книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие
.pdfКонструкция заряда
Конструкция заряда, под которой понимается порядок расположения ВВ в шпура, может быть колонковой, рассредо точенной (ярусной) и котловой.
В колонковых зарядах все патроны ВВ располагаются вплот ную один к другому, а боевой патрон помещается последним или предпоследним от устья шпура / Рис.47-а / .
і
УЧ-.ЧЧЧЧ-.-.'.--A4''
Рис.47. Конструкция шпуровых зарядов |
||
а |
- |
колонковый; б - рассредоточенный; |
в |
- |
котловой. |
При рассредоточенном заряде ВВ патронь располагают в |
||
шпуре отдельными группами, разделенными между собой про |
|||
межутками |
из |
какой-либо иной |
среды (порода, вода и д р .). |
/ Рис.47-6 |
/ . |
Каждая группа |
патронов включает пвтрон-боѳ- |
вик |
и взрывается самостоятельно в последовательном поряд |
к е, |
начиная от устья шпура. |
|
Сущность котлового заряда заключается в размещении ВВ |
в специальном умирании шпура (котле), образованном предва рительным взрыванием (прострѳливанием) в данной части шпу ра небольшого количества ВВ / Рис.4?-в / .
тот
Оставшуюся от заряда часть шпура вручную или специаль ным пневмозабойником заполняют забойкой (песок, смесь пес ка с глиной в соотношении I : 3, гранулированный шлак).
Взрывание без забойки снижает эффект взрыва, а в шахтах, опасных по газу или пыли может явиться причиной взрыва ме тана и пыли.
Диаметр шпуров
Диаметр шпуров определяется исходя из величины диамет ра патрона ВВ и допустимого зазора между стенкой шпура и патроном и составляет при диаметрах патрона 36 мм и 45 мм соответственно 40 и 48-50 мм.
Применение патронов увеличенного диаметра (45 мм) в 1,5 -2 раза уменьшает количество шпуров в комплекте, на 2530# снижает расход ВВ, упрощает схему расположения шпуров, повышает эффективность взрыва.
|
Коэффициент использования шпуров |
|
||||
Коэффициентом |
использования |
ш п у р о в |
(К.И.Ш.) называется |
|||
отношение использованной части шпура к полной его длине. |
||||||
К.И.Ш. (/g ) зависит от крепости пород, глубины шпура, |
||||||
числа |
обнѳжѳнных поверхностей |
и т . д . , |
и практически равен: |
|||
в крепких породах |
- 0,7 * 0 ,8 , |
в |
породах средней |
крепости - |
||
- 0,8 |
- 0 ,9 , в мягких породах |
- |
0,9 - |
0,95, а при |
наличии |
|
двух плоскостей обнажения может достигать единицы. |
||||||
Увеличение |
имеет большое практическое значение, |
|||||
т .к . |
позволяет увѳличть скорость и снизить стоимость прове |
|||||
дения |
выработок. |
|
|
|
|
|
|
|
Количество |
шпуров |
|
|
|
Количество шпуров ѣ забое зависит от физико-механичес ких свойств пород, площади забоя, числа обнаженных поверх ностей, конструкции и диаметра заряда, свойств ВВ и других факторов. Может быть определено по формуле проф.Н.М.Покров ского
|
|
а /= |
w |
r |
где |
- |
удельный расход ВБ, кг/см.-5; |
||
а5 |
- |
площэдь забоя, іи2 ; |
||
о- - |
коэффициент заполнения шпура ; |
|||
ci. - |
диаметр патрона |
ВВ, см; |
||
& |
— плотность |
ВВ в пэіронѳх, г/см2 . |
||
Схемы рзсполокения шпуров в забое
Все шпуры в зависимости от их назначения подразделяют ся на врубовые, вспомогательные и отбойные»
Врубовые шпуры - шпуры, предназначенные для образования второй обнаженной поверхности зѳ счет разрушения и частич но зыброса некоторого объема породы» Они взрывѳются в комп лекте первыми. Условия работы врубовых шпуров по отделению породы нвиболеѳ тяжелые, поэтому их располагают на неболь шом расстоянии одна от другого. Кроме того, заряды ВВ врубо вых шпуров увеличивают на 15-20% по сравнению с остальными шпурами.
Вспомога тельные шпура - шпуры, предназначенные для раз рушения основной массы породы и облегчающие тем самым рабо ту отбойных шпуров.
Отбойные шпуры - шнуры, служащие для отбойки породы по контуру выработки и придания ей поперечного сечения проект ных размеров и форма.
Схема расположения шпуров в забое определяется располо жением врубовых шпуров, выбираемым с учетом крепости пород,
условий их залегания, |
направления |
трещин и кливажа, з тзк- |
кѳ поперечного сеченая |
выработка |
и других факторов. |
В зависимости от условий залегания пород и размеров поперечного сечения выработки в однородных крепких породах врубовые шпуры располагают наклонно к поверхности забоя,об разуя пирамидальный центральный, клановой» боковой клино вой, верхний и нижний врубы или перпендикулярно к поверх ности забоя, образуя трехили четырехгранные призматичес кие врубы, цилиндрический, щелевой, котловой и др. / Рис„У£/.
