7. Кількість шпурових зарядів і параметри їхнього розташування

Число шпурів на вибій для усіх видів виробок варто визначати за формулою (СНИП 3.02.03.84):

де q - питомий заряд ВВ, кг/м³;

S_нач - площа перерізу виробки начорно, м²;

d - діаметр заряду ВР, см;

- щільність ВР у патронах, г/см³

Кз - коефіцієнт заповнення шпурів (табл. 5.1).

Питомий заряд може бути розрахований за формулою

де q₁- еталонний питомий заряд ВР, кг/м³;

₁₄

Призматичні вруби з центральною компенсаційною свердловиною забезпечують ефективну відбійку гірничої породи при глибині шпурів до 4-6 м незалежно від поперечних розмірів виробки. Однак при використанні цих врубів загальна кількість шпурів на вибій істотно зростає у порівнянні із клиновими врубами. Їх доцільно застосовувати насамперед у тих випадках, коли інші вруби стають неефективними.

Вруб даного типу звичайно включає заряджені шпури, розташовані по кутах ромба (мал. 6.1а) чи квадрата (мал. 6.1, б), у центрі якого розміщають компенсаційну свердловину, що не заряджається. Параметри призматичного врубу приведені у табл. 6.2.

Підривання шпурів врубу варто робити різночасно.

П ризматичні вруби із декількома компенсаційними свердловинами рис. 6.1. Схема призматичних врубів:

а, б - з центральною компенсаційною свердловиною;

в - з декількома компенсаційними свердловинами;

г - зі шпурами, що заряджаються

застосовуються незалежно від площі поперечного перерізу виробки. Однак максимальна глибина шпурів, при якій вони забезпечують ефективне відбивання масиву породи, істотно зменшується у порівнянні з призматичними врубами з

₁₁

центральною свердловиною і складає 2,5-3 м. Характерним врубом цієї групи є "трикутний" (мал. 6.1, в), який містить у собі компенсаційні шпури діаметром 60-75 мм, розташовані по вершинах рівностороннього) трикутника і чотирьох шпурів, що заряджаються. Один з них розташований у центрі трикутника, а інші - по середині кожної зі сторін трикутника на відстані 2-3 діаметрів шпурів. Підривання шпурів цього врубу виробляється одночасно.

При заміні компенсаційних свердловин шпурами їхня глибина, при якій забезпечується ефективна відбійка гірничої породи, зменшується до 2-2,5 м.

Призматичні вруби, що складаються зі заряджених шпурів, забезпечують відбійку гірничої породи при меншій глибині шпурів, чим при застосуванні розглянутих раніше врубів. Однак загальні витрати шпурів на вибій при застосуванні цих врубів значно нижче, ніж при використанні призматичних врубів із компенсаційними свердловинами і шпурами. Їхня ефективність істотно залежить від площі поперечного перерізу виробки. Ці вруби можуть успішно застосовуватися при глибині шпурів до 2 м у виробках перерізом 8-10 м² у породах з коефіцієнтом міцності f=10-12, а також при проходці виробок перерізом 4-6 м у породах із f = 6-8.

Т аблиця 6.2.

Глибина шпурів, м	Діаметр свердловини Dск, мм	Відстань між шпурами і свердловиною, м
До 2	60-80	3 Dсв
2-3	100-120	-
3-4	150-180	(1,5-2,0) Dсв
4-6	200-250	-

Кількість шпурів у цих врубах звичайно від 4 до 6. Характерним врубом даного типу є вруб "закритий конверт" (мал. 6.1, г), що складається з п'яти зарядженних шпурів, з яких чотири розташовані на вершині квадрату і один - у центрі квадрату. Підривання шпурів цього врубу різночасне. Першим підривають шпур, розташований у центрі вруба, а потім (по одному чи по двох) - інші.

₁₂

Із збільшенням працездатності, щільності ВР і діаметру шпурів клинових і призматичних врубів, які складаються із заряджених шпурів, їхню глибину можна істотно збільшити.

Глибину врубових шпурів, перелічених вище типів врубів, приймають на 10-15% більше глибини інших шпурів комплекту, а вруби розташовують у центральній частині вибою виробки. Виключення складає призматичний з центральною компенсаційною свердловиною, який можна розташовувати зі значним змішенням до однієї з стін до ґрунту виробки, що дозволяє зменшити на 2-4 шпура їх загальну кількість.

Ярусні вруби є дуже високоефективними. Сутність ярусних врубів полягає у тому, що у них використовуються зміщені заряди. По можливостях збільшення глибини шпурів вони наближаються до призматичних врубів із центральною свердловиною, забезпечуючи істотно менші питомі витрати шпурів на вибій.

Найбільш широко застосовують двохярусні вруби, що складаються із шести чи восьми шпурів - відповідно трьох чи чотирьох шпурів першого ярусу і трьох чи чотирьох шпурів другого ярусу. Глибину врубових шпурів другого ярусу звичайно приймають на 10...15% більше глибини відбійних і оконтурювальних шпурів, а врубових шпурів першого ярусу - 0,5-0,6 глибини другого ярусу.

В ярусному врубі, що складається із шести шпурів, їх розташовують по окружності (мал.6.2.), чергуючи шпури першого і другого ярусу. У врубі, що складається з восьми шпурів, шпури розташовують на вершинах двох квадратів, один із яких вписаний у другий (мал. 6.2.б). При цьому шпури другого ярусу розташовують у вершинах вписаного квадрату.

мал. 6.2. Схема двохярусних врубів:

а - із шістьма шпурами;

б - із восьма шпурами; ₁₃