Горнопроходческие работы при строительстве стволов

1. 6 ГЛАВА Горнопроходческие работы при строительстве стволов

6.1 Выемка породы с помощью
буровзрывных работ

2.

При проходке вертикальных стволов по породам крепким и
средней крепости выемку породы осуществляют с помощью
буровзрывных работ (БВР), продолжительность которых составляет
20-25% времени проходческого цикла.
Комплекс буровзрывных работ включает в себя бурение,
заряжание и взрывание зарядов в шпурах.
БВР должны обеспечивать:
- Форму и размеры поперечного сечения ствола;
- Равномерное мелкое дробление породы;
- Высокий коэф.использование шпура;
Эффективность БВР зависит от:
- Физ.мех.свойства породы (крепость, вязкость, трещиноватость,
абразивность);
- Качеста ВВ (взрывчатое вещество);
- Конструкция заряда в шпурах, числа и глубины шпуров;
- Количества бурового оборудования;

3.

Взрывчатые вещества.
ВВ, применяемые для проходки ствола, должны удовлетворять
пылегазовому
режиму
шахты
и
обладать
достаточной
работоспособностью,
высокий
плотностью,
незначительной
гигроскопичностью, химической стойкостью и быть относительно
недорогим.
Коэфф.крепости
2-3
3-6
6-9
>10
пород по
Протодьякову ,f
Работоспособность 2600
ВВ, кДж/кг
2200-3200
3200-4000
4000-5000 и
более
Для разрушения негазоносных пород применяют
непредохранительные ВВ II класса: для крепких (>8 ) - скальный
аммонит №1, аммонал скальный №3, детонит М; для пород средней
крепости (6-8) – аммонит 6ЖВ и денаыталит-200.
При наличии пород, опасных по газу и пыли, используют
предохранительные ВВ III и IV классов: аммонит АП-5ЖВ, аммонит Т-19,
ПЖВ-20 и др.
При подходе к угольным пластам с суфлярным выделением метана
применяют ВВ V класса: угленит Э-6, №5, 12ЦБ и др.

4.

Средства взрывание.
В породах, не опасных по газу и пыли, используют
электрическое взрывание с помощью электродетонаторов
мгновенного
действия
ЭД-8Э,
ЭД-8Ж,
ЭД-1-8Т,
короткозамедленного действия ЭД-КЗ со степенью замедления
25, 50, 75, 100, 150 и 250 мс, ЭД-1-ЗТ, ЭД-3-Н и др.
Расход ВВ и величина заряда в шпурах.
Под расходом ВВ понимают количество одновременно
взрываемого ВВ в забое для отрыва от массива и дробления
породы в объеме одной заходки (цикла)
Удельный расход ВВ q называется количество ВВ,кг,
необходимое для разрушения 1 м² обуренной породы массива, и
измеряется в кг/м².
Q=q1*f0*V3 *e *m

5.

Характеристика пород
Коэф.крепости
Удельный
породы по Прот.f расход ВВ
q1? Кг/м3
Плотные граниты, кварцитовые
крепкие песчаники, гнейсы
10-15
1,3-1,5
Плотные известняки, песчаники,
доломиты
6-8
1,0-1,2
Крепкие песчаные сланцы,
сланцевые песчаники, крепкие
глинистые сланцы
4-5
0,7-0,9
Разнообразные сланцы
(некрепкие), плотные мергель
3-4
0,5-0,6

6.

Конструкция заряда в шпуре. Под конструкцией заряда
понимают порядок расположения обычного и боевого патронов
ВВ в шпуре.
При проходке стволов обычно принимают колонную
конструкцию зарядов, при которой патроны ВВ в шпуре
непосредственно примыкают один к другому и образуют колонну.

7.

Длину забойки определяют посредством коэффициента
заполнения шпура а, равного отношению длины заряда l3 к полной
глубине шпура l:
a=
Значение а зависит от диаметров патронов ВВ, крепости пород
и принимается в соответствии со СНиП III-02-03 – 84 следующим.
Число шпуров в забое. Число шпуров зависит от площади
поперечного сечения ствола, физ.мех. Свойства пород, типа ВВ и
его характеристики диаметра патронов ВВ, коэфф. заполнения
шпура.
Общее количество ВВ на одну заходку, кг:
Это количество ВВ, кг, должно быть размещено во всех
шпурах, т.е.
Где – количество ВВ в кг, приходящееся на 1м шпура для
данного диаметра и коэффициента заполнения шпура, кг/м.

8.

Где – диаметр патронов ВВ,м; ∆ - плотность ВВ в патронах, кг/м3,
а – коэфф.заполненения заполнения шпура
Если плотность ВВ в патронах выразить через массу, длину и
диаметр патрона ВВ, т.е.
,
Рассчитаноое таким образом число шпуров затем уточняют
путем производства серии опытных взрывов
Число шпуров на 1 м2 площади забоя ствола
Расположение шпуров в забое. Расположение шпуров в забое
при строительства стволов зависит от размеров поперечного
сечения, характера пересекаемых пород, их напластования, угла
падения, трещиноватости, числа шпуров и их диаметра и ряда
других факторов.

9.

Все шпуры в забое подразделяют на врубовые, отбойные
(вспомогательные) и оконтуривающие (периферийные).
Врубовые шпуры предназначены для отрыва породы в
центральный части ствола и образования второй обнаженной
поверхности, что облегчает разрушение породы с помощью
остальных шпуров в забое. Глубину врубовых шпуров к плоскости
забоя и форме образования воронки различают конический,
клиновой и призматический врубы

10.

При коническом врубе шпуры бурят в наклоном к центру
ствола под углом 75-80 градусов к плоскости забоя. В центре забоя
бурят буферные шпур глубиной 0,5-0,6 от глубины врубовых
шпуров, который взрывают одновременно с врубовыми шпурами,
за счет наложения волн при разной глубине шпуров достигается
эффект уменьшается высоты разлета породы при взрыве и тем
самым исключается повреждение подвесного оборудования в забое
ствола.
Клиновый вруб используют при крутом залегании пластов или
в направлении трещиноватости. Врубовые шпуры при этом
располагают двумя рядами вдоль диаметра ствола на расстоянии
1,5-2 м один от другого. Направление рядов выбирают таким,
чтобы шпуры под возможно большим углом пересекали плоскости
напластования или трещины в породе. В этих случаях также
целесообразно бурить буферный шпур.
Призматический вруб применяют в слабых и средней крепости
породы. При этом врубовые шпуры бурят параллельно оси ствола
по окружностямдиаметром 1.5-2м.

11.

Отбойные (вспомогательные) шпуры предназначаются для
разрушения основной массы породы забоя. Их в зависимости от
размеров площади поперечного сечения ствола располагают по
одной, двум или трем окружностям и бурят обычно вертикально
к плоскости забоя.
Оконтуривающие (периферийные) шпуры располагают на
расстоянии 15-20 см от контура ствола и бурят с наклоном в
сторону контура с таким расчетам, чтобы забой шпура выходил
на контур ствола, а в породах крепких (f>=10) заходил за него
10-15см.
Контурное взрывание. Для получения наиболее полного
эффекта взрыва, т.е наименьшего перебора породы за контуром
ствола и наименьшего нарушения пород законтурного массива,
важное значение имеет правильное распределение числа
шпуров по группам, рациональное их расположение в забое,
правильное распределение величины заряда в шпурах по
группам и определение очередности взрывания.

12.

Расстояние между оконтуривающими шпурами оценивают
посредством коэффициента сбижения
М=a/W
а – расстояние между оконтуривающими шпурами по
окружности, м; W – расст. между окружностью оконтуривающих
шпуров и ближайшей окружностью отбойных шпуров, м.
Породы
Коэфф.кр. А, м
породы
W, м
M
Песчаник,
сланцы
4 -6
0,65 - 0,6
0,7
0,93-0,8
Плотный
песчаник
8-9
0,6-0,55
0,7
0,86-0,75
Известняк
плотный,
граниты
9-12
0,6 – 0,45
0,65
0,8-0,7

13.

Заряжание и взрывание зарядов ВВ в шпурах. После окончания
бурения шпуров и очистки их от буровой мелочи приступают к
заряжанию. Перед заряжанием проходческое оборудование, находящееся
в забое, поднимают на безопасную высоту (20-25м) или на
поверхностью.
Заряжание шпуров включает в себя следующие операции:
- приготовление патронов-боевиков;
- спуск ВВ в забой;
- заряжание щпуров;
- монтаж взрывной сети;
После окончания заряжания
шпуров сонтируют взрывную
сеть.

14.

Осмотр забоя после взрыва. После проветривания забоя в ствол
спускаются горный мастер и взрывник для осмотра забоя и приведения
его в безопасное состояние. Они проверяют качество взрыва, наличие
повреждений оборудования и крепи, сбрасывают застрявшие на
оборудовании куски породы, проводят экспресс-анализ воздуха.