Врубы с наклонным расположением шпуров
Основным достоинством наклонных врубов являются простота бурения и возможность использования структуры пород (напластований, кливажа, плоскостей контактов и т.п.) для увеличения объема врубовой полости.
Этот тип врубов дает удовлетворительные результаты в породах любой крепости.
К недостаткам наклонных врубов следует отнести: ограничение глубины бурения врубовых шпуров и, как следствие, величины подвигания забоя за взрыв; большой разброс отбитой породы, что осложняет ведение погрузочных работ, вызывает нарушение крепи. Рассмотрим основные виды наклонных врубов.
Пирамидальный вруб (рисунок 2) состоит из шпуров (1-4), сходящихся в одной точке.
Рисунок 2 − Пирамидальный вруб
Он относится к числу наиболее мощных врубов и применяется в крепких породах, так как при этом врубе создается наибольшая концентрация ВВ в одном месте (вершина пирамиды). Удельный расход ВВ на единицу объема воронки вруба наибольший из всех наклонных врубов. Число шпуров, расстояние между ними и угол наклона зависит от крепости породы, с увеличением крепости пород число шпуров в пирамидальном врубе увеличивается до 6-8.
Параметры вертикального клинового вруба приведены в таблице 3.
Таблица 3 − Параметры вертикального клинового вруба
Показатели |
Категория крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова |
|||||
I-II |
III |
IIIa |
IV |
V |
VI |
|
Расстояние между шпурами или между парами шпуров, м |
0,2-0,3 |
0,3-0,4 |
0,4-0,5 |
0,5-0,6 |
0,6-0,7 |
0,7-0,8 |
Угол наклона шпуров к плоскости забоя, градус |
55-60 |
65-70 |
65-70 |
70-75 |
75-80 |
75-80 |
Клиновой вруб состоит из нескольких шпуров, образующих клин (рисунок 3). В выработках значительной ширины применяют вертикальный клиновой вруб (рисунок 3 а), а в сравнительно узких, но высоких выработках применяют горизонтальный клиновой вруб (рисунок 3 б).
Рисунок 3 − Клиновой вруб
После взрыва врубовых шпуров этой группы образуется клинообразная выемка. Клиновые врубы применяют в породах средней крепости. Удельный расход ВВ и бурения при клиновом врубе по сравнению с пирамидальным меньше. При увеличении крепости пород расстояние между парами сходящихся на клин шпуров уменьшается, а для получения достаточного объема врубовой полости необходимо пробурить несколько пар шпуров, которые образовывают двойной или тройной клиновой вруб (рисунок 4).
Однако, даже в крепких породах, при клиновом врубе удается получить необходимую интенсивность дробления и достаточно высокий КИШ.
Рисунок 4 − Разновидности клиновых врубов
Односторонние врубы (рисунок 5) состоят из одного ряда шпуров, расположенных в направлении боков, почвы или кровли выработки и наклонно к плоскости забоя. Эти врубы применяют в основном в слабых породах, причем тот или иной тип одностороннего вруба выбирается в зависимости от слоистости и трещиноватости разрабатываемых пород. Так, например, боковой вруб применяют при крутом падении пластов или при проведении выработок параллельно контакту пород. Нижний вруб применяют при падении пластов и трещин на забой или при проведении смешанных забоев с пластом угля в нижней части. Верхний вруб применяют в слоистых трещиноватых породах при падении пластов и трещин от забоя.
а − боковой; б − нижний; в − верхний
Рисунок 5 − Односторонние врубы
Двусторонний вруб (рисунок 6) образует два направленных в противоположные стороны боковых вруба. Применяют при проведении подготовительных выработок по сильнотрещиноватым, разрушенным породам.
Рисунок 6 − Двусторонний вруб
Вруб «ножницы» (рисунок 7) состоит из двух шпуров, расположенных в параллельных плоскостях таким образом, что проекции этих шпуров на любую из них пересекают одна другую примерно посередине. Применяется этот вруб при проведении выработок по углю и слабым породам.
Рисунок 7 − Вруб ножницы
Веерный, или щелевой, вруб (рисунок 8) состоит из нескольких шпуров, пробуренных под разными углами в одной плоскости. Расположение шпуров в плане напоминает развернутый веер. Первый шпур небольшой длины пробуривают под небольшим углом к плоскости забоя с таким расчетом, чтобы донная часть его находилась от забоя на расстоянии, равном расчетной ЛНС для данной крепости породы. Последующие шпуры бурят под увеличивающимися углами. Расстояние между донными частями шпуров также равны ЛНС. Взрывание шпуров разновременное. Применяют веерный вруб при проведении горизонтальных выработок по углю и породам ниже средней крепости.
Рисунок 8 − Веерный вруб