7.1.1. Буровзрывные работы

Буровзрывные работы являются одним из труднейших процессов технологии добычи камня. Затраты на их проведение составляют 20...30 % себестоимости щебня. Поэтому особую важность при эксплуатации месторождений приобретает применение наиболее эффективных способов бурения и взрывания.

Бурение шпуров и скважин производят выше или ниже подошвы уступа. Длина недобура зависит от физико-механических свойств взрываемой породы, диаметра заряда, мощности взрывчатого вещества (ВВ) и составляет l_н = (3...12)d_зар (d_зар - диаметр заряда). Недобур допускается в легко разрушаемых мягких породах, при наличии мягких рыхлых пород под разрушаемым твердым пластом.

Перебур - часть скважины или шпура, пробуренная ниже подошвы уступа. Перебур служит для усиления действия взрыва в нижней части скважины, обеспечивая ровный отрыв породы от подошв уступа. Величина перебура может составлять от 9 до 15 диаметров заряда в зависимости от крепости породы.

Метод шпуровых зарядов (рис. 7.1.2) применяют при небольшом объеме взрывных работ и там, где неприемлемы другие методы. При этом методе достигается хорошее дробление породы, однако он наиболее трудоемок и менее безопасен.

403

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 7.1.2. Шпуровые зарядные устройства

Для бурения шпуров используются перфораторы (табл. 7.1.1) Таблица 7.1.1 Техническая характеристика перфораторов

Показатели	Марка перфоратора
	ПР-30л	ПР-18л	ПР-10	ПР-13	ПР-30к	ПР-24к	ПР-35	ПА-23
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Масса перфоратора, кг	31	18	11	13	30	26	28	23
Длина, мм	650	610	470	500	620	610	638	620
Диаметр поршня, мм	70	85	62	60	76	85	72	68
Ход поршня, мм	68	35	25	35	74	43	55	50
Число ударов в минуту	1700	2500	3750	2800	1650	2700	1690	1865
Расход воздуха, м /мин	3	2,5	1,9	1,8	2,6	3,5	2,65	2,35

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Производительность бурения перфораторами зависит от группы породы, типа бурильного молота, качества стали и формы головки бура, квалификации бурильщика, давления сжатого воздуха, начального диаметра шпура

П = П·К₁·К₂,

(7.1.2)

где П - производительность перфоратора, принимаемая по ЕНиР;

К₁ - коэффициент, учитывающий начальный диметр шпура (табл. 7.1.2);

К₂ - коэффициент, учитывающий угол заложения шпура.

Таблица 7.12

Значения коэффициентов К₁, К₂

Начальный диаметр шнура, мм	38	40	42	44	46
Коэффициент, учитывающий начальный диаметр шнура, К1	1,18	1,09	1,00	0,90	0,80
Угол заложения шпура, град	более -60	от - 35 до +60	от - 35 до +35	от - 35 до -60	более 60
Коэффициент, учитывающий угол заложения шнура, К2	0,18	0,90	1,00	1,10	1,17...1,20

При использовании скважин можно одновременно взрывать несколько скважин, расположенных в один или несколько рядов. Заложение скважинных зарядов принимают вертикальным или наклонным в зависимости от высоты уступа и типа используемого бурового оборудования. Наклонные скважины (параллельные откосу уступа) рекомендуются при необходимости получения равномерного качественного дробления пород взрывом. Высоту взрываемого уступа принимают равной 10...15 м. С увеличением высоты уступа возрастает период действия взрыва на породу, что способствует более интенсивному ее дроблению. При высоте

405

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

взрываемого уступа до 35 м значительно улучшается интенсивность дробления и повышаются технико-экономические показатели буровзрывных работ. Рекомендуемые диаметры скважин приведены в табл. 7.1.3

Таблица 7.1.3

Рекомендуемые диаметры скважин

Категория породы	Степень крепости породы	Диаметр скважины, мм
I	Высшая степень крепости	105...140
II	Очень крепкие	105... 160
III, IIIа	Крепкие	140...200
IV, IVa	Довольно крепкие	140...220
V, Va	Средине	160...280
VI, VIa	Довольно мягкие	160...300

Для бурения скважин применяют станки ударно-вращательного и вращательного бурения, характеристика которых приведена в табл. 7.1.4

Таблица 7.1.4

Станки для бурения скважин

Наименование	Ударно-вращательные				Вращательные
	БМК	СБМК	БМП-115	Урал-64	БТС-2	БСШ-24	БСВ-3

406

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Диаметр коронки	105	105	110	155	150	190	214
долота, мм
Глубина бурения, м	35	35	50	19	30	24	21
Угол бурения к	0...90	0...120	90...60	90...60	0...90	60...90	90
горизонту, град
Расход воздуха, м3/мин	4,2	4,2	4,2	14,4	9,0	18,0	11,2
Установленная	2,8	13,8	10,0	180,0	74,0	170,0	166,0
мощность, кВт
Основные размеры, м:
длина	0,6	3,1	4,0	7,98	-	7,65	5,65
ширина	0,4	1,85		4,07	-	4,29	3,18
высота с подъемной	2,7	2,3	5,3	23,9	-	10,45	12,17
мачтой
Масса станка, т	0,336	3,20	4,5	29,0	19,7	41,0	30,0

Рациональный способ бурения и выбор бурильного станка определяется технико-экономическими расчетами,

геологическими данными разрабатываемого месторождения, назначением добываемой породы.

При скважинном методе (рис. 7.1.3) величину заряда на рыхление определяют по формуле

Q = q·a·W_n·Н_у,

(7.1.3)

407

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

м³;

где q - расчетный удельный расход аммонита №6 (табл. 7.1.5), кг/

а - расстояние между скважинами в ряду, равное (1... 1,2) W ;

W_n - расчетная линия сопротивления по подошве уступа, принимаемая равной

W, - 7М.Щ,

или (0,5...0,8)Н_у, где d_c - диаметр скважины, см;

D - насыпная плотность взрывчатого вещества (ВВ), кг/дм³; Н_у - высота уступа, м

Рис. 7.1.3. Скважные зарядные устройства

Н_у - высота уступа; a - угол откоса уступа; С - расстояние от верха бровки уступа до центра скважины первого ряда зарядов; W_n -величина расчетной линии сопротивления по подошве уступа; l_заб - длина забойки скважины; l_з - длина заряда; L_c - длина скважины; l_nep - величина перебура; b - расстояние между рядами скважины; а - расстояние между скважинами в ряду

Рассчитанная для вертикальных скважин величина расчетной линии сопротивления по подошве уступа должна удовлетворять условием безопасности

W_n ³ Н_уctqa + С,

(7.1.4)

408

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

где a - угол откоса уступа, град;

С - расстояние от верхней бровки уступа до ходового оборудования бурового станка.

Расстояние между рядами скважин b = 0,85 - W_n·7 (7.1.5)

Объем породы взрываемой одной скважиной

V_с = а -W_n -Н_у

(7.1.6)

Расстояние от верхней бровки уступа до центра скважины первого ряда зарядов

С = W_n - Н_у·ctqa

(7.1.7)

Масса скваженного заряда по вместимости

Q_с = (L_c - l_заб)·Р = (L_c - 20d_c)·P,

(7.1.8)

где L_c - длина скважины, равная высоте уступа Н_у с перебуром lnep;

l_заб - длина забойки, м;

Р - вместимость скважин в дм³ на 1 п.м ее длины;

d_c - диаметр скважины, см.