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

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

проекции этих шпуров на любую из них пересекают одна другую примерно посередине. Применяется этот вруб при проведении выра­ боток по углю и слабым породам.

В е е р н ы й , и л и щ е л е в о й , в р у б (рис. 175) состоит из нескольких шпуров, пробуренных под разными углами в одной плоскости, расположение которых в плане напоминает развернутый веер. Первый шпур небольшой длины пробуривают под небольшим

а

5

Р и с. 172. Одпосторошше врубы:

а — боковой; б — нижний; в — верхний

Р и с. 173. Двусторонний

Р и с. 174. Вруб «нож­

Рис. 175 . Веерный

вруб

ницы»

вруб

углом к плоскости забоя с таким расчетом, чтобы донная часть его находилась от забоя на расстоянии, равном расчетной л. н. с. для данной крепости породы. Последующие шпуры бурят под увеличи­ вающимися углами. Расстояние между донными частями шпуров также равны л. н. с. Взрывание шпуров разновременное. Применяют

'368

веерный вруб при проведении горизонтальных выработок по углю и породам ниже средней крепости.

П р я м ы е в р у б ы . К этой группе относятся врубы, образу­ емые шпурами, расположенными перпендикулярно забою. По харак­ теру действия, основанному на принципе дробления породы между параллельными шпурами, прямые врубы иногда называют «дробя­ щими». Врубы этой группы имеют ряд преимуществ: например тео­

ретически возможно

образо­

 

 

 

 

 

вание врубовой

полости лю­

 

 

 

 

 

бой

глубины;

возможность

 

 

 

 

 

бурения

врубовых

шпуров

 

 

 

 

 

любой

глубины

независимо

 

 

 

 

 

от

сечения

выработки;

про­

 

 

 

—

f c ш :

стота расположения

и буре­

 

 

 

ния врубовых и вспомога­

Р и с. 176 . Прямой щелевой вруб

тельных шпуров в забое;

 

 

 

 

 

мелкое

дробление

породы

 

 

 

 

*

при взрыве зарядов во вру­

 

 

 

 

бе;

компактность

развала

 

 

 

 

IS

отбитой породы и отсутствие

 

 

 

 

Лд а

повреждений

крепи.

следует

 

 

 

 

К

недостаткам

 

 

 

 

отнести необходимость соблю­

Р и с.

177.

Бочкообразный вруб

дения высокой

точности бу­

 

 

 

 

 

рения, возможность запрес­

 

 

 

 

 

совки

врубовых

шпуров,

 

I

 

А -А

 

медленное

и

не

всегда

пол­

V

3

 

■ЗЛм

ное

очищение врубовой

по­

 

лости и, как правило, необ­

•

•

 

 

 

1

г

 

 

 

ходимость бурения холостых

 

Ь—Г,2м^

 

шпуров для создания допол­

 

 

 

 

нительной

обнаженной

по­

 

 

 

 

 

верхности. Однако послед­

 

 

 

 

 

ний

недостаток

компенси­

 

 

 

 

 

руется увеличением к. и. ш.,

 

Р и с.

178 .

«Шагающий» вруб

улучшением

гранулометри­

 

 

 

 

 

ческого состава взорванной массы и в целом увеличением скорости подвигания выработки за взрыв.

Щ е л е в о й в р у б (рис. 176). Врубовые шпуры пробуривают перпендикулярно забою в один ряд на расстоянии один от другого, примерно равном удвоенному диаметру шпура. Заряжают шпуры через один. В результате взрыва получается врубовая воронка в виде узкой щели. Щелевой вруб применяют в горизонтальных и восста­ ющих выработках малого сечения, преимущественно узких, прово­ димых по монолитным породам средней крепости.

Б о ч к о о б р а з н ы й в р у б (рис. 177). Пробуривают пять шпуров, из которых центральный (в некоторых случаях — сква­ жина) не заряжают. Расстояние между центральным и остальными

24 Заказ 1162

369

шпурами зависит от крепости пород и принимается не менее двух

диаметров шпура.

Разновидностью этого вруба является « ш а г а ­

ю щ и й » в р у б

(рис. 178). Принцип его работы заключается в том,

что один врубовый шпур бурят на глубину, превышающую в 2 раза глубину заходки, получаемой от взрыва всего комплекта шпуровых зарядов. Этот шпур заряжают на всю глубину, что при взрыве спо­ собствует лучшему выбросу взорванной породы из врубовой воронки,

а также

образует «прострелочиую полость» — дополнительную сво­

 

 

 

 

 

бодную

поверхность

для

вру-

 

 

 

 

 

бовых шпуров следующей за­

 

 

 

 

 

ходки.

рис. 179

показаны

не­

 

 

 

d

 

 

На

' S J

-

ц

 

которые разновидности прямых

2d

 

 

 

 

 

врубов. Применение их возмож­

•ф -#

 

 

но в породах

любой

крепости,

 

 

однако

наплучшие результаты

v > е

 

 

 

 

 

 

 

 

достигаются при

проходке вы-,

 

 

 

 

 

работок малого сечения в креп­

 

 

 

 

 

ких породах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Применение «холостых» шпу­

 

 

 

 

 

ров

во

 

врубе

способствует

 

 

 

 

 

улучшению

 

эффективности

 

 

 

 

 

взрыва зарядов остальных шпу­

 

 

 

 

 

ров.

Число

 

незаряжаемых

 

 

 

 

 

шпуров устанавливают в за­

 

 

 

 

 

висимости

от

крепости

пород

 

 

 

 

 

и производительности

средств

 

 

 

 

 

бурения.

 

 

 

 

 

 

Рис. 179.

Примеры

различных видов

При наличии производитель­

 

 

прямых врубов:

ных бурильных машин

иногда

1 — заряженные шпуры;

2 ■ незаряженные

вместо «холостых» шпуров бу­

 

 

 

шпуры

рят

опережающие

скважины

является

 

более

прогрессивным,

диаметром 200—300 мм, что

 

так

как

при

этом

обеспечи­

вается большее подвиганпе выработки за взрыв. С целью уве­ личения глубины заходки до 4—6 м разработано несколько кон­ струкций врубов.

Я р у с н ы й в р у б . Врубы могут быть двух- и трехъярусные. При двухъярусной схеме (рис. 180) шпуры глубиной 3 и 6 м распо­ лагают по вершинам трех-четырехугольников. Более глубокие шпуры располагают по внутренним фигурам, меньшей глубины — по внеш­ ним. Шпуры меньшей глубины взрываются первыми и запрессовы­ вают устье глубоких шпуров, которые взрываются с замедлением.

П р я м о й в р у б с о п е р е ж а ю щ е й с к в а ж и н о й ( ш п у р о м ) применяется с целью увеличения к. и. ш. и быстроты очищения врубовой воронки. В этом типе вруба (рис. 181) централь­ ный шпур пробуривают на 0 ,6—1,0 м глубже остальных шпуров ком­ плекта и на эту глубину заряжают. Заряды центрального шпура

370

взрываются с замедлением с применением

 

обратного инициирования.

 

(рис. 182).

 

С п и р а л ь н ы й

в р у б

 

В этом врубе пять-шесть шпуров распола­

 

гают по спирали от центрального, обычно не-

 

заряжаемого шпура с увеличением расстоя­

 

ния между ними. Взрываются шпуры после­

 

довательно с замедлением. Спиральный вруб

 

является

наиболее

рациональным,

так как

 

создает

 

врубовую

воронку

наибольшего

 

объема, хотя при его применении возни­

 

кают некоторые сложности при разметке

 

шпуров.

 

 

 

 

 

 

 

 

применяют

 

Вруб «Коромант» (рис. 183)

 

в зарубежной практике в весьма крепких

 

породах.

Порядок

взрывания

зарядов по­

Рис. 180. Ярусный вруб

казан на

рисунке

 

цифрами.

Незаряжаемая

 

щель имеет вид цифры

8 ,

образуется сопря­

 

женным бурением двух шпуров диаметром

 

57 мм. Все врубовые шпуры,

включая и

 

едвоенные, бурят с помощью

легко,

соби­

 

раемого металлического шаблона.

 

 

 

К о м б и н и р о в а н н ы е

в р у б ы .

 

В этом типе врубов шпуры располагают

 

наклонно и перпендикулярно забою.

 

 

Если

 

врубовая

полость плохо

освобо­

 

ждается от взорванной породы,

применяют

 

к о м б и н и р о в а н н ы й

к л и н о в о й

 

в р у б

(рис.

184),

состоящий

из

шести—

 

восьми клиновых шпуров,

между которыми

 

в шахматном порядке перпендикулярно плос­

 

кости забоя пробурены два-три вспомога­

 

тельных

 

шпура,

длина

которых

на

30—

Рис. 181. Прямой вруб

40 см превышает длину клиновых.

Вели­

с опережающим шпуром

чина заряда во вспомогательных шпурах

 

принимается в зависимости от глу­

 

 

бины шпуров

и крепости пород.

 

 

 

Заряды клиновых шпуров взры­

 

 

вают мгновенно, а вспомогательные

 

 

заряды

с замедлением в

10—20

мс.

 

 

Этим достигается

быстрое и

полное

 

 

очищение врубовой воронки. При­

 

 

менение

 

комбинированного

клино­

 

 

вого вруба

в крепчайших,

моно­

 

 

литных

и вязких

 

скарнах

с

/ =

 

 

 

= 18-1-20

на руднике «Молибден»

 

 

позволило получить к. и. ш.,

рав­

 

 

ный 0,95.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 182. Спиральный вруб

24*

371

Расположение шпуров в забое при проведении вертикальных

стволов шахт зависит во многом от условий залегания пород.

