Материал: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие

и их число не изменяются в зависимости от крепости пород, а изме­ няется величина удельного расхода ВВ. Изменение схемы располо­ жения шпуров в каждом случае, как правило, вызывает значитель­ ные организационные трудности и нарушает установленный режим работы проходческой бригады. При этом паспорт буровзрывных работ должен быть разработан применительно к условиям пересече­ ния более крепких пород.

Число шпуров в выработках, проводимых по неоднородным поро­ дам, определяется раздельно для каждой части забоя, исходя из установленного удельного расхода ВВ.

§ 94. Глубина шпуров

Под термином «глубина шпуров» чаще всего подразумевают наи­ меньшее расстояние от дна шпуров до свободной поверхности, а дли­ ной шпура называют расстояние от дна шпура до его устья.

Глубина шпуров определяется исходя из горно-геологических, технических и организационных условий. Установление глубины шпура только по одному из перечисленных выше факторов не дает

ееоптимального значения. .

Кгорно-геологическим условиям относятся: физико-механи­

ческие свойства горных пород, угол залегания, обводненность, назна­ чение выработки и сечение ее и пр.; к техническим: средства бурения, погрузки, транспортирования, заряжания, вентиляции, число и расположение шпуров в забое, свойства ВВ, расход ВВ, кусковатость породы, точность оконтуривания проектного сечения выра­ ботки и пр.; к организационным: условия, которые должны обеспе­ чить минимальные трудовые и стоимостные затраты, отнесенные к 1 м подвигания выработки за цикл, и оптимальную последовательность выполнения операций проходческого цикла. Например глубина шпу­ ров должна определяться из минимума затрат времени и материалов на проходку 1 м выработки и т. и.

Трудоемкость, отнесенная к 1 м подвигания выработки, опреде­ ляется по формуле

где N — число шпуров; пб — число бурильных машин, находящихся в работе; v6 — скорость бурения при глубине шпура 1,5 м; к1 — коэф­ фициент изменения скорости бурения в зависимости от глубины шпуров; к(, — коэффициент изменения скорости бурения в зависи мости от диаметра шпура; тб — число рабочих, занятых на буре­ нии; г) — коэффициент использования шпуров; тп=3. в — число ра­ бочих, участвующих в подготовительно-заключительных операциях

жании, взрывании, проветривании, осмотре забоя и подготови­ тельно-заключительных операциях при взрывании; t[, t», . . .,

— соответствующие затраты времени; тп — число рабочих, заня­ тых на погрузх<е; тп=3, п — число рабочих, занятых на выполнении подготовительно-заключительных операций при погрузке; П — про­ изводительность погрузочной машины; <п=3. п — продолжительность подготовительно-заключительных операций при погрузке; S — пло­ щадь сечения выработки; т0б. „ — число рабочих, занятых на обмене вагонеток; 70б_„ — общая продолжительность обмена вагонеток.

Чтобы определить оптимальную глубину шпуров при прочих равных условиях по относительной трудоемкости, следует выразить все величины, входящие в горнопроходческий цикл через соответ­ ствующие функции и исследовать полученную зависимость на мини­ мум трудовых затрат, считая аргументом I. Значение I соответству­

Глубину шпуров, установленную для конкретных условий про­ ходки, уточняют в зависимости от принятой организации труда — продолжительности цпкла (смена, сутки). В этих случаях глубппа шпуров должна соответствовать продолжительности цикла.

По глубине различают шпуры: короткие — 1,0—1,6 м, средние — 1,6 до 3,0 м и длинные — свыше 3 м.

Средние затраты времени на бурение 1 м шпура не постоянны, а изменяются в зависимости от глубины шпуров. При этом следует отметить, что оптимальная глубина шпуров для каждого конкретного случая не имеет строго однозначных значений и меняется в зависи­ мости от остальных параметров буровзрывных работ и средств по­ грузки, типа бурильных машин. Для условий бурения перфорато­

356

Общая скорость бурения увеличивается с глубиной шпуров, например зона относительно интенсивного прироста общей скорости при машинах ударно-вращательного действия соответствует глубине шпуров до 3,5 м при / до 12. Для ручных бурильных молотков в этом случае прирост общей скорости практически прекращается при глу­ бине шпуров 1,5—2,0 м (табл. 74).

Средние затраты времени на взрывание, проветривание и осмотр забоя практически остаются постоянными и мало зависят от глубины

Оптимальная глубина шпуров всегда имеет определенный интер­ вал для каждых конкретных условий и в пределах этого интервала при прочих равных условиях меняется, приближаясь к максималь­ ному пли минимальному значению, обеспечивая при этом устой­ чивые показатели взрыва.

Опыт применения коротких шпуров показал, что их применение не дало улучшения технических показателей по сравнению с обыч-

Т а б л и ц а 75

357

ными. При коротких шпурах к. и. ш. на 6—10% ниже, удельный расход ВВ на 7—10% выше. Следовательно, короткие шпуры по основным параметрам не только не обеспечивают преимуществ по сравнению со шпурами обычной глубпны, но и уступают нм по вели­ чине удельного расхода ВВ, к. и. ш. и другим показателям.

§ 95. Диаметр шпурового заряда

Диаметр шпурового заряда является важным параметром буро­ взрывного комплекса. Правильно установленный диаметр при про­ чих равных условиях предопределяет эффективность взрывных ра­ бот. От диаметра шпурового заряда зависит: концентрация заряда ВВ в шпуре, скорость детонации и расстояние ее передачи; скорость бурения и трудоемкость работ; качество оконтурнвання проектного сечения горной выработки и другие показатели.

С изменением диаметра шпурового заряда происходит изменение скорости детонации. При увеличении диаметра заряда от 31 до 60 мм (для аммиачно-селитренных ВВ) скорость детонации увеличивается на 8—12%. В большинстве случаев аммиачно-селитренные ВВ при­ меняют в патронах, диаметр которых больше критического, но зна­ чительно меньше предельного диаметра заряда, при котором детона­ ция приближается к максимальной скорости, присущей данному ВВ.

Диаметр шпурового заряда устанавливают исходя из величины объемной концентрации энергии применяемого ВВ, производитель­ ности буровых установок, средств механизации заряжания, условий безопасности и горнотехнических и геологических условий.

При проведении вертикальных стволов в настоящее время исполь­ зуют высокопроизводительное буровое оборудование и погрузочные средства. В Советском Союзе и в ряде зарубежных стран при про­ ходке стволов шахт диаметр шпуровых зарядов обычно составляет

45мм.

Вподземных условиях при проходке выработок п выемке полез­ ного ископаемого из очистных работ диаметр шпурового заряда составляет 34—70 мм. Заряды малого диаметра 24—28 мм, как пра­ вило, используют при добыче тонких жил, ценных руд с целью исклю­ чения разубоживания их пустой породой.

Вугольной промышленности в шахтах, опасных по газу или пыли, где по условиям безопасности ограничивается весовое количество ВВ в шпуре, запрещается разрезание и уплотнение заряда. Таким обра­ зом, концентрация ВВ в шпуре возможна только за счет увеличения диаметра шпурового заряда.

Увеличение диаметра шпуров и соответственно диаметра шпуро­ вого заряда ВВ имеет свои преимущества и недостатки. К преиму­ ществам относится:

сокращение числа шпуров до определенного оптимального зна­ чения;

улучшение качества дробления пород;

358