В последнее время в крепких породах широкое приме нение нашли цилиндрические спирзльныв вруба с центральной скважиной, которая остается незаряженной и является квк бы первоначальным врубом.
Рис.48. Схемы расположения врубо вых шпуров;
а- пирамидальное,
б- клиновое,
в |
- |
боковое, |
г |
- |
нижнее одностороннее, |
д - |
призматическое, |
|
е- щелевое,
к- спиральное прямое несиммет ричное.
* И
Вспомогательные шпуры должны равномерно распределять
ся по всему забою, между врубовыии и отбойными шпурами, |
в |
зависимости от характера залегания пород, поперечного |
се |
ченая выработки, конструкции заряде ВВ в шпуре в типа |
вру-- |
ба / Рис.49 / .
Отбойные шпуры в породах мягких и средней крепости це лесообразно располагать перпендикулярно к плоскости забоя, в более крепких породах - наклонно К боковым стенкэм выра ботки, а иногда концы шпуров выводят за пределы контура на 10-15 см. Они взрываются в комплекте последними.
При проходке_в£ртикальных .стволов круглого поперечного сечения шпуры располагают по концентрическим окружностям, описанным из центра ствола диаметром, зависящим от диамет ра ствола, ко-личѳства и диаметра шпуров / Рис.50 / .
Рис.49. Расположение шпуров:
1-6 - |
врубовые; 7-12 - вспомогательные; |
13-30 |
- отбойные. |
Рис.50. Расположение шпуров при проходке стволов круглого сечения.
Врубовые шпуры располагаю! по первой от центра округлос
ти, |
вспомогательные |
по второй и третьей |
окружности, отбой |
||
ные |
- по контуру сечения стволѳ в соотношении |
при трех |
и |
||
четырех окружностях |
соответственно 1:2:3 |
и І:2 |
:3 :4 . |
При |
|
использовании пѳтронов увеличенного диаметра шпуры распо лагают по трем окружностям с соотношением 1:3 :6 .
Глубина шпуров
Наибольшее распространение получило определение глуби ны шпуров из условий цикличной организации работ, в зависи мости от принятой продолжительности проходческого цикле, увязанного с конкретными производственными, горногеологиче скими и техническими условиями.
В этом случае глубина шпуров для горизонтальных вырабо-
t ~ |
и / |
s * |
|
KVCCSCK |
a Pc |
где
N t,
t ,
t a
продолжительность |
цикла (крѳтнвя продолжитель |
|
ности суток или смены), час; |
|
|
количество шпуров; |
|
( t = |
продолжительность |
заряжания одного шпура |
|
2-3 мин/час); |
проветривания зэбоя ( t |
|
продолжительность |
= 20* |
|
30 мин), час; |
|
|
продолжительность |
подготовительно-заключитель |
|
ных операций ( t |
- 10- 12# Т ц )>ч ас» |
|
Кколичество одновременно работающих бурильных машин;
■к
oi
£
S
производительность (скорость бурения) бурильной машины за общее время работы, м/час; угол наклонэ шпуров в плоскости забоя, град;
коэффициент использования шпуров (*£ =0 ,8- 0 ,9 ); площадь попѳрѳвного сечения выработки в проход ке, м^; коэффициент совмещения работ по погрузке породы
с бурением шпуров (Ѵ7/ ^ I ) ;
Рп |
- производительность погрузки |
38 |
общее |
время |
|
Ÿ i |
|
работы, м^/час; |
|
|
|
- |
коэффициент совмещения крѳплѳнря с погрузкой |
||||
|
|
породы или бурением шпуров |
|
I ) ; |
|
С- |
- |
расстояние между рамами крепи, м; |
|
||
Рк |
- |
производительность крепления |
за |
общее |
время |
|
|
работы, рам/час. |
|
|
|
Помимо этого глубину шпуров можно определять, исходя из комплексной нормы выработки
где /Ѵ&у- |
комплексная норма выработки, м/чел-смѳну; |
|||
/1 |
- |
число |
рабочих в |
забое; |
К |
- |
коэффициент, учитывающий возможность перевыпол |
||
К, |
|
нения |
норм { К |
- І» І + 1 ,3 ); |
- |
число |
циклов в |
смену. |
|
При проходке вѳ£тикальщх_отволов в обычных у словиях глубину шпуров рационально рассчитывать, исходя из трудоем
кости бурения шпуров и погрузки породы
(71
|
/= |
лУ |
' j r Z X g p D T ' / /у |
|
|
где |
|
A i IT CUSS o i |
- |
r-n . |
и буре |
To - общая продолжительность |
погрузки породы |
||||
|
ния шпуров принимается |
(0,8 + 0,85) |
час; |
||
Полученная расчетом глубина шпуров проверяется по фак торам водоотлива и подъема.
