38. Контурное взрывание
КОНТУРНОЕ ВЗРЫВАНИЕ— способ производства взрывных работ, при котором достигается максимальное приближение фактического профиля выработок и выемок к проектному при сохранности сплошности массива горных пород. Применяется в горном деле при проведении выработок, а также в гидротехническом и транспортном строительстве при сооружении тоннелей, камер и выемок в скальных породах.
Различают предварительное и последующее контурное взрывание. При предварительном контурном взрывании вначале взрывают заряды взрывчатых веществ в оконтуривающих шпурах (или скважинах), а затем в определенной последовательности (в зависимости от схемы взрывания) остальные, расположенные по всему сечению выработки (рис. 1).
При больших сечениях выработок или широких выемках заряды в оконтуривающих шпурах взрывают до бурения остальных шпуров. Образующаяся при этом по периметру выработки (выемки) щель предохраняет от нарушения сплошности окружающий массив при последующей отработке оконтуренного объёма. При последующем контурном взрывании заряды взрывчатых веществ в шпурах, расположенных по контуру, взрывают после взрыва врубовых и вспомогательных шпуров с замедлением не менее 25 мс (рис. 2).
При контурном взрывании коэффициент сближения шпуров (скважин) определяется по формуле:
Ксб=а/W,
где а — расстояние между оконтуривающими шпурами (м);
W — линия наименьшего сопротивления оконтуривающих шпуров или скважин (м).Малый коэффициент сближения достигается при сохранении неизменной линии наименьшего сопротивления и уменьшении расстояния между оконтуривающими шпурами в 1,5-2 раза по сравнению с обычным взрыванием. Масса заряда в оконтуривающих шпурах в 2,5-4 раза меньше массы заряда в других шпурах за счёт применения патронов малого диаметра (в 1,2-2 раза меньше диаметра шпуров или скважин), создания воздушных промежутков по длине заряда, кольцевых воздушных зазоров, снижения плотности заряжания и т.п. Для снижения давления и уменьшения разрушения за пределами контура заряды малого диаметра располагают таким образом, чтобы они контактировали со стенкой скважины со стороны отбиваемого массива. Для зарядов в оконтуривающих шпурах (скважинах) используют низкобризантные взрывчатые вещества. Диаметр оконтуривающих скважин, как правило, не превышает 150 мм.
Применение контурного взрывания позволяет уменьшить объём переборов породы за проектным контуром, повысить устойчивость откосов уступов, выемок и горных выработок, снизить затраты на их поддержание и ремонт в процессе эксплуатации, уменьшить расход материалов при возведении крепи, а в достаточно устойчивых породах использовать более экономичную набрызг-бетонную крепь.
Определение параметров заложения шпуров
Число шпуров на забой определяется по формуле Н.М. Покровского
,где
j
= 0,8 кг/м – весовое количество ВВ,
приходящееся на единицу длины шпура;
а = 0,8 – коэффициент заполнения шпура;
η = 0,9 – коэффициент использования шпура.
= 38 шпуров.
Расстояние между группами шпуров (Л.Н.С. отбойных и оконтуривающих шпуров) при условии его равенства расстоянию между шпурами
= 0,62 м
Число групп отбойных и оконтуривающих шпуров по ширине равно
,где
b
= 4,04 м – ширина выработки;
bвр = 0,4 м – ширина вруба.
= 3 группы.
Число групп отбойных и оконтуривающих шпуров по высоте равно
,где
h
= 3,34 м – высота выработки;bвр
= 0,4 м – высота вруба.
= 2 группы.Исходя
из графического расположения шпуров
принимаем следующее распределение
шпуров по назначению:
врубовые шпуры первого яруса – 3;
врубовые шпуры второго яруса – 3;
отбойные шпуры I – 8;
отбойные II – 6;
оконтуривающие шпуры – 18.
Длину врубовых шпуров принимаем 4 м – по технической возможности бурильной установки УБШ-503, длину отбойных шпуров – 3,90 м, оконтуривающих – 3,91 м. Шпуры бурятся перпендикулярно забою, за исключением последних, которые бурятся под углом 85° к забою (по направлению к контуру выработки) для предотвращения заужения выработки. Расстояние устья оконтуривающих шпуров от контура выработки – 250 мм.