Материал: Ассонов В.А. Буровзрывные работы учебное пособие для горных техникумов

направлением трещин. При взрывании возможна утечка газов по трещинам, что снижает полезную работу взрыва.

Обычно горные породы по трещиноватости делятся на:

а) малотрещиноватые породы с видимыми и неглубокими тре­ щинами, расположенными преимущественно в одном направлении

на расстоянии 0,5—1 м одна от другой;

б) трещиноватые породы с видными .трещинами, прорезываю­ щими массив в разных направлениях на расстоянии 0,3—0,5 м одна от другой;

в) сильнотрещиноватые породы с глубокими трещинами, иду­ щими в разных направлениях на расстоянии от 0,1 до 0,3 м одна от другой.

Наряду с трещинами, различаемыми невоооруженным глазом, в

горных породах имеется также масса трещин, которые видимы только под микроскопом или через лупу. Они имеют большое зна­ чение при оценке прочности сооружений, воздвигаемых из этих пород.

Трещиноватость используется при разработке некоторых видов полезных ископаемых, так как по трещинам породы легче отделя­ ются от массива.

Р а з р ы х л я е м о с т ь — характеризуется увеличением объема добытой (разрыхленной) породы по сравнению с объемом ее в

целике.

Показателем степени разрыхляемое™ служит коэффициент

разрыхления, показывающий, во сколько раз объем разрых­ ленной породы больше ее объема в целике; значения коэффициен­

Величину коэффициента разрыхления необходимо знать при расчете транспортных, погрузочных и отвальных работ, а также при определении ширины развала взорванной породы в забое.

Абразивность — свойство породы изнашивать и затуплять воздействующий на нее инструмент. Абразивностью обладают большинство горных пород, но особо абразивными являются по­ роды, имеющие в своем составе кварц—кварциты, песчаники и т. п.

8

Абразивность имеет большое значение при бурении, так как при абразивных породах резко повышается износ инструмента,

требуется частая смена буров и долот, вследствие чего резко пони­ жается производительность бурения.

§ 2. Буримость и взрываемость горных пород

Физико-механические свойства горных пород по-разному влия­ ют на производительность горных работ, связанных с разработкой месторождений полезных ископаемых. Часто весьма твердые поро­ ды, оказывающие исключительно большое сопротивление бурению,

являются хрупкими и требуют для разрушения и дробления срав­

нительно небольшой расход ВВ.

Например, кварциты горы Караульной (Урал), имеющие пре­ дел твердости при сжатии до 3 000 кг!см3, по прочности отнесены

к XVI категории (см. приложение), и на бурение 1 м шпура руч­ ным перфоратором с армированными бурами затрачивается чисто­ го времени более 24 мин. По расходу ВВ на дробление 1 м3 эти

кварциты могут быть отнесены к породам X категории. Абразивность горных пород резко влияет на производитель­

ность бурения, но не имеет значения при взрывании.

На практике из-за отсутствия необходимых данных о механи­ ческих свойствах горных пород твердость их характеризуют неко­

торыми фактическими показателями, определяющими сопротивле­

ние той или иной породы какому-то процессу горных работ. При буровзрывных работах такими показателями служат буримость и взрываемость.

Буримость определяет собой степень трудности бурения породы и характеризуется скоростью бурения или обратной вели­

чиной— затратой времени чистого бурения на выбури­ вание 1м шпура при определенных (стандарт­ ных) условиях.

Взрываемость характеризует степень сопротивления горной породы разрушению ее силой взрыва. Показателями взрываемости являются расход ВВ на отрыв и разрушение 1 л? породы в целике

при определенных условиях.

§ 3. Классификация горных пород по твердости

Для удобства нормирования горные породы распределяются по категориям твердости. Такое распределение пород по категориям называется классификацией горных пород.

Существует много различных классификаций, в основу которых положены те или иные фактические показатели, определяющие крепость горных пород.

В классификации проф. М. М. Протодьяконова горные породы разделяются на десять категорий, характеризуемых коэффициен­ том крепости f, который равен 0,01 предела прочности при сжатии

9

Значения f относятся к горным породам, находящимся в плот­ ном неразрушенном состоянии. Породы, подвергшиеся выветрива­

нию, смятые в результате тектонических нарушений и трещинова­ тые, по твердости следует отнести к более низким категориям, чем предусмотрено классификацией.

Следует отметить, что указанные в классификации проф. М. М. Протодьяконова значения f относятся к группам аналогич­ ных пород; для отдельных же разновидностей пород в каждой группе величина f может изменяться. Классификация проф.

М. М. Протодьяконова получила широкое распространение в гор­ ной промышленности и до настоящего времени не потеряла своего значения для приближенной характеристики твердости горных пород.

Для нормирования буровзрывных работ в некоторых отраслях

промышленности предложены различные классификации пород по

признакам буримости и взрываемости.

Классификация1 пород, принятая «Едиными нормами выработ­ ки и расценок», построена на основе показателя буримости, но в ней дается также и объемный вес пород по категориям.

В этой классификации показатели буримости даются при сле­

дующих условиях: бурение производится пневматическим молот­

ком типа ОМ-506, головка бура однодолотчатая, армированная твердым сплавом В К-15 с шириной лезвия 42 мм, диаметр буровой стали 25 мм, давление сжатого воздуха 5 ат.

Глава II

ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ БУРЕНИЕ ШПУРОВ

§ 4. Компрессорное хозяйство

Так же, как и пар в паровых машинах, сжатый воздух обладает большой двигательной силой, которая приводит в движение пнев­ матические бурильные машины (перфораторы), отбойные молотки,

пневматические лопаты и другие механизмы, выполняющие тяже­ лую работу по бурению, отбойке и рыхлению горных пород. Сжа­ тый воздух получают при помощи специальных машин — компрес­ соров.

Работа компрессора заключается в засасывании атмосферного

воздуха, сжатии его до высокого давления и выталкивании в воз­ духопроводную сеть, по которой сжатый воздух поступает к ме­

1 Эта классификация дана в приложении и в дальнейшем принята за основу при характеристике показателей бурения и взрывных работ.

10

ханизмам. Законченный процесс засасывания, сжатия и выталки­

вания называется циклом.

По принципу работы компрессоры делятся на: поршневые, ро­ тационные и центробежные (турбо-компрессоры).

На рис. 4 дана схема компрессорной установки, снабжающей сжатым воздухом карьерные механизмы. Она состоит из компрес­

сора 1 с электродвигателем 2, трубопровода 3, служащего для за­ сасывания воздуха через фильтр 4, воздухосборника 5 и нагнета­ тельного воздухопровода 6.

Рис. 4. Компрессорная установка

Для удаления воды из сжатого воздуха на воздухопроводе устанавливаются водоотделители 7. К рабочим механизмам сжа­ тый воздух поступает по резиновым шлангам.

Воздухосборник предназначен для обеспечения равно­

мерной подачи сжатого воздуха в воздухопроводную сеть. Уста­ навливают его между компрессором и воздухопроводом. В пере­

движных компрессорах воздухосборник находится на одной раме

с компрессором. Воздухосборник представляет собой цилиндр из листовой стали, стенки которого рассчитаны на давление 10—

15 ат. В стенках цилиндра имеются патрубки для поступающего и

выходящего сжатого воздуха; в верхней части цилиндра устанав­ ливается предохранительный клапан, рассчитанный на нормаль­

ное давление. Воздухосборник имеет манометр для измерения давления, кран для спуска воды и масла и лаз для чистки его.

Объем воздухосборника VBc может быть приблизительно опре­

11