книги из ГПНТБ / Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие

Заряды, расположенные наклонно в врубовых шпурах, при сов­ местном их действии (рис. 188) дают равнодействующую, направлен­ ную вверх от забоя, в результате чего происходит значительный разлет породы. При вертикальном расположении врубовых шпуров будет иметь место как бы взаимная нейтрализация силовых импуль­ сов, при этом большая часть энергии взрыва будет направлена на дробление породы, а вертикальный разлет ее будет сведен к ми­ нимуму. Особую роль в этом случае играют «буферные» шпуры,

Рис. 187. Схемы расположения шпуров прп крутом паденнп пород

заряды которых при взрыве разбрасывают породу в горизонтальной плоскости, т. е. если часть породы при вертикальном или наклонном расположении шпуров поднимается на значительную высоту, то взрыв зарядов буферных шпуров преграждает ей путь, значительно снижая разлет породы.

Увеличение скорости проведения горизонтальных и наклонных горных выработок в породах средней крепости и крепких требует изыскания наиболее эффективных схем расположения шпуров и ти­ пов врубов с точки зрения возможности увеличения глубины шпу­ ров.

Доказано, что вертикально-клиновые врубы, применяемые при проведении выработок сечением 4—10 м2 в породах с / = 10-f-22, не отвечают требованиям увеличения подвигания выработки за цикл минимальной трудоемкости работ. Сравнительные показатели взрывов, полученные при использовании вертикально-клиновых

375

и призматических врубов при проведении выработок сечением 4—10 ма и пересечении крепких пород с / = 10-f-22, приведены

втабл. 81.

Вуказанных условиях наиболее эффективными являются приз­ матические (прямые) врубы при наличии незаряжаемых шпуров или опережающих незаряжаемых скважин диаметром 150—250 мм.

Призматические врубы обеспечивают эффективное использование шпуров увеличенной глубины, максимальное подвигание забоя за

Рас. 188. Схема разлета породы при взрыве комплекта шпуровых

зарядов в забое ствола шахты

цикл. При этом некоторое увеличение числа шпуров и удель­ ного расхода ВВ компенсируется улучшением общих показателей взрыва.

Практика проведения выработок сечением 10—12 м2 показала, что в этих условиях наряду с призматическим врубом могут эффективно быть использованы такие типы врубов, как вертикально­ клиновой, ножницы, двойной вертикально-клиновой, вертикально­ клиновой в комбинации с незаряжаемыми шпурами или сква­ жинами.

Выбор схемы расположения шпуров в забоях горизонтальных выработок, проводимых по породе или по углю, помимо отме­ ченных выше факторов, обусловливается удобством размещения бурового оборудования. В слабых породах расположение шпуров и порядок взрывания должны обеспечить сохранность крепи вблизи забоя.

Типичные схемы расположения шпуров при проведении горизон­ тальных выработок по породе и по углю показаны на рис. 189.

При проходке наклонных выработок врубовые шпуры реко­ мендуется располагать в нижней части забоя и уменьшать их

376

длину, так как это снижает опасность повреждения крепи взры­ вом. Наиболее распространенные при проходке наклонных выработок по породе схемы расположения шпуров показаны на рис. 190.

При проведении штреков по пласту угля с подрывкой породы выемку угля и породы производят раздельно. Взрывные работы по углю ведут при одной обнаженной поверхности, а по породе — при двух обнаженных поверхностях, поэтому к. и. ш. при взрывании породы бывает равен 1, а угля — 0,9.

Шпуры в породной части забоя бурят параллельно или под неко­ торым углом к обнаженной плоскости. Глубина этих шпуров обычно принимается равной или кратной глубине шпуров угольной части забоя.

Шпуры в угольной части забоя располагаются так же, как и при проведении выработок в однородных породах. Наиболее распро-

377

Рис. 189. Схема расположения

шпуров в однородных породах прп проведении горизонталь­ ных подготовительных вырабо­

ток:

о

Рис. 190. Схемы расположе­

ния шпуров в однородных породах при проведении на­ клонных выработок:

а — ствол; б — печь; в — полевой уклон; цифрами показала очеред­ ность взрывания

странены схемы расположения шпуров с клиновым и боковым вру­ бами.

Для обеспечения проектного сечения выработок, проводимых по пласту угля малой мощности, производят подрывку (отбойку) пород висячего и лежачего боков.

Взависимости от крепости вмещающих пород, угла падения пласта

иназначения выработки при его расширении подрывают породы почвы или кровли. При поло­

клиновые, боковые и веерные врубы. Боковые породы отбивают в бо­ лее легких условиях при наличии двух плоскостей обнажения. Заряды располагают параллельно второй плоскости на расстоянии от нее 0,4—1,3 м в зависимости от крепости пород, мощности ВВ и диаметра заряда. Примерные схемы расположения шпуров в уголь­ ном забое и при подрывке породы показаны на рис. 191.

На тонких пологих пластах мощностью менее 1,2 м штреки целе­ сообразно проводить широким забоем с размещением породы от

379

380

схема, когда уклон и людской ходок проводят сверху вниз само­ стоятельными забоями.

Стволы наклонных шахт обычно проводят по пласту угля с под­ рывкой кровли или почвы. При неустойчивых породах кровли ствол располагают в пустых породах ниже пласта угля. Технология буро­ взрывных работ при этом аналогична технологии работ при прове­ дении уклонов.

Шпуровая отбойка в очистных забоях применяется главным обра­ зом при разработке пластовых месторождений. Расположение шпу­

угля и кровли, но также и от системы разработки и ряда других факторов. Основными особенностями ведения взрывных работ в этих условиях являются бурение и взрывание большого числа шпу­ ровых зарядов. В связи с опасностью обрушения кровли одновре­ менное взрывание зарядов всех шпуров запрещается.

