Глава IV буровзрывные работы

§ 20. ОБЩИЕ^СВЕДЕНИЯ

Буровзрывные работы как особый вид механизации горных работ получили широкое распространение в угольной промышлен­ности. Применяют их для отбойки угля и пород как при прове­дении подготовительных выработок, так и при ведении очистных работ.

Сущность буровзрывных работ заключается в следующем. В забое пробуривают шпуры относительно небольшой глубины (до 5 м) и небольшого диаметра (35—75 мм), в которые затем помещают патроны взрывчатого вещества (заряды). Часть шпура между зарядом и его устьем заполняют материалом, не воспла­меняющимся от высокой температуры, которая развивается при взрыве. Этот инертный материал называют забойкой.

После взрыва заряда газы, образовавшиеся в шпуре вслед­ствие мгновенного сгорания взрывчатого вещества (ВВ), расши­ряются под действием высокой температуры взрыва. При этом газы отрывают часть породы от общего массива и дробят ее.

Таким образом, буровзрывные работы состоят из трех после­довательных операций: бурения шпуров, заряжания шпуров и взрывания зарядов. Заряжание шпуров и взрывание зарядов осу­ществляются взрывниками, сдавшими соответствующий экзамен и получившими «Единую книжку взрывника».

При отбойке каменных углей в очистных забоях шпуры бурят в среднем через 1 —1,5 м один от другого, а в антрацитах это расстояние увеличивается до 2—2,5 м.

В практике ведения взрывных работ существуют такие поня-

ПН

тия, как «линия наименьшего сопротивления», «коэффициент ис­пользования шпура» и «коэффициент заряжания».

Линия наименьшего сопротивления (л.н.с.) — кратчайшее расстояние от центра заряда до открытой поверхно­сти— служит основным параметром при определении величины заряда ВВ. Минимальная величина л.н.с. шпуровых зарядов в шахтах, опасных по газу и пыли, регламентирована Едиными правилами безопасности при взрывных работах.

Коэффициент использования шпура (к.и.ш.) — безразмерная величина, характеризующая эффективность действия взрыва шпуровых зарядов и определяемая отношением величины подвигания забоя при проведении выработок к длине шпура. Це­лесообразное расположение шпуров, величина и последователь­ность взрывания зарядов в них, а также тщательность заряжания и забойка шпуров обеспечивают увеличение значения к.и.ш. Умень­шение значения к.и.ш. приводит к снижению скорости проведения выработок, увеличению удельного расхода ВВ, а также к повы­шению затрат на проходческие работы.

При проведении буровзрывных работ следует учитывать коэф­фициент заряжания, под которым понимается безразмерная величина, характеризующая степень заполнения шпура взрывча­тым веществом и определяемая отношением объема заряда ВВ к объему заряжаемой части шпура. Повышение коэффициента за­ряжания шпура достигается уплотнением патронов и очисткой шпуров перед заряжанием от буровой мелочи. Акад. Н. В. Мель­ников доказал, что при глубоких шпурах рассредоточение зарядов ВВ повышает эффективность взрывных работ. Шпуры разделяют­ся на три группы: врубовые, предназначенные для создания до­полнительной поверхности обнажения — вруба; отбойные, пред­назначенные для расширения вруба; оконтуривающие, обеспечи­вающие проведение выработки необходимой формы и заданной площади поперечного сечения. § 21. ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ

К параметрам буровзрывных работ относят: тип ВВ и средства взрывания (СВ), величину и конструкцию заряда ВВ, число и глубину шпуров, их диаметр, расположение в забое и порядок взрывания. При выборе ВВ и ОВ руководствуются Едиными пра­вилами безопасности при взрывных работах и Перечнем рекомен­дуемых промышленных взрывчатых веществ, составляемым перио­дически Междуведомственной комиссией по взрывному делу.

Определение расхода ВВ и числа шпуров. При шпуровом ме­тоде ведения взрывных работ в подземных выработках суммарный расход ВВ (кг) на одну заходку определяется по формуле

Q = qV, где q — удельный расход ВВ, кг/м³; V — объем пород, взрывае­мых за одну заходку, м³;

V = SI­'S— площадь забоя выработки, м²; / — глубина шпура, м.

59

Удельный расход ВВ на 1 м³ обуренного объема породы в массиве принимается на основании данных практики. Величина его может определяться также по эмпирическим формулам. Вы­численный но формулам или принятый по данным практики расход ВВ уточняется во время ведения взрывных работ. Диаметр шпуров берется на 3—5 мм больше диаметра патронов ВВ и изменяется от 35 до 50 мм.

Для уменьшения нарушений боковых пород величина зарядов отбойных шпуров должна быть на 20—25 % меньше величины зарядов врубовых и вспомогательных. Глубину шпуров принимают по данным практики или определяют по специальным формулам.

Число шпуров на одну заходку определяют делением общего количества ВВ на массу заряда одного шпура. Общее число шпу­ров в забое зависит от физико-механических свойств пород, пло­щади забоя, числа обнаженных поверхностей, конструкции и диа­метра заряда, свойств ВВ и других факторов.

Расположение шпуров в забое. Для создания выработки нуж­ной формы и размера поперечного сечения, достижения равномер­ного дробления и получения размеров кусков породы, удобных для погрузки, уменьшения разброса кусков породы по выработке, недопущения повреждений крепи при взрыве, а также удобства бурения следует обращать особое внимание на расположение шпу­ров в забое.

Необходимая форма и размеры поперечного сечения выработки достигаются целесообразным расположением шпуров. При прове­дении выработки по крепким и вязким породам отбойные шпуры располагают на расстоянии 0,1 м от контура, при породах сред­ней крепости — на расстоянии 0,2 м от контура.

Целесообразное дробление породы достигается равномерным размещением шпуров по площади забоя. Для этого помимо отбой­ных и врубовых шпуров применяют еще вспомогательные шпуры, которые обычно располагают параллельно продольной оси выра­ботки.

Уменьшение разброса взорванной породы и повреждений кре­пи, увеличение эффективности взрыва достигаются целесообразным расположением врубовых шпуров и последовательным взрыванием серии врубовых, вспомогательных и отбойных шпуров. Сначала взрывают врубовые шпуры, затем вспомогательные и, наконец, отбойные.