книги / Технология строительства подземных сооружений. Строительство вертикальных выработок

Общая продолжительность бурения шпуров с подготови­ тельно-заключительными работами

Общее время на бурение шпуров с учетом подготовительно­ заключительных работ,

Т с = Л7(фя) { ljv cр+ v y 4-tm ,

где N и /ш — соответственно число и глубина шпуров; tn3— продолжительность подготовительно-заключительных работ, равная для перфораторов 10—30 мин, для БУКС-1м — 40— 60 мин; ф — коэффициент одновременности работы, равный для установки БУКС-IM 0,7—0,8, для ручных перфораторов — 0,8—0,9; 2fB=2,5-i-5 мин для установки БУКС-1м и 5—8 мин для перфораторов; оср — средняя скорость бурения.

4.9. ЗАРЯЖАНИЕ ШПУРОВ И ВЗРЫВАНИЕ ЗАРЯДОВ ВВ

Заряжание шпуров и взрывание зарядов ВВ производятся после окончания бурения всех шпуров. Перед заряжанием шпуров находящееся в забое оборудование, инструмент и ма­ териалы поднимаются на поверхность земли. Подвесной полок поднимают на безопасную высоту (20—25 м ).

ВВ и патроны-боевики спускают в бадьях раздельно. Пат­ роны-боевики изготовляют на поверхности в зарядных будках, расположенных от ствола зданий, сооружений и коммуникаций на расстоянии не ближе 50 м. Готовые патроны-боевики спус­ кают отдельно от ВВ в сопровождении взрывника, в сумках или специальных ящиках. Скорость спуска бадьи с ВВ не долж­ на превышать без направляющих канатов 1 м/с, по направля­ ющим— 2 м/с.

Во время спуска ВМ и заряжания шпуров запрещается про­ ведение каких-либо работ на полке и в забое ствола. Заряжа­ ние шпуров проводят взрывники и проходчики, которые имеют «Единую книжку взрывника» или «Удостоверение на право уча-

7— 10 м2 площади забоя (на скоростных проходках 4—6 м2) на одного проходчика.

При заряжании шпуров патроны ВВ по одному вставляют­ ся в шпур и досылаются деревянным забойником диаметром 25—30 м, длиной, равной длине шпура. Последним в шпур вставляется патрон-боевик.

Забойка шпуров производится чистым гранулированным шлаком или крупнозернистым сухим песком, которые спуска­ ются в ствол в прорезиненных или брезентовых мешках. При­ меняют также пыжи, изготовленные из глины и песка в соот­ ношении 1:3. Забойка в шпуре должна быть уплотнена.

0,6—0,8 м, которые вставляют в шпур. Для антенны применяют неизолированный алюминиевый провод площадью поперечного сечения не менее 6 мм2 или медный провод площадью попереч­ ного сечения не менее 4 мм2.

Соединение электродетонаторов с антенной проводится по

детонаторов соединяют между собой, остающиеся два провода присоединяют к антенне. Эта наиболее простая схема имеет наименьшее число соединений и экономична по расходу про­ водов.

При п а р а л л е л ь н о й с х е м е требуется более мощный источник тока, по монтажу она сложней последовательной. При этой схеме концы проводов электродетонаторов присоединяют­

электродетонаторы в группе соединяются последовательно, а группы между собой параллельно. Эта схема требует менее мощного источника тока. При проходке стволов наибольшее распространение получили две последние схемы.

После монтажа электросети проверяется общее сопротивлег ние цепи. Провода антенны соединяются с магистральным двух­ жильным кабелем площадью поперечного сечения 6—9 мм2 и

длиной 20—25 м. Последний на уровне полка соединяется с электровзрывным кабелем.

наматывается на барабан лебедки, установленной вблизи ствола.

Шпуры взрываются от сети переменного тока напряжени­ ем 127—220 В. Взрывной рубильник помещается на поверх­ ности земли в металлическом футляре с замком. Конструкция футляра такова, что рубильник может быть включен только при открытой крышке футляра. Ключ от замка футляра нахо­ дится постоянно у взрывника.

После подсоединения всех шпуров рабочие поднимаются на поверхность земли, открываются ляды на нулевой и прием­ ной площадках, все рабочие удаляются'от ствола на расстоя­ ние не менее 15—20 м. Взрывник открывает крышку футляра и включает рубильник. Включение тока в сети сопровождается зажиганием красной лампочки. После взрыва рубильник ста­ вится на положение заземления, и крышка футляра закрыва­

Общее время заряжания и взрывания всего комплекта шпу­ ров (мин)

бот при заряжании, равное 25—30 мин.

Осмотр ствола после взрыва. После проветривания забоя в ствол спускаются горный мастер (бригадир) и взрывник и осматривают забойную часть ствола. Они проверяют качество взрыва, наличие повреждений в крепи ствола и механизмов.

Затем в ствол спускаются проходчики, устраняют повреж­ дения от взрыва, спускают к забою спасательную лестницу, тросы и кабели сигнализации, наращивают ставы труб венти­ ляции, сжатого воздуха, бетонопровода, опускают подвесной полок и подготавливают механизмы к погрузке породы. Вре­ мя подготовительных работ к погрузке породы составляет 30— -60 мин.

ским составом взорванной породы.

Коэффициент использования шпуров является важным по­ казателем буровзрывных работ.

КИШ определяется по формуле

проходки затраты при бурении и погрузке породы, на разбор­ ку породы во второй фазе погрузки, вентиляцию и другие вспо­ могательные работы. *

КИШ зависит от диаметра патрона и удельного расхода ВВ, глубина шпуров /ш схемы расположения шпуров, физико-меха­ нических свойств пород и других факторов.

С увеличением диаметра патрона ВВ с 32 мм до 45 мм КИШ возрастает на 10— 12%. При увеличении удельного рас­ хода ВВ значение КИШ сначала возрастает, а затем снижает­ ся. С увеличением глубины шпуров значение КИШ умень­ шается.

По данным практики установлено, что с увеличением глу­ бины шпуров с 2,5 до 4,5 м КИШ уменьшается: в породах с

рядов врубовых шпуров, которые обеспечивали бы качествен­ ное образование воронки глубиной не менее глубины отбойных и оконтуривающих шпуров; осуществлять качественную забой­ ку шпуров; своевременно изменять параметры паспорта буро­ взрывных работ при изменении горно-геологических условий и свойств пересекаемых пород; практиковать применение обрат­

взрывания S„ обычно превышает площадь поперечного сечения

Рис. 4.9. Схемы ярусного взрыва­ ния шпуров:

I—V —*последовательность взры­ вания

В производственной практике проходки стволов значение КИС превышает нормативные данные и достигает 1,18—1,22. Значение КИС можно определять путем замера профиля по­ родных стен ствола, объема вынимаемой после взрыва поро­ ды или объема уложенного бетона.

Определение КИС по объему уложенного бетона:

li = (/i5CB+ K 6)/(ASB4),

где SCB— площадь поперечного сечения ствола в свету, м2; Кб — объем фактически уложенного бетона на заходку, м3; h —

В стволах диаметром 7,5 м в свету и толщиной крепи 0,5 м при |Л=1,2 расход бетона на 1 м ствола увеличивается по срав­ нению с проектным на 11,3 м3, т. е. примерно в 2 раза.

Значение КИС зависит от расположения оконтуривающих шпуров и массы заряда в них, устойчивости породных стен, напластования пород и других факторов.

Переборы породы увеличиваются: в слабых трещиноватых породах; при крутом падении со стороны восстания пород; при большой массе заряда ВВ в оконтуривающих шпурах; когда оконтуривающие шпуры выходят за пределы проектного конту-

ра ствола, а также при проходке по выбросоопасным породам. Уменьшение КИС может быть достигнуто путем уменьше­ ния величины заряда в оконтуривающих шпурах и расстояния между ними, соблюдения паспортной схемы расположения оконтуривающих шпуров. При крутом падении пластов оконтуривающие шпуры со стороны восстания следует бурить на расстоянии 40—50 см от стенки ствола. Основным направлени­ ем уменьшения переборов является применение контурного

ность погрузочных машин грейферного типа. При погрузке по­ роды крупной фракции увеличивается время захвата породы (время цикла черпания) и уменьшается коэффициент заполне­ ния грейфера, снижается уплотнение породы в грейфере. Уве­ личение цикла черпания и уменьшение коэффициента заполне­ ния грейфера приводят к снижению производительности погру­ зочной машины. По данным ряда исследований наименьшая трудоемкость и продолжительность проходки 1 м ствола пло­ щадью поперечного сечения 39,6 м2 в породах с f= 14-г-16 до­

быть иная.

Эффективный размер кусков породы зависит от вместимо­ сти грейфера. По данным В. В. Кочетова, соотношение между средним диаметром куска dcР и вместимостью грейфера * име­ ет вид

dcv= К is/ « r ,

где К=0,11 для известняка и 0,08 — для песчаника.

Рис. 4.10. График зависимости тру­ доемкости Р про­ ходки 1 м ствола

(а) и времени Т

(б) от средневзве­ шенной крупности взорванной поро­ ды

С т е п е н ь д р о б и м о с т и п о р о д ы зависит от глубины шпуров и величины заряда ВВ. Оптимальная дробимость поро­ ды достигается при глубине шпура 3,5—4,5 м в сланцах и 2,5— 3,5 в песчаниках.

Применение в оконтуривающих шпурах зарядов большой массы и излишне мощных ВВ вызывает возникновение в за­ контурном массиве системы трещин. Трещины возникают в мо­ мент отрыва породы от законтурного массива и упругого вос­ становления состояния этого массива, находившегося под дав­ лением газов взрыва. Глубина распространения трещин в глубь массива зависит от крепости породы и давления газов взрыва на породный массив. Образование трещин в породных стенках ствола способствует увеличению горного давления.

Для уменьшения числа и глубины трещин необходимо: при­ менять контурное взрывание; при определении зарядов окон­ туривающих шпуров учитывать естественную трещиноватость и напряженное состояние породного массива; практиковать при обычных способах взрывания расположение оконтуривающих шпуров и подбурков по двум окружностям.

5.ПРОВЕТРИВАНИЕ СТВОЛА

5.1.СХЕМЫ ПРОВЕТРИВАНИЯ

Проветривание ствола производится для обеспечения сани­ тарно-гигиенических условий труда — нормального состава воз­

сернистого ангидрида — 0,00035 %, сероводорода — 0,00066 %. Проветривание стволов при проходке, как правило, произ­

водится нагнетательным способом по трем схемам, при кото­ ром свежий воздух с поверхности земли вентилятором нагнета­ ется в забой ствола и вместе с продуктами взрыва по стволу поднимается на поверхность земли.

Наибольшее распространение имеет нагнетательная схема с подачей свежего воздуха по трубам (рис. 5.1,а). При этой схе­ ме свежий воздух выходит из става вентиляционных труб, по­ ступает в призабойную часть ствола и интенсивно удаляет про­ дукты взрыва. После взрыва ВВ газы под действием первона­ чального толчка и высокой температуры поднимаются вверх, а нагнетаемый свежий воздух способствует такому движению.

Недостатком схемы является то, что в стволах большой глу­ бины (700—1000 м) резко увеличивается аэродинамическое

лу работающих в стволе людей, минимально допустимой ско­ рости движения воздуха и по метановыделению.

Расход воздуха по ядовитым газам ВВ (м3/мин)

где t — время проветривания после проведения взрыва, равное 20—30 мин; А — масса одновременно взрываемого ВВ, кг; b — газовость ВВ, равная для породного забоя 40 л/кг, для уголь­ ного— 100 л/кг; 5 СВ— площадь поперечного сечения ствола в свету, м2; Ко— коэффициент обводненности ствола.

Для сухих СТВОЛОВ (<3в<1 м3/ч) любой глубины и стволов обводненных (QB> 1 м3ч) глубиной до 200 м /<о=0,8.

Для обводненных стволов глубиной более 200 м значение Ко принимается в зависимости от притока воды следующее:

ного пространства определяется в зависимости от значения от­

глубины ствола и температуры пород в стволе на процесс раз­ бавления ядовитых газов в стволе:

сячная температура атмосферного воздуха для июля, °С; t„— естественная температура обнаженных при взрыве пород, °С.

Для Донбасса

^а= ^яа~\~Н(Гс »

Рис. 5.2. График зависимости пока­ зателя обводненности ствола В от

притока воды QB (м3/ч)

для других районов

ïa= tHC+ (H -h )/rc,

слоя, равная для Кузбасса, Караганды и Воркуты — 30 м; Гс — средняя величина геотермической ступени, равная для Донбас­ са 35—50 м/°С, для Кузбасса, Караганды — 30 м/°С, для Вор­ куты — 50 м/°С.

Коэффициент доставки воздуха 1]~г QK/QH,

где QK— расход воздуха в конце трубопровода; QH— расход воздуха в начале трубопровода.

Для жестких трубопроводов

где КУ— коэффициент удельной стыковой воздухопроницаемо­ сти, равный для прокладок из пенькового каната 0,003, для ре­ зиновых— 0,0006; dr — диаметр труб, м; Я с — длина става труб, м; U— длина отдельной трубы, м; R — аэродинамическое сопро­ тивление става труб;

R = 6,5 aHJdT,

где а — коэффициент аэродинамического сопротивления венти­ ляционных труб.

Для металлических труб диаметром 0,4— 1,0 м а =0,00036— 0,00025.