Число зарядов, взрываемых за один прием, зависит от паспорта крепления и некоторых других организационно-технических факто­ ров. Если условия не позволяют взрывать за один прием более 5 шпуровых зарядов, применяют прямую последовательность взры­ вания (рис. 195). В остальных случаях применяют «волновую» последовательность взрывания (рис. 196).

Взависимости от мощности пласта шпуры располагают в один, два или три ряда. Расстояние между шпурами в ряду принимается от 0,8 до 1,2 м. Глубину шпуров выбирают из условия устойчивости кровли и ширины вынимаемой полосы, т. е. с учетом подвиганпя забоя за один цикл. Нижний ряд шпуров обычно бурят на расстоя­ нии 0,3—0,5 м от почвы под углом к ней около 75°, средний — рас­ полагают перпендикулярно плоскости забоя, а верхний — на рас­ стоянии 0,5—0,8 м от кровли под углом 65—75° к ней.

Влавах с комбайновой выемкой угля взрывные работы произ­ водят при создании ниш для перестановки комбайна и для пред­ варительного рыхления крепких углей. Шпуры в нишах распола­ гают аналогично угольным забоям откаточных штреков. Глубина шпуров при этом должна быть на 20—30 см больше, чем глубина комбайновой выемки угля. При рыхлении угля глубину шпуров

381

принимают равной длине бара комбайна, а расстояние между шпу­ рами — 1,2—2 м. В зависимости от глубины шпуров и крепости угля величина заряда для предварительного рыхления угля в целике составляет 0,25—0,5 кг.

При системе разработки длинными столбами по простиранию полезное ископаемое в лавах отбивают с помощью буровзрывных ра­ бот. Схема расположения шпуров в лаве показана на рис. 197.

Рис. 197. Расположение шпуров в лаве:

а — прп нижнем врубе; б — при расположении врубовой щели в центральной части пласта

При щитовой системе разработки взрывные работы вначале при­ меняют для образования рассечки при монтаже щита. Схема распо­ ложения шпуров в рассечке показана на рис. 198. Затем с помощью взрывных работ разрушают целик угля над щитовым перекрытием и боковые породы, для чего бурят от 60 до 120 шпуров на глубину

3—5 м.

Для выемки угля под щитом в целиках между углеспускными печами бурят шпуры глубиной 1,6—1,8 м. Минимальное расстояние между шпурами и печью принимают 0,5 м. Величина заряда соста­ вляет 0,6—0,8 кг на шпур. Шпуры вокруг печей располагают таким

382

образом, чтобы после взрыва образовались откосы, необходимые для свободного пропуска угля (рис. 199).

После выемки угля в канаве шпурами глубиной 1,2—1,6 м обуривают опорные целики висячего и лежачего боков и по торцам щита. После взрыва шпуров под всеми секциями щита он опу­ скается на 0,6—1 м. Количество шпуров, пробуриваемых для углуб­ ления канавы, колеблется от 30 до 70, в зависимости от длины щита,

а глубину шпуров — равной длине бара комбайна, берущего ниж­ ний слой.

При выемке мощных пластов угля горизонтальными слоями с об­ рушением шпуры располагают в один, два или три ряда (рис. 200). Расстояние между шпурами в ряду принимают 0,9—1,1 м. Глубина шпуров зависит от ширины вынимаемой полосы угля. Удельный расход ВВ составляет от 200 до 300 г/т.

При выемке мощных пластов поперечно-наклонными слоями ли­ нию очистного забоя располагают вкрест простирания пласта с на­

383

клоном от кровли к почве под углом 35—40°. Уголь вынимают слоями мощностью 2,5—3 м в восходящем порядке. Ширина вынимаемой ленты (подвигание забоя по простиранию) изменяется от 0,9 до 1,1 м. Шпуры располагают в два ряда, один над другим по нормалям к почве вынимаемого слоя угля. Расстояние от нижних шпуров до почвы обычно составляет 0,4—0,6 м, а от верхних до кровли — 0,6— 0,7 м. Шпуры в ряду располагают на расстоянии 0,9—1 м один от другого. Глубина шпуров колеблется от 1,1 до 1,3 м, расход ВВ — от 100 до 120 г/т.

Рис. 200. Расположение шпуров в забое при выемке мощных

пластов угля горизонтальными слоям с обрушением

Выемку мощных пластов полосами по простиранию ведут с раз­ бивкой пласта на слои мощностью 2—2,5 м, каждый из которых отра­ батывают по простиранию пласта полосами шириной 10—20 м по восстанию. Уголь отбивают в восходящем порядке рядами шпуровых зарядов, расположенных на расстоянии 0,9—1,1 м друг от друга. Число рядов составляет 2—3, глубина шпуров 1—1,2 м, расход ВВ —

250-350 г/т.

При поддержании кровлп частпчной закладкой выработанного пространства в лаве выкладывают бутовые полосы. Для получения породы проходят бутовые штреки с подрывкой кровли или почвы. Мощность подрывки зависит от размеров выкладываемых полос

иизменяется от 0,6 до 1,6 м.

Взависимости от мощности подрывки и крепости пород в бутовом штреке бурят от 1 до 4 шпуров. Глубина шпуров зависит от скорости подвигания лавы за сутки, мощности и ширины подрыва, условий расположения шпуров в забое.

Удельный расход ВВ в бутовых штреках составляет от 0,25 до 0,75 кг/м3 породы. Поскольку для выкладки бутовых полос тре­ буются крупные куски породы, рекомендуется применять высоко­ бризантные ВВ.

При управлении кровлей полным обрушением на пологих и на­ клонных пластах иногда ее обрушают с помощью буровзрывных ра­

384