Особенности расчета параметров БВР при сооружении вертикальных стволов

На качество взрывных работ в забое вертикальных выработок значительное влияние оказывает коэффициент использования врубовых шпуров. С увеличением глубины шпуров применение клиновых врубов усложняется и становится нецелесообразным. При глубине шпуров 4,0-4,5 м и колонковой конструкции заряда наиболее удачным следует считать применение шагающего двойного цилиндрического вруба. Двойной цилиндрический вруб представляет собой комплект вертикальных шпуров, расположенных по одной или двум окружно-стям.

В первом случае расчетное количество шпуров первой окружности увеличивается в два раза, но каждый второй шпур бурится на 0,5-0,6 м короче расчетной глубины. Заряд взрывчатого вещества в каждом врубовом шпуре принимается равным половине расчетного. Инициирование зарядов более коротких врубовых шпуров производится в первую очередь, а затем детонаторами с большим временем замедления взрываются заряды, расположенные в длинных врубовых шпурах.

Во втором случае комплект врубовых шпуров располагается по двум окружностям. При этом лучшее дробление пород происходит тогда, когда длинные шпуры располагают на первой, а короткие на второй вспомогательной окружности. Глубина коротких шпуров не должна превышать половины глубины шпуров комплекта. Расстояние между врубовыми окружностями не должно превышать 200 мм. В этом случае выдерживаются расстояния между зарядами, требуемые действующими Правилами [1].

На практике короткие шпуры иногда располагают на первой врубовой окружности. При взрывных работах по слабым породам с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f < 6 такая схема расположения врубовых шпуров на разрушение массива не влияет. Однако при увеличении крепости пород f > 6 лучшее дробление массива в забое шпуров и проработка дна врубовой полости происходит тогда, когда диаметр окружности длинных шпуров несколько уменьшен, заряды сближены, а короткие шпуры расположены на второй окружности. При такой конструкции вруба расстояние между врубовыми и вспомогательными шпурами не должно превышать расчетного и при разметке откладывается от глубоких шпуров.

При взрывании пород крепостью по шкале проф. М.М. Протодьяконова f < 6 шпуры следует располагать по окружностям в соответствии с расчетными параметрами. В породах с крепостью по шкале проф. М.М. Протодьяконова более 6 врубовые и вспомогательные шпуры располагают по окружностям, а четные отбойные шпуры третьего и последующего рядов смещают на 0,5 л.н.с. к центру ствола. Шпуры располагаются звездообразно, чтобы заряды последующего ряда компенсировали увеличение толщи разрушаемого массива. Такая схема расположения зарядов способствует разрушению массива волной напряжений, увеличивает коэффициент использования шпуров, улучшает дробление пород в донной части заряда.

С целью увеличения коэффициента использования шпуров при проходке стволов по крепким породам целесообразно в донной части шпура размещать одну ампулу водяной забойки, заполненную на 1/2 воздухом.

Обуривание забоя установками СМБУ-4 по приведенным схемам расположения шпуров не представляет трудностей. При бурении шпуров установками БУКС-1 смещение шпуров к центру ствола можно осуществлять попарно, но не более чем на 0,5 л.н.с.

При выборе ВВ следует иметь ввиду, что ЕПБ допускают при сооружении стволов в обводненных породах применять непредохранительные ВМ даже в случаях пересечения стволом пластов угля, опасных по газу или пыли. Как правило, при сооружении стволов в качестве ВВ применяют скальный аммонит №1, прессованный в патронах диаметром 45 мм. В качестве средств инициирования применяют электродетонаторы мгновенного и замедленного действия.

Длину заходки применяют, исходя из требуемой месячной скорости и принятой технологической схемы сооружения ствола. При применении стволопроходческих комплексов длину заходки обычно принимают равной высоте передвижной опалубки (как правило, l зах=4 м). Учитывая значительные площади поперечного сечения стволов, коэффициент использования шпуров при расчете принимают η=0,9.

Удельный расход ВВ определяют по формуле Н.М. Покровского или принимают по справочнику.

Расчет количества шпуров и массы шпуровых зарядов выполняется аналогично расчету для горизонтальной выработки, проводимой в однородных породах.

В качестве вруба обычно применяют прямые цилиндрические врубы (6-10 шпуров, образующих цилиндр в зависимости от крепости породы) с центральным шпуром по вертикальной оси выработки.

При круглой форме поперечного сечения ствола шпуры располагают по концентрическим окружностям. Их количество определяют по формуле:

(14)

где Двч – диаметр ствола вчерне, м; l ₁– расстояние от проектного контура ствола до окружности, по которой располагаются оконтуривающие шпуры, принимается l ₁=0,2-0,3 м в зависимости от крепости пород; a – расстояние между шпурами, м, определяется по формуле:

(15)

S_вч – площадь поперечного сечения ствола вчерне, м²; N – общее количество шпуров.

Диаметры окружностей, по которым располагаются шпуры, определяют по формулам:

Д₁=Двч-2l₁,

Д_n=Д_n-1-2a₁,

где Д₁ – диаметр окружности оконтуривающих шпуров, м; Д_n – диаметр любой окружности, кроме окружности оконтуривающих шпуров, м; Д_n-1 – диаметр предыдущей окружности, м, при определении диаметра окружности предконтурного ряда Д_n-1= Д_вч.

Количество шпуров в каждой окружности (кроме окружности, по которой располагаются врубовые шпуры) определяют по формуле:

(16)

где Р_n – периметр соответствующей окружности, м.

Суммарное количество шпуров по окружности должно быть равным общему количеству шпуров, определенному ранее (± 3 шпура).

При круглой форме поперечного сечения ствола схема расположения шпуров выполняется в двух проекциях. На схеме указываются основные размеры.

Дата добавления: 2015-08-31