 

 

 

 

 

 

 

Шпуры при пологом падении пластов

 

 

 

 

 

обычно располагают по концентриче­

 

 

 

 

 

ским окружностям. Число окружностей

 

 

 

 

 

зависит

от диаметра ствола и крепости

 

 

 

 

 

пересекаемых

пород и

обычно

соста­

 

 

 

 

 

вляет 3—5. Число врубовых шпуров

 

 

 

 

 

обычно

 

колеблется в пределах

4—12

 

 

 

 

 

в зависимости от диаметра ствола,

 

 

 

 

 

свойств

 

пород,

общего

числа

и

глу­

 

 

 

 

 

бины шпуров и от принятого типа

 

 

 

 

 

вруба.

Дпаметр окружности врубовых

 

 

 

 

 

шпуров составляет 1,5—2,5 м.

 

 

 

 

 

 

 

Шпуры, располагаемые по периферии

 

 

 

 

 

забоя ствола, являясь оконтурива-

 

 

 

 

 

ющими,

 

предопределяют

точность

 

 

 

 

 

проектного контура ствола и устране­

 

 

 

 

 

ние перебора или недобора породы.

 

 

 

 

 

Устья оконтуривающих

шпуров

рас­

 

 

 

 

 

полагают на расстоянии 200—250 мм

 

 

 

 

 

от

стенок ствола,

угол

наклона

шпу­

Рис. 183. Вруб «Коромант»

ров 85—87°,

число шпуров обусловли­

вается

диаметром ствола. При этом

 

 

 

 

 

строго соблюдается условие, чтобы за­

 

 

 

 

 

бой шпура не выходил за пределы

 

 

 

 

 

проектного контура ствола. Отбойные

 

 

 

 

 

шпуры, расположенные на второй,

 

 

 

 

 

третьей, а иногда и четвертой окруж­

 

 

 

 

 

ности, производят основную работу по

 

 

 

 

 

дроблению породы; их расположение

 

 

 

 

 

должно

обеспечить равномерный отрыв

 

 

 

 

 

п

мелкое дробление породы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассматривая схемы

расположения

 

 

 

 

 

шпуров

в забое ствола,

следует

иметь

 

 

 

 

 

в виду, что, во-первых, соотношение

 

 

 

 

 

числа шпуров по окружностям при­

 

 

 

 

 

нимается

в

пределах,

приведенных

 

 

 

 

 

в табл. 79, во-вторых, диаметр окруж­

 

 

 

 

 

ности расположения шпуров в зависи­

 

 

 

 

 

мости от диаметра

ствола и

крепости

1—6 — врубовые

шпуры;

7—S —

пород на практике принимают в соот­

ветствии

с

данными,

приведенными

вспомогательные

врубовые шпуры

 

 

 

 

 

в

табл.

80.

 

 

 

 

 

 

На рис. 185 показаны типовые схемы расположения шпуров при

проходке

стволов шахт при коэффициенте крепости пород от / = 3

до / =

20.

Число

шпуров

в

окружностях

и

расстояние между

ними

зависят от

крепости

пород,

мощности

применяемого ВВ

372

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

79

 

 

 

Отношение числа врубовых шпуров

 

 

 

по окружностям к остальным шпурам

Группа шпуров

 

забоя при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трех окруж­

четырех ок­

пяти окруж­

 

 

 

ностях

ружностях

ностях

Врубовые ...................................................

 

 

1

1

 

1

 

Отбойные:

 

 

 

 

 

 

 

первого круга

....................................

 

2 - 2 ,5

2 - 2 ,5

 

2

 

второго круга

...................................

 

—

3—3,5

 

*5,6

6

третьего круга

...................................

 

—

—

 

3,5—4

Оконтуривагощие1

...................................

 

3 —3,5

4 —4,5

 

4,5—5

1 Число оконтуривающнх

шпуров определено в зависимости от крепости пород и типа

применяемого ВВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

80

 

 

Диаметры окружностей расположения шпуров при

 

Группа шпуров

 

трех

четырех

 

 

пяти

 

 

 

 

 

 

 

 

окружностях

окружностях

окруж ностях

Врубовые ................

 

(0,3—0,35) d

(0,35—0,37) d

(0,2—0,25) d

Отбойные:

До (0,6—0,65) d

До 0,5d

 

 

До 0,45d

 

первого круга

 

 

 

второго круга

 

—

До (0,7—0,72) d

(0,6—0,70) d

третьего круга

. .

—

0,93d

 

(0,7—0,8) d

Оконтуривагощие

До 0,93d

 

 

До 0,95d

 

П р и м е ч а н и е ,

d —диаметр ствола вчерне,

м.

 

 

 

 

и диаметра шпурового заряда, а также от заданной крупности дробления.

При проходке стволов по крутопадающим пластам (углом паде­ ния более 40—45°) применяют схемы с расположением врубовых шпуров в виде клина, заложенного по простиранию (рис. 186). Для уменьшения разлета породы и предотвращения разрушения временной крепи и подвесного оборудования бурят дополнительно несколько «буферных» врубовых шпуров (4—6 шт.), размещаемых вертикально в центральной части врубового клина (рис. 187). Глу­ бина их равна половине глубины основных врубовых шпуров, а взрывание зарядов во врубовых шпурах производится одно­ временно.

373

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/155599