По фактору водоотлива
где |
ÿ |
- |
приток воды в забой, мѴчас; |
|
Pft]~ |
производительность водоотливных средств,м^/час; |
|
|
g) |
- |
диаметр ствола в проходке, м; |
|
Кр - |
коэффициент разрыхления породы. |
|
По фактору подъема |
|
|
|
е = - |
l/ у |
у /У |
|
Гл |
|||
|
|
где |
коэффициент |
использования подъема |
во времени, |
|
|
0,75 |
* 0 ,8 ; |
|
|
by - продолжительность погрузки или работы подъема, |
||||
|
час; |
|
|
|
4S - емкость бадьи, м^; |
|
|||
Ks - |
коэффициент |
заполнения бадьи, |
0 ,9 ; |
|
tiiof- продолжительность одного подъема, час; |
||||
Необходимо соблюдение условия |
|
|||
|
^ ^ |
^ |
£ в о ? . |
|
Параметры буровзрывного комплекса при |
|
|||
очистной выемке |
полезных ископаемых |
|
||
Шпуровой метод буро-взрывных работ применяется для от |
||||
бойки полезного ископаемого |
не пластах небольшой мощности |
|||
с извилистыми контурами и при системах разработки с креп лением очистного пространства.
Величина заряда ВВ в шпуре рассчитывается, исходя из тзх ке условий, что и при проведении горных выработок. Ко личество шпуров на эѳходку, их глубина и схема расположе ния определяются в зависимости от принятой системы разра ботки, наличия обнэяѳнных плоскостей, мощности пластов полезного ископаемого и др.факторов.
На угольных пластах шпуры обычно располагают в |
один |
или два ряда соответственно плри мощности до 1,5 |
2,0 м |
и свыше 1,5 - 2,0 м. При уступной форме очистного забоя шпуры располагают горизонтальными или вертикальными ряда ми на всю длину забоя. Глубина шпуров принимается равной глубина зарубной щели и чаще всего составляет I , 5*2,0 м. Расстояние мѳкду шпурами не превышает двойной глубины шпу ра и определяется опытными взрывами из условия получения требуемой кускозатости угла / Рис. 51 / .
Заряжение шпуров
Заряжение шпуров предусматривает: проверку шпуров по глубине и направлению; из очистку от буровой мелочи; вве-
дѳниѳ в шпуры рядовых патронов ВВ (вручную или с помощью пнѳвмозврядчика); введение патрона-боевика (последним и л и предпоследним)заполнение оставшейся части длины шпура за бойкой.
Рис.51. Схемы расположения шпуров при подземной разработке мѳсторовдѳния.
а - в два' ряда; б - в один ряд.
Изготовление паторонов-боевиков при проходке стволов цроязводится в специальной будке на поверхности шахты, в остальных случаях - в забое.
Патрон-боевик представляет собой патрон ВВ, с одного торца которого развернута бумажная упаковка, деревянной или латунной палочкой сделано углубление на глубину немного б<£пьшую длины детонатора и в это углубление вставлен дето натор, закрепленный в патроне шпагатом (электродетонаторы закрепляют петлей концевых проводников).
При применении аммонитов патрон-боевик часто помещает ся в шпур первым. Донышко капсюля - детонатора обращается в сторону основной массы заряда.
При использовании динамитов патрон-боевик помещается в шпур сверху (последним) во избежание загорания ВВ от пламе
ни огнепроводного шнура, |
вырывающегося через его оплетку. |
В шахтах, опасных по |
газу или пыли патрон-боевик рас |
полагается первым от устья шпура. |
|
После заряжания всех |
шпуров концы электродетонаторов |
собираются во взрывало сеть, от которой протягивают магист ральные провода к месту подсоединения их к источнику тока, находящемуся в укрытия. Взрывание шпуров, т .е . включение во взрывную сеть тока производится только после подачи спе циальных предупредительных оигнадов.
В шахтах, опасных по газу или пыли, перед заряжанием и взрыванием шпуров производится замер содержания газа и пы ли в меотах производства взрывных работ, осланцевание и оро
шение забоя и горных выработок. Ври содержании газа и пыли в воздухе сверх нормы ведение взрывных работ запрещается.
МЕТОД СКВАЖИННЫХ ЗАРОДОВ
Широкое применение метода скважинных зарядов на откры той и подземной разработке месторождений полезных ископае мых обуславливается его высокой производительностью при сни жении объема буровых работ и ВВ на единицу отбиваемой гор
ной массы.
Метод скважинных зарядов на открытых работах
Установление рациональных параметров буро-взрывных комп лекса (высоты уступа, глубины скважин, их расположения, ве личины и конструкции заряда и т .п .) производится с таким расчетом, чтобы высота развала породы после взрыва не пре вышала высоту черпания экскаватора дяя обеспечения беспере бойной и безопасной работы по погрузке.
После установления устойчивой высоты уступа определяют расчетную линию соцротивления (р .л .с .) Ѵѵ> , расстояние между скважинами и другие параметры. Расчетная линия сопро тивления принимается равной линии сопротивления при распо ложении заряда на глубине подошвы уступа / Рис.52 / .
Длина р .л .с . (w p ) определяется, исходя из геометричес ких размеров уступа цри безопасном расположении буровых стан ков на уступе, величины заряда, крепости полезного ископае мого и составляет при: