Схемы расположения шпуров в проходческом забое. Конструкции врубов.

Схему расположения врубовых шпуров (типа вруба) выбирают с учетом конкретных геологических условий проходки, размеров сечения горной выработки и глубины заходки, используя отечественный и зарубежный опыт.

В производственной практике распространены врубы, в которых шпуры расположены наклонно или перпендикулярно к плоскости забоя.

Врубы с наклонным расположением шпуров применяют в породах любой крепости и чаще всего в крепких породах.

Основным достоинством этих врубов является возможность использования структуры породы — напластования, кливажа, плоскости контакта и т.п. При этих врубах облегчаются условия отрыва породы, так как заряды расположены наклонно к плоскости забоя.

Недостатки врубов с наклонными шпурами: ограниченная глубина наклонных шпуров; увеличение разброса породы по выработке, что осложняет уборку породы и вызывает повреждения крепи; большая трудоемкость забуривания и сложность выдерживания угла наклона шпура (фактический угол наклона шпуров редко соответствует проектному).

Достоинства врубов, образуемых перпендикулярными к плоскости забоя шпурами: облегчаются условия бурения, глубина шпура не зависит от размеров поперечного сечения выработки, уменьшается разброс породы по выработке и вероятность повреждения крепи. Н е -достаток — более тяжелые условия разрушения породы. На 10.3 приведены схемы врубов с перпендикулярными шпурами.

В зарубежной практике при строительстве горных выработок в крепких и средней крепости породах применяют прямые врубы с одним или двумя незаряженными шпурами диаметром 57—75 мм. Конструкция таких врубов приведена на 10.4,

При строительстве горных выработок глубокими заходками хороших результатов достигают, применяя я р у с н ы е (10.5, а) и ступенчатые (см. 10.5, б) врубы. Комплект шпуров (см. 10.5,/5)располагают параллельными рядами, по 3—5 шпуров в каждом ряду. Шпуры в рядах, начиная с первого (нижнего) яруса, через один к последнему (верхнему), бурят на полную глубину и заряжают распределенными (двухступенчатыми) зарядами ВВ. Шпуры остальных ярусов заряжают сплошным колонковым зарядом. Взрывание зарядов производят в один прием по рядам.

В угольной промышленности при проведении штреков по углю с подрывкой породы взрывание угля и породы производят раздельно. Взрывные работы по углю производят с одной обнаженной поверхностью, а по породе — с двумя. Шпуры в угольной части забоя располагают с клиновым и боковым врубом.

Число шпуров зависит от мощности пласта и ширины забоя. При мощности пласта до 0,7 м шпуры бурят в один ряд, при мощности пласта 0,7-1,5 м — в два ряда, при мощности более 1,5 м — в три ряда.

В боковых породах шпуры закладывают параллельно второй плоскости обнажения, на расстоянии 0,5—0,8 м от нее в зависимости от крепости пород, мощности ВВ и диаметра заряда. Глубина шпуров по породе равна или кратна глубине шпуров по углю.

Контурное взрывание. При строительстве горных выработок буровзрывным способом фактическая площадь поперечного сечения, как правило, превышает проектную, стенки выработки имеют неровные очертания, образуются заколы и трещины в законтурном массиве. Обычно объем вынимаемой породы на 10-20% превышает проектный, что приводит к дополнительным работам при погрузке породы, забучивании или тампонаже закрепного пространства, а в выработках с бетонной крепью — к увеличению расхода бетона.

Для уменьшения переборов и трещинообразования в массиве применяют контурное взрывание, особенности которого заключаются в уменьшении энергии взрыва и рациональном расположении оконтуривающих шпуров (10.6). Уменьшения концентрации взрыва на 1 м шпура достигают за счет применения ВВ с высокой работоспособностью (360— 450 см3) в патронах малого диаметра (21 —24 мм) или использования ВВ малой работоспособности (260-300 см3) в патронах обычного диаметра (32-24 мм), а также комбинацией двух первых способов.

Благодаря увеличенному зазору между диаметром шпура и патроном ВВ снижается плотность заряжания и связанное с этим давление газа на стенки шпура.

При контурном взрывании применяют три типа конструкций заряда — с радиальным, осевым и радиально-осевым зазором.

Заряды с радиальным зазором применяют при использовании ВВ в патронах малого диаметра, с осевым зазором — при использовании ВВ в патронах диаметром 32—36 мм. Заряды с радиально-осевым зазором используют в случаях, когда ВВ имеют большую работоспособность, но малый диаметр патрона.

Применение контурного взрывания уменьшает глубину трещин в породном массиве в 4-7 раз, перебор породы — примерно в 3 раза и затраты на крепление 1 м горной выработки — в 1,5 раза.

Контурное взрывание можно производить также с предварительным оконтуриванием и уступным забоем.

В первом случае по периметру бурят шпуры и заряжают их через один. Расстояния между шпурами принимают равными 4—6 диаметрам шпура. Оконтуривающие шпуры взрывают в первую очередь. При взрыве оконтуривающих шпуров между шпурами образуется щель. Эта щель является экраном и препятствует прохождению ударной волны, а также напряжений в законтурный массив при взрыве зарядов основных шпуров.

Контурное взрывание в уступном забое проводят следующим образом. Забой делят на две части — верхнюю толщиной 50—70 см и основную часть забоя. Разрушение породы в верхней части производят одновременно с разрушением породы в основном забое, но с отставанием на цикл.

Качественные показатели взрыва. Качество взрыва оценивают следующими показателями: коэффициентом использования шпуров, коэффициентом излишка сечения, гранулометрическим составом взорванной породы и разбросом породы по выработке.

Величина КИШ зависит от физико-механических свойств пород, глубины шпуров, удельного расхода ВВ, поперечного сечения горной выработки, типа вруба, схемы расположения шпуров, места инициирования, типа и длины забойки и других факторов.

Степень влияния указанных факторов на величину КИШ зависит от конкретных условий строительства горной выработки, а также взаимодействия этих факторов в общем комплексе буровзрывных работ.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: