Рекомендуемая глубина шпуров в зависимости от крепости пород и сечения выработок

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Взрывной способ разрушения горных пород универсален. Он может применяться при любой крепости угля и пород как в очистных, так и в подготовительных выработках.

Данный способ разрушения горных пород основан на применении взрывчатых веществ, при быстротечном процессе детонации которых освобождающаяся энергия отделяет от массива породу и осуществляет ее дробление.

Применяют следующие способы ведения взрывных работ: шпуровой, скважинный, камерный и накладными зарядами. Шпуровой метод применяют при проведении выработок.

Шпуром называется продольное цилиндрическое углубление глубиной до 5 м и диаметром до 75 мм, пробуриваемое в разрушаемом массиве бурильными машинами. При шпуровом методе ведения взрывных работ применяют сплошной заряд. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяют предохранительные ВВ и сплошные заряды.

По условиям применения взрывчатые вещества (ВВ) подразделяются на три группы: непредохранительные – для взрывных работ на поверхности и в шахтах, не опасных по газу и пыли (скальные аммониты, гранулиты, аммоналы, аммонит); предохранительные – для шахт, опасных по газу и пыли (аммонит АП-5ЖВ, ПЖВ-20 и др.); повышенной предохранительности для взрывных работ по углю (угленит Э-6, П-12ЦБ, патроны СП-1).

При проходке подземных горных выработок применяют ВВ только в патронированном виде.

Различают огневое, электроогневое и электрическое взрывание зарядов. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяют электрический способ. В качестве средств инициирования (СИ) используют электродетонаторы короткозамедленного действия типа ЭДКЗ-ПК и ЭДКЗ-ПКМ.

Проведение подземных горных выработок буровзрывным способом в обязательном порядке производится на основании технической документации – паспорта БВР.

Паспорта должны утверждаться руководителем той организации, которая ведет взрывные работы. Паспорта составляются на основании и с учетом результатов не менее трех опытных взрываний. По разрешению руководителя взрывных работ организации допускается 5 вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.

Паспорт должен включать:

а) схему расположения шпуров, наименования взрывчатых материалов, число шпуров, их глубину и диаметр, массу и конструкцию зарядов и боевиков, последовательность и количество приемов взрывания зарядов, материал забойки и ее длину, схему монтажа электровзрывной сети с указанием длины (сопротивления), замедлений, схему и время проветривания забоев;

б) размер радиуса опасной зоны;

в) схему мест укрытия мастера-взрывника и рабочих на время производства взрывных работ, которые должны располагаться за пределами опасной зоны. Кроме того, для шахт, опасных по газу или пыли, в паспорте должны быть указаны количество и схема расположения специальных средств по предотвращению взрывов газа (пыли).

РАСЧЕТ ЗАРЯДОВ ВВ

Наиболее широкое распространение для определения удельного расхода ВВ получила методика Н. М. Покровского [2].

Удельный расход ВВ на 1 м3 обуренной породы определяют по формуле:

q=0,1·f ·f_I ·v·e, кг/м3 (1)

Однако, в процессе выполнения практических задач, полученные результаты удельного расхода ВВ по формуле 1 при крепости пород ff<2 малы, т. е. не удовлетворяют требованиям практического опыта. В связи с этим, для расчета удельного расхода ВВ при f<2 предлагается руководствоваться формулой:

q=0,5·f ·f_I·v·e, кг/м3 (2)

где:

f – коэффициент крепости породы по шкале проф. М. М. Протодьяконова;

f I – коэффициент структуры породы.

v – коэффициент зажима породы, зависящий от площади поперечного сечения выработки.

Значение коэффициента крепости f принимают в зависимости от категории породы, которая дана в таблице 10 для индивидуального задания.

Значение коэффициента f I принимается в зависимости от свойств и структуры пород, их залегания и трещиноватости [2]:

· вязкие, упругие, пористые – 2;

· дислоцированные с неправильным или параллельным оси вы-

работки залеганием и мелкой трещиноватостью – 1,4;

· со сланцевым залеганием и меняющейся крепостью, с напластованием, перпендикулярным к направлению шпуров – 1,3;

· массивные, хрупкие, плотные – 1,1.

Коэффициент зажима породы v подготовительных выработок, как указывает проф. Н. М. Покровский, имеет наибольшее значение для малых поперечных сечений; с увеличением площади поперечного сечения выработок, проводимых в одних и тех же породах, расход ВВ уменьшается. Значение коэффициента v при одной обнаженной плоскости определяют по формуле:

S_ч = 6,5 / ν (3)

где:

Sч – площадь поперечного сечения выработки вчерне, м

е – коэффициент работоспособности применяемого ВВ оп-

ределяют как

е = 380 / Р_х , (4)

где:

380 – работоспособность стандартного ВВ.

Р_х – работоспособность применяемого ВВ, зависящая от

крепости пород (табл. 1) [2, 5, 3].

Работоспособность ВВ

Работоспособность ВВ Коэффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова	1-3	3-8	8-10	более 10
Работоспособность рекомендуемых ВВ, м3	Угленит Э-6	265-280 ПЖВ-20 Т-19	АП-5ЖВ	320-365 Игданит, АП-6ЖВ	400-600 Детонит

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ШПУРОВ

Глубина шпуров принимается на основании практических данных и рекомендуемой глубины шпуров [3] в зависимости от крепости пород и площади забоя (табл. 2).

Таблица 2

Расстояние между шпурами

По породе:
Врубовыми и отбойными   Оконтуривающими: между собой 0,6-0,8	при f < 7 не менее 0,45 м   от контура выработки 0,15-0,25 м	при f >7 не менее 0,3м     от контура выработки 0,1-0,2 м
По углю:
Врубовыми и отбойными	0,5-0,6 м	–
Оконтуривающими: между собой 0,6-0,8	от контура выработки 0,2-0,3 м	–

Таблица 5

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Взрывной способ разрушения горных пород универсален. Он может применяться при любой крепости угля и пород как в очистных, так и в подготовительных выработках.

Данный способ разрушения горных пород основан на применении взрывчатых веществ, при быстротечном процессе детонации которых освобождающаяся энергия отделяет от массива породу и осуществляет ее дробление.

Применяют следующие способы ведения взрывных работ: шпуровой, скважинный, камерный и накладными зарядами. Шпуровой метод применяют при проведении выработок.

Шпуром называется продольное цилиндрическое углубление глубиной до 5 м и диаметром до 75 мм, пробуриваемое в разрушаемом массиве бурильными машинами. При шпуровом методе ведения взрывных работ применяют сплошной заряд. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяют предохранительные ВВ и сплошные заряды.

По условиям применения взрывчатые вещества (ВВ) подразделяются на три группы: непредохранительные – для взрывных работ на поверхности и в шахтах, не опасных по газу и пыли (скальные аммониты, гранулиты, аммоналы, аммонит); предохранительные – для шахт, опасных по газу и пыли (аммонит АП-5ЖВ, ПЖВ-20 и др.); повышенной предохранительности для взрывных работ по углю (угленит Э-6, П-12ЦБ, патроны СП-1).

При проходке подземных горных выработок применяют ВВ только в патронированном виде.

Различают огневое, электроогневое и электрическое взрывание зарядов. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяют электрический способ. В качестве средств инициирования (СИ) используют электродетонаторы короткозамедленного действия типа ЭДКЗ-ПК и ЭДКЗ-ПКМ.

Проведение подземных горных выработок буровзрывным способом в обязательном порядке производится на основании технической документации – паспорта БВР.

Паспорта должны утверждаться руководителем той организации, которая ведет взрывные работы. Паспорта составляются на основании и с учетом результатов не менее трех опытных взрываний. По разрешению руководителя взрывных работ организации допускается 5 вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.

Паспорт должен включать:

а) схему расположения шпуров, наименования взрывчатых материалов, число шпуров, их глубину и диаметр, массу и конструкцию зарядов и боевиков, последовательность и количество приемов взрывания зарядов, материал забойки и ее длину, схему монтажа электровзрывной сети с указанием длины (сопротивления), замедлений, схему и время проветривания забоев;

б) размер радиуса опасной зоны;

в) схему мест укрытия мастера-взрывника и рабочих на время производства взрывных работ, которые должны располагаться за пределами опасной зоны. Кроме того, для шахт, опасных по газу или пыли, в паспорте должны быть указаны количество и схема расположения специальных средств по предотвращению взрывов газа (пыли).

РАСЧЕТ ЗАРЯДОВ ВВ

Наиболее широкое распространение для определения удельного расхода ВВ получила методика Н. М. Покровского [2].

Удельный расход ВВ на 1 м3 обуренной породы определяют по формуле:

q=0,1·f ·f_I ·v·e, кг/м3 (1)

Однако, в процессе выполнения практических задач, полученные результаты удельного расхода ВВ по формуле 1 при крепости пород ff<2 малы, т. е. не удовлетворяют требованиям практического опыта. В связи с этим, для расчета удельного расхода ВВ при f<2 предлагается руководствоваться формулой:

q=0,5·f ·f_I·v·e, кг/м3 (2)

где:

f – коэффициент крепости породы по шкале проф. М. М. Протодьяконова;

f I – коэффициент структуры породы.

v – коэффициент зажима породы, зависящий от площади поперечного сечения выработки.

Значение коэффициента крепости f принимают в зависимости от категории породы, которая дана в таблице 10 для индивидуального задания.

Значение коэффициента f I принимается в зависимости от свойств и структуры пород, их залегания и трещиноватости [2]:

· вязкие, упругие, пористые – 2;

· дислоцированные с неправильным или параллельным оси вы-

работки залеганием и мелкой трещиноватостью – 1,4;

· со сланцевым залеганием и меняющейся крепостью, с напластованием, перпендикулярным к направлению шпуров – 1,3;

· массивные, хрупкие, плотные – 1,1.

Коэффициент зажима породы v подготовительных выработок, как указывает проф. Н. М. Покровский, имеет наибольшее значение для малых поперечных сечений; с увеличением площади поперечного сечения выработок, проводимых в одних и тех же породах, расход ВВ уменьшается. Значение коэффициента v при одной обнаженной плоскости определяют по формуле:

S_ч = 6,5 / ν (3)

где:

Sч – площадь поперечного сечения выработки вчерне, м

е – коэффициент работоспособности применяемого ВВ оп-

ределяют как

е = 380 / Р_х , (4)

где:

380 – работоспособность стандартного ВВ.

Р_х – работоспособность применяемого ВВ, зависящая от

крепости пород (табл. 1) [2, 5, 3].

Работоспособность ВВ

Работоспособность ВВ Коэффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова	1-3	3-8	8-10	более 10
Работоспособность рекомендуемых ВВ, м3	Угленит Э-6	265-280 ПЖВ-20 Т-19	АП-5ЖВ	320-365 Игданит, АП-6ЖВ	400-600 Детонит

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ШПУРОВ

Глубина шпуров принимается на основании практических данных и рекомендуемой глубины шпуров [3] в зависимости от крепости пород и площади забоя (табл. 2).

Таблица 2

Рекомендуемая глубина шпуров в зависимости от крепости пород и сечения выработок

Коэффициент крепости пород f	Глубина шпуров lш, м, для выработки сечением, м2
6-12	13-16
< 3	1,0-1,6	1,0-1,8
3-6	2,0-2,5	2,5-3,0
Более 6	1,5-2,0	2,0-2,5