книги из ГПНТБ / Горное дело учеб. пособие для горных техникумов

Результаты, более близкие к данным практики горнорудных предприятий, дают расчеты по эмпирической формуле удельного

§ 4. Типы врубов п схемы расположения шпуров

Рациональное расположение шпуров позволяет получить наи­ больший эффект от их взрывания при заданных размерах и форме поперечного сечения выработки.

Расположение шпуров в забое определяется физико-механиче­ скими свойствами горных пород, условиями их залегания и разме­ рами поперечного сечения выработки.

Шпуры, входящие в комплект, подразделяются на врубовые, отбойные и оконтуривающие.

В р у б о в ы м и называют шпуры, заряды которых, взрываясь первыми, создают дополнительную обнаженную плоскость и облег­ чают работу зарядов остальных шпуров. В практике применяют много различных схем расположения врубовых шпуров.

От б о й н ы м и называют шпуры, заряды которых взрывают после врубовых.Предназначены для расширения вруба и облегчения работы оконтуривающих шпуров.

Ок о н т у р п в а ю щ и м и называют шпуры, пробуренные по периметру выработки и придающие ей необходимую форму сечения. Заряды этих шпуров взрывают последними. В крепких породах

трещиноватых забои оконтуривающих шпуров должны распола­ гаться на контуре выработки пли не достигать его на 10—15 см.

Ввыработках сечением более 4 м 2 врубовые шпуры стремятся расположить так, чтобы они пересекли напластование горных пород или трещины в них под углом, близким к 90°. В остальных выра­ ботках врубовые шпуры располагают перпендикулярно плоскости забоя.

Впрактике проведения горных выработок применяют следующие

типы врубов (рис. 26):

п и р а м и д а л ь н ы й применяют в монолитных крепких поро­ дах. Примерное соотношение между врубовыми, отбойными и окон­

однородного строения свертикальным направлениемтрещиноватостп или напластования. Примерное соотношение менаду группами шпу­

родных породах с горизонтальным напластованием или трещинова-

боток по слоистым и трещиноватым породам, имеющим падение слоев (трещин) на забой. Примерное соотношение между группами шпуров 1 : 2;

в е р х н и й к л и н о в ы й — применяют в тех же условиях,

что и нижний клиновый вруб, но при падении слоев (трещин) от забоя;

бо к о в о й — применяют при проведении выработок по слоистым

тт -

/т г\

Рпс. 26. Типы врубов:

а — пирамидальный; б, в — вертикальный и горизонтальный клиновые; г, д — нижний и верхний клиновые; е — боко­ вой; ж — призмати­ ческий; а — щелевой;

и — ярусный

\ \ \

^ Г

£^2£

£ _ 1

породах. Центральный шпур иногда не заряжается и служит допол­ нительной обнаженной плоскостью;

щ е л е в о й — применяют в монолитных породах средней кре­ пости и при площади забоя менее 4 м2 . Иногда шпуры в таком врубе заряжают через один. Соотношения между группами шпуров колеб­

Состоит он нз шести параллельных шпуров, расположенных по окружности. Шпуры вруба разделяют на два яруса. Первый: ярус состоит из трех шпуров глубиной, равной половине глубины шпуров второго яруса. Второй ярус также состоит из трех шпуров глубиной, равной глубине обычных врубовых шпуров.' Диаметр окружности врубовых шпуров выбирается в зависимости от горно-гео­ логических условий и равен 400—550 мм.

Шпуры первого яруса заряжают ВВ на полную их глубину. В шпурах второго яруса заряды ВВ располагают только в донной части так, чтобы рас­ стояние между зарядами ВВ в шпурах первого и второго ярусов по оси вруба находилось в пределах 100—150 мм. Взрыванием зарядов ВВ в шпурах первого яруса образуется врубовая полость п запрессовывается незаряженная часть шпу­

ров второго яруса на участке между образовавшейся полостью и зарядами ВВ. Это создает благоприятные условия для высокоэффективной работы зарядов второго яруса и создания хорошего вруба. Коэффициент использования шпуров при применении ярусного вруба значительно выше, чем при других врубах в аналогичных условиях, и находится в пределах 0,9—1.

