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

схема, когда уклон и людской ходок проводят сверху вниз само­ стоятельными забоями.

Стволы наклонных шахт обычно проводят по пласту угля с под­ рывкой кровли или почвы. При неустойчивых породах кровли ствол располагают в пустых породах ниже пласта угля. Технология буро­ взрывных работ при этом аналогична технологии работ при прове­ дении уклонов.

Шпуровая отбойка в очистных забоях применяется главным обра­ зом при разработке пластовых месторождений. Расположение шпу­

угля и кровли, но также и от системы разработки и ряда других факторов. Основными особенностями ведения взрывных работ в этих условиях являются бурение и взрывание большого числа шпу­ ровых зарядов. В связи с опасностью обрушения кровли одновре­ менное взрывание зарядов всех шпуров запрещается.

Число зарядов, взрываемых за один прием, зависит от паспорта крепления и некоторых других организационно-технических факто­ ров. Если условия не позволяют взрывать за один прием более 5 шпуровых зарядов, применяют прямую последовательность взры­ вания (рис. 195). В остальных случаях применяют «волновую» последовательность взрывания (рис. 196).

Взависимости от мощности пласта шпуры располагают в один, два или три ряда. Расстояние между шпурами в ряду принимается от 0,8 до 1,2 м. Глубину шпуров выбирают из условия устойчивости кровли и ширины вынимаемой полосы, т. е. с учетом подвиганпя забоя за один цикл. Нижний ряд шпуров обычно бурят на расстоя­ нии 0,3—0,5 м от почвы под углом к ней около 75°, средний — рас­ полагают перпендикулярно плоскости забоя, а верхний — на рас­ стоянии 0,5—0,8 м от кровли под углом 65—75° к ней.

Влавах с комбайновой выемкой угля взрывные работы произ­ водят при создании ниш для перестановки комбайна и для пред­ варительного рыхления крепких углей. Шпуры в нишах распола­ гают аналогично угольным забоям откаточных штреков. Глубина шпуров при этом должна быть на 20—30 см больше, чем глубина комбайновой выемки угля. При рыхлении угля глубину шпуров

381

принимают равной длине бара комбайна, а расстояние между шпу­ рами — 1,2—2 м. В зависимости от глубины шпуров и крепости угля величина заряда для предварительного рыхления угля в целике составляет 0,25—0,5 кг.

При системе разработки длинными столбами по простиранию полезное ископаемое в лавах отбивают с помощью буровзрывных ра­ бот. Схема расположения шпуров в лаве показана на рис. 197.

Рис. 197. Расположение шпуров в лаве:

а — прп нижнем врубе; б — при расположении врубовой щели в центральной части пласта

При щитовой системе разработки взрывные работы вначале при­ меняют для образования рассечки при монтаже щита. Схема распо­ ложения шпуров в рассечке показана на рис. 198. Затем с помощью взрывных работ разрушают целик угля над щитовым перекрытием и боковые породы, для чего бурят от 60 до 120 шпуров на глубину

3—5 м.

Для выемки угля под щитом в целиках между углеспускными печами бурят шпуры глубиной 1,6—1,8 м. Минимальное расстояние между шпурами и печью принимают 0,5 м. Величина заряда соста­ вляет 0,6—0,8 кг на шпур. Шпуры вокруг печей располагают таким

382

образом, чтобы после взрыва образовались откосы, необходимые для свободного пропуска угля (рис. 199).

После выемки угля в канаве шпурами глубиной 1,2—1,6 м обуривают опорные целики висячего и лежачего боков и по торцам щита. После взрыва шпуров под всеми секциями щита он опу­ скается на 0,6—1 м. Количество шпуров, пробуриваемых для углуб­ ления канавы, колеблется от 30 до 70, в зависимости от длины щита,

а глубину шпуров — равной длине бара комбайна, берущего ниж­ ний слой.

При выемке мощных пластов угля горизонтальными слоями с об­ рушением шпуры располагают в один, два или три ряда (рис. 200). Расстояние между шпурами в ряду принимают 0,9—1,1 м. Глубина шпуров зависит от ширины вынимаемой полосы угля. Удельный расход ВВ составляет от 200 до 300 г/т.

При выемке мощных пластов поперечно-наклонными слоями ли­ нию очистного забоя располагают вкрест простирания пласта с на­

383

клоном от кровли к почве под углом 35—40°. Уголь вынимают слоями мощностью 2,5—3 м в восходящем порядке. Ширина вынимаемой ленты (подвигание забоя по простиранию) изменяется от 0,9 до 1,1 м. Шпуры располагают в два ряда, один над другим по нормалям к почве вынимаемого слоя угля. Расстояние от нижних шпуров до почвы обычно составляет 0,4—0,6 м, а от верхних до кровли — 0,6— 0,7 м. Шпуры в ряду располагают на расстоянии 0,9—1 м один от другого. Глубина шпуров колеблется от 1,1 до 1,3 м, расход ВВ — от 100 до 120 г/т.

Рис. 200. Расположение шпуров в забое при выемке мощных

пластов угля горизонтальными слоям с обрушением

Выемку мощных пластов полосами по простиранию ведут с раз­ бивкой пласта на слои мощностью 2—2,5 м, каждый из которых отра­ батывают по простиранию пласта полосами шириной 10—20 м по восстанию. Уголь отбивают в восходящем порядке рядами шпуровых зарядов, расположенных на расстоянии 0,9—1,1 м друг от друга. Число рядов составляет 2—3, глубина шпуров 1—1,2 м, расход ВВ —

250-350 г/т.

При поддержании кровлп частпчной закладкой выработанного пространства в лаве выкладывают бутовые полосы. Для получения породы проходят бутовые штреки с подрывкой кровли или почвы. Мощность подрывки зависит от размеров выкладываемых полос

иизменяется от 0,6 до 1,6 м.

Взависимости от мощности подрывки и крепости пород в бутовом штреке бурят от 1 до 4 шпуров. Глубина шпуров зависит от скорости подвигания лавы за сутки, мощности и ширины подрыва, условий расположения шпуров в забое.

Удельный расход ВВ в бутовых штреках составляет от 0,25 до 0,75 кг/м3 породы. Поскольку для выкладки бутовых полос тре­ буются крупные куски породы, рекомендуется применять высоко­ бризантные ВВ.

При управлении кровлей полным обрушением на пологих и на­ клонных пластах иногда ее обрушают с помощью буровзрывных ра­

384

бот. В зависимости от условий число шпуров, их расположение и глу­ бина бывают различными.

Для обрушения кровли в лавах, разрабатывающих мощные пласты, в некоторых случаях применяют взрывание пород кровли или почвы под или над стойками с целью раскрепления обрушаемого участка лавы. Глубину шпуров при этом принимают от 0,8 до 1,2 м, величину заряда в шпуре — 0,4—0,6 кг. Все шпуры взрывают одно­ временно. В шахтах, не опасных по газу и пыли, для посадки кровли в лавах иногда используют заряды ВВ, размещаемые в шпурах, про­ буренных в элементах крепи, оставшихся после ее разрядки над обрушаемым участком кровли. При этом в стойках или верхияках бурят шпуры диаметром 35—36 мм, в которые помещают заряды весом 30—50 г.

§ 98. Коэффициент использования шпуров

Коэффициент использования шпуров (к. и. ш.) ц представляет собой безразмерную величину, получаемую от деления величины подвигания забоя за взрыв 10 на полную забуренную глубину шпура 10.

Эффективность буро­ взрывных работ часто оце­ нивается оптимальным зна­ чением к. и. ш., обеспе­ чивающим при заданной глубине шпуров, наиболь­ шее подвигание забоя за взрыв при минимальной

пересекающих слабые пластичные и выбросоопасные породы, может быть равным или больше единицы.

С увеличением удельного расхода ВВ при прочих равных усло­ виях (сечений выработок, крепости породы, количества, глубины и диаметра шпуров, коэффициента заполнения шпуров ВВ и др.) к. и. ш. вначале увеличивается и достигает своего оптимального значения, обеспечивая высокие показатели взрыва (рис. 201). На участке кривой за оптимумом увеличение расхода ВВ идет интен­ сивнее, чем увеличение значения к. и. ш., а в отдельных случаях значение к. и. ш. будет снижаться. Это дюжет быть объяснено сле­ дующим: для размещения увеличенного расхода ВВ необходимо либо увеличить коэффициент заполнения, либо количество шпуров, соответственно уменьшив расстояние между нидш. Это приводит к тому, что происходит переизмельчение массива, а часть энергии теряется, ибо газы взрыва работают вхолостую. Так, при обратнодг

инициировании и водяной забойке, к. и. ш. шпура увеличивается примерно на 5—10%. В этих условиях основными причинами увели­ чения к. и. ш. является удлинение периода воздействия продуктов детонации на разрушаемый массив, в нижней части шпура.

Значительное влияние на величину к. и. ш. оказывают физико­

правило, образуются «стаканы» при значительном перерасходе ВВ. Независимо от сечения, направления горной выработки и других горно-геологических условий к. и. ш.увеличивается с увеличением диаметра шпурового заряда (рис. 202) на 6 —8 % в пределах измене­ ния диаметра с 31 до 45 мм. В выработках ограниченного сечения при использовании наклонных врубов к, и. ш. также изменяется в зависимости от глубины шпуров (рис. 203). С ростом глубины шпу­ ров к. и. ш. сначала, растет, а затем снижается. Ухудшается дробимость породы слоев массива, прилегающих к забою, а в придон­ ной части увеличивается зона растрескивания породы'. Это объяс­

386