Выбор диаметра и глубины шпуров

Глубина комплекта шпуров определяется с учетом крепости породы, площади забоя выработки и применяемых средств бурения шпуров.

С увеличением глубины шпуров повышаются технико-экономические показатели проведения выработок: повышается коэффициент использования буровых и погрузочных машин, сокращаются затраты времени на подготовку забоя к взрыванию, производство взрывных работ и проветривание забоя после взрывания, сокращается время перехода от одной операции к другой в пересчете на проходку 1 погонного метра выработки или всю её длину. Применение высокопроизводительных буровых кареток позволяет существенно увеличить глубину шпуров. Например, при бурении шпуров машинами вращательно-ударного действия глубина шпуров принимается на 20-25% больше, чем при бурении перфораторами.

При выборе рациональной глубины комплекта шпуров исходя из наиболее высокого коэффициента использования шпуров, зависящего от площади забоя и крепости пород, рекомендуется пользоваться таблицами, составленными на основании обработки многочисленных практических данных.

Существенное увеличение коэффициента использования шпуров возможно также путем замены электродетонаторов короткозамедленного действия с пиротехническими замедлителями на электродетонаторы короткозамедленного действия с электронными замедлителями.

Длина врубовых шпуров принимается на 10-15% больше остальных шпуров комплекта.

Диаметр шпуров зависит от крепости пород и принятого бурового оборудования. Для проведения выработок применяют шпуры диаметром 32, 36, и 40-42мм. Диаметр шпуров должен быть согласован с диаметрами патронов применяемого ВВ. В шпурах диаметром 32мм применяются патроны ВВ диаметром 28мм, в шпурах диаметром 36мм — патроны ВВ диаметром 32мм, в шпурах диаметром 40 — 42мм-патроны ВВ диаметром 36мм.

Шпуры уменьшенного диаметра равного 36мм целесообразно применять в крепких и весьма крепких породах. При этом увеличивается количество шпуров в забое, но вместе с тем возрастает скорость бурения шпуров, лучше оконтуривается выработка и улучшается дробление породы.

В породах мягких и средней крепости применяются шпуры диаметром 40-42мм.

Следует учитывать, что предохранительные ВВ выпускаются только в патронах диаметром 36мм, так как предохранительные ВВ имеют пониженную способность к передаче детонации и в патронах меньшего диаметра детонация может перейти в выгорание ВВ. Поэтому в шахтах, опасных по газу или пыли, применяют шпуры диаметром 40-42мм.

3.3 Расчёт числа шпуров и выбор схемы расположения их в забое

Число шпуров в забое должно быть достаточным для эффективного разрушения породы, размещения расчетного заряда ВВ в шпурах и хорошего оконтуривания выработки. Число шпуров находится в прямой зависимости от крепости пород, размеров поперечного сечения выработки, работоспособности ВВ, плотности ВВ в патронах и коэффициента заполнения шпуров ВВ.

Число шпуров на забой рассчитывается по формуле

(18)

где q – удельный расход ВВ, кг/м³;

S – площадь забоя в проходке, м²;

γ – коэффициент заполнения шпуров;

η – коэффициент использования шпуров;

d – диаметр патронов ВВ, см;

∆ – плотность ВВ в патронах, г/см³

Удельный расход ВВ определяется по таблице нормативных расходов ВВ при проведении горных выработок. При расчете удельного расхода необходимо учитывать коэффициент работоспособности применяемого ВВ.

Коэффициент использования шпуров зависит от крепости пород и определяется по таблице.

Коэффициент заполнения шпуров зависит от крепости взрываемых пород и опасности шахты по газу или пыли определяется по таблицам. При выборе коэффициента заполнения шпуров следует учитывать, что таблица составлена для шпуров диаметром 40-42мм. При применении шпуров уменьшенного диаметра — коэффициент заполнения уменьшается.

Полученное расчетом число шпуров округляется до целого. При составлении схемы расположения шпуров можно изменить число шпуров в большую и меньшую стороны на 2-3шпура.

Для корректировки числа шпуров, их расположение в забое и величины зарядов шпуров разрешается произвести три опытных взрывания, на основании которых составляется паспорт буровзрывных работ.

Корректировка зарядов и расположения шпуров в забое производится для того, чтобы получить наилучшие результаты взрывания. Например, в мягких породах при легко обрушающейся кровле выработки заряды верхнего ряда шпуров уменьшаются или расстояние от кровли до верхнего ряда шпуров увеличивается. При опытных взрываниях уточняются форма вруба и т.д.

Схема расположения шпуров составляется с учетом структуры и направления слоистости пород, наличия мягких прослойков. Большое значение имеет тип вруба, который должен соответствовать выше указанным факторам. На схеме располагаются врубовые, вспомогательные и оконтуривающие шпуры.

В шахтах, не опасных по газу и пыли, тип вруба и расстояние между шпурами Едиными правилами не регламентируются.

В шахтах, опасных по газу или пыли, разрешается применять только призматические врубы с параллельным расположением шпуров. Врубы со сходящимися шпурами запрещены, так как их применение создает опасность переуплотнения зарядов при взрывании и их выгорания.

Расстояния между шпурами в шахтах, опасных по газу или пыли, должны быть не менее: по углю – 0, 6м; в породах с коэффициентом крепости f < 7 – 0, 45м; с коэффициентом крепости f 7 – 0, 3 м.

Устья оконтуривающих шпуров располагается на расстоянии 20-30см от стенок выработки, а шпуры направлены в сторону контура выработки.

Для определения объема работ по бурению шпуров на заходку определяется суммарная длина шпуров в комплекте.