§ 5. Организация буровзрывных работ

Бурение шпуров при проведении горных выработок является одной из самых трудоемких и длительных операций проходческого цикла. В крепких породах затраты времени на бурение' шпуров составляют 40—60% от общего времени проходческого цикла, а стои­ мость бурения достигает 25—30% всех затрат на проведение выра­ ботки. Поэтому выбор бурового оборудования является одним из важных вопросов проведення выработок, который может влиять на длительность проходческого цикла и на скорость проведения гор­ ных выработок.

По принципу разрушения породы различают четыре основных спо­ соба бурения шпуров: вращательное, ударно-поворотное, ударно-вра­ щательное и вращательно-ударное.

При вращательном бурении шпуров инструмент непрерывно вра­ щается вокруг своей оси и одновременно с определенным" усилием подается на забой. Лезвие инструмента при этом.скалывает и исти­ рает породу поверхности забоя. Способ применяется главным обра­ зом в породах ниже средней крепости (каменный уголь, глинистые сланцы, некрепкие песчаники и др.)- Из-за этого недостатка его не применяют в горнорудной промышленности.

При ударно-поворотном (перфораторном) бурении шпуров порода разрушается в результате последовательных ударов по забою инст­ румента, совершающего возвратно-поступательное движение. Перед каждым следующим ударом инструмент поворачивается на некото­ рый угол, разрушая породу на всей площади забоя. При проведении 'горизонтальных выработок в однородной крепкой породе для буре-

на инструмент действуют значительно большие усилия, чем при ударно-поворотном и з^дарно-вращательном способах бурения.

Перед началом бурения шпуров проверяют правильность напра­ вления проводимой выработки, отмечают середину забоя, а по репе­ рам — уровень почвы. После этого при помощи шаблонов и отвесов размечают шпуры в соответствии с паспортом буровзрывных работ, который составляют на каждую проводимую выработку. Число одновременно работающих бурильных машин при бурении с пневмоподдерживающей колонки принимают из условия 2,5—3 м 2 площади забоя на одну машину.

Уровень механизации буровых работ при работе на ручных пер­ фораторах не превышает 60 — 70% . Поэтому в последние годы при­ меняют высокопроизводительные бурильные установки БУ-1, БУР-2, СБУ-2м, СБКНС-2, КБЇЇЇ и др., оснащенные бурильными машинами вращательно-ударного действия.

Установка КБШ на пневмошинном ходу, оснащена двумя высоко­ производительными буровыми машинами. Глубина пробуриваемых шпуров до 2 м. Ее используют при проведении горизонтальных выра­

ходу предназначена для бурения шпуров при проведении выработок высотой не более 4 п шириной 5 м.

Самоходная установка БУР-2, в отличие от БУ-1, оснащена двумя бурильными машинами, поэтому имеет в два раза большую производительность. Ею можно обурпвать забой сечением до 25 м2 .

Бурильная установка СБУ-2м представляет собой тележку на гусеничном ходу, на раме которой установлены две каретки с мани­ пуляторами и буровыми машинами. Она предназначена для провет­ ривания горизонтальных и наклонных (до 25°) выработок с высотой от 2 до 5,5 м и шириной до 5 м.

Самоходная установка СБКНС-2 (рис. 27, б) предназначена для бурения шпуров при проведении горизонтальных выработок высо­ той до 3 м и шириной обуриваемого забоя с одного положения буриль­ ной установки 3,5 м. Установка на колесно-рельсовом ходу и осна­ щена двумя бурильными машинами.

Бурение шпуров указанными установками позволяет уввличить производительность труда в 5—6 раз и сократить число бурильщи­ ков до одного—двух.

Взрывчатые вещества и способы взрывания

Взрывчатые вещества, применяемые для проведения горных выработок, должны быть безопасными в обращении, иметь большую

один продолжительный сигнал. По этому сигналу караульные зани­ мают свои места, а люди, не имеющие отношения к взрывным рабо­ там, удаляются в безопасное место. После этого взрывники начи­ нают заряжать шпуры, монтировать взрывную сеть. Боевой — два коротких. По этому сигналу взрывники зажигают огнепроводные шнуры и удаляются в укрытие. Третий сигнал —отбой (три корот­ ких),— подается после осмотра места взрыва, означает окончание взрывных работ.

Для посылки патронов ВВ в шпур применяют забойники из дерева или других материалов, не дающих искры.

Непосредственно в забое в количестве, необходимом для взрыва­ ния, готовят патроны-боевики. Это обычный патрон ВВ со вставлен­ ным в него электродетонатором пли зажигательной трубкой. В за­ ряде патрон-боевпк располагают либо первым от 'дна шпура, либо последним.

Осторожное обращение с ВМ на всех этапах взрывных работ является обязательным. Особое внимание должно обращаться на патроны-боевики.

Зажигательные трубки и патрончики должен поджигать только один взрывник, который может за один прием зажигать не более 16 за­ рядов, а при применении зажигательных патрончиков — неболее 10 патрончиков. При ширине забоя более 5 м допускается одновре­ менное поджигание двумя взрывниками с соблюдением указанных норм поджигания каждым. Электрический и электроогневой спо­ собы взрывания позволяют взрывать более 16 зарядов за один прием.

Бурение шпуров и взрывные работы должны вестись в строгом соответствии с паспортами буровзрывных работ, составленными на

для конкретных горно-геологических условий составляются по рас­ чету и аналогии с паспортами, применявшимися в других выработ­ ках с подобными горно-геологическими условиями.

§ 6. Погрузка породы

При проведении горных выработок погрузка породы является одним из наиболее трудоемких процессов проходческого цикла. Поэтому особо важное значение приобретает механизация этого процесса, которая облегчает труд проходчиков, увеличивает произво­ дительность труда и повышает скорость проведения выработки.

Различают следующие виды погрузки породы: погрузочной маши­ ной непосредственно в вагон без применения каких-либо вспомога­ тельных машин и механизмов и с применением перегружателей; в самоходные вагоны; в специальные бункер-поезда; погрузочнодоставочньши машинами, которые наряду с погрузкой доставляют ее на небольшое расстояние; скрепером.

Уборку породы погрузочной машиной непосредственно в вагон на горных предприятиях страны в настоящее время применяют очень широко.

Время уборки породы зависит от производительности погрузоч­ ной машины и емкости вагонеток.

Производительность погрузочной машины определяют по фор­

где У] — коэффициент использования погрузочной машины в час общего времени (0,75—0,8);

—емкости ковша и вагонетки с учетом разрыхления

мости от транспортных условий, и при погрузке породы в один состав поезда оно равно нулю.

При уборке породы погрузочной машиной непосредственно в вагон много времени занимает замена груженых вагонеток и соста­ вов порожними. В однопутных выработках в качестве маневровых устройств применяют симметричную накладную разминовку, замкну­ тую или тупиковую на одну вагонетку. Горную выработку в местах оборудования разминовки расширяют до необходимых размеров.

При проведении двухпутных выработок применяют симметрич­ ную стрелку (рис. 28, с), накладную стрелку (б), металлические плиты-разминовки (в), роликовые платформы (г), перестановщик кран-укосину (3) и др.

Основным недостатком уборки породы погрузочной машиной непосредственно в вагон является низкая производительность работы из-за вынужденного простоя машины во время маневровых операций.

Более производительной является погрузка породы в вагоны с помощью перегружателей, так как при этом исключаются маневро­ вые операции.