§ 6. Параметры и расположение скважин

К параметрам взрывных скважин относятся диаметр скважины, ее глубина L, перебур l, направление и угол наклона р¹ (рис. 107). Параметры скважин зависят от высоты уступа, физико-механических свойств горных пород, требований к качеству взрыва.

Д иаметр скважин определяет количество ВВ, вмещающегося в единицу длины скважины, и, следовательно, основные параметры буровзрывных работ. На современных карьерах диаметр скважин

изменяется от 100 до 300 мм. При огневом бурении диаметр скважин может достигать 500 мм и более. Рациональный диаметр скважин вы­бирают с учетом структурных осо­бенностей взрываемых пород. Малые диаметры скважин обычно рацио­нально применять в крепких Рис.107 Параметры скважин трудновзрываемых породах, разбитых тре­щинами на отдельные крупные глыбы. Перебур скважин производят для усиления действия взрыва в сетке их расположения на уступе, нижней части. Он обеспечивает разрушение породы на уровне подошвы уступа, что создает нормальные условия для работы экскаваторов. Длину перебура в каждом конкретном случае устанавливают опыт­ным путем с учетом физико-механических свойств горных пород, условий их залегания, высоты уступа, диаметра скважин, сопроти­вления по подошве, способов взрывания и свойств применяемых ВВ. Обычно длину перебура принимают от 0,5 до 3 м. Наиболее широко применяют на карьерах вертикальные сква­жины.

Наклонные и горизонтальные скважины начали применять только в последние годы, когда появились новые, более совершенные буровые станки.

Наклонные скважины обычно бурят параллельно откосу уступа под углом 60—85° к горизонту. Основными преимуществами их по сравнению с вертикальными скважинами являются более равномер­ное распределение зарядов ВВ в массиве уступа, лучшее дробление горных пород, меньший объем бурения и расход ВВ.

Применение наклонных и горизонтальных скважин обеспечивает также лучшие условия для селективной выемки полезных ископа­емых.

Расположение скважин на уступе может быть однорядным и многорядным. В последние годы в связи с широким распространением

короткозамедленного взрывания наиболее часто применяют много­рядное расположение скважин. Параметрами сетки расположения скважин являются величина линии сопротивления по подошве Ш, расстояние между скважинами в ряду а, расстояние между рядами скважин Ъ, число взрываемых рядов скважин п (см. рис. 107).

Величина линии сопротивления по подошве зависит от многих факторов, к основным из которых относятся физико-механические свойства горных