§ 3. Комплект шпуров и их глубина

Комплектом шпуров называют наивыгоднейшее (минимальное) число пробуренных в забое шпуров, обеспечивающих при данном взрывчатом веществе и прочих равных условиях наиболее высокий коэффициент использования шпуров (к. и. ш.) при взрыве.

Коэффициентом использования шпуров называют отношение подвигания забоя за взрыв к средней глубине шпуров в комплекте. Обычно величину этого коэффициента принимают равной 0,85 для руд средней и выше средней крепости и 0,9 для руд ниже средней крепости.

Величина к. и. ш. зависит от числа шпуров в комплекте и схемы их расположения, которые, в свою очередь, зависят от физико-механических свойств горных пород и площади сечения выработки. Поэтому очень важно знать наивыгоднейшее число шпуров и их правильное расположение в забое любой горной выработки.

Необходимое число шпуров на забой определяют по формуле проф. М. М. Протодьяконова:

(30)

где S — площадь сечения выработки в проходке, м²; f — коэффициент крепости пород. Указанная формула дает более правильные результаты для гор­ных пород выше средней крепости, поэтому ее целесообразно при­менять для пород с f > 10 ÷ 12. Для менее крепких пород (f < 10 - 12) следует пользоваться уточненной формулой В. И. Богомолова:

(31)

Проф. Н. М. Покровский рекомендует определять число шпуров в зависимости от расхода ВВ и площади сечения выработки по фор­муле

(32)

где q — удельный расход ВВ на 1 м³ породы массива, кг;

у — весовое количество ВВ, приходящееся на 1 м шпура, кг,

(33)

где а — коэффициент заполнения шпура взрывчатым веществом, равный отношению длины заряда к общей длине шпура;

Δ — плотность ВВ, кг/м³;

d_вв — диаметр патрона ВВ, мм.

Глубина шпуров зависит от заданной скорости проходки выра­ботки, числа рабочих в проходческой бригаде, организации и сте­пени механизации проходческих работ. Обычно глубина шпуров при проведении горизонтальных выработок находится в пределах 0,5—0,7 от ширины выработки. Ее можно определить по формуле

⁽³⁴⁾

где Т — продолжительность цикла, ч;

t_B — время заряжания, взрывания, проветривания и вспомога­тельных операций, связанных с переходом от бурения и взрывания к погрузке породы, ч;

N — число шпуров в забое;

m — число одновременно работающих в забое перфораторов;

Р_б — производительность машины за 1 ч общего времени буре­ния, м³;

η — коэффициент использования шпура;

α — коэффициент совмещения бурения и уборки породы (0,6— 0,8), при последовательном выполнении основных про­ходческих операций он равен 1;

S — сечение выработки в проходке, м²;

п — число одновременно работающих в 'забое погрузочных машин;

Р_п — производительность погрузочной машины за 1 ч общего времени работы,

м³.

Расход ВВ на расчетную величину подвигания забоя за цикл определяют по форуле

(35)

где q — удельный расход ВВ на 1 м³ породы, кг.

Удельный расход ВВ определяют по эмпирической формуле проф. М. М. Протодьяконова:

(36)

где е — коэффициент работоспособности ВВ.

За единицу коэффициента работоспособности е проф. М. М. Про­тодьяконов принял условное ВВ с работоспособностью Р = 460 см³. Для остальных ВВ этот коэффициент определяют из выражения

где Р₁ — работоспособность ВВ, принятого для производства взрыв­ных работ, см³. Результаты, более близкие к данным практики горнорудных предприятий, дают расчеты по эмпирической формуле удельного расхода ВВ А. И. Стешенко:

(37)

где l' — удельный расход шпурометров, определяется из выражения

(38)

где N — число шпуров;

l — средняя глубина шпуров, м;

V — объем породы, отбиваемой за взрыв, м³ (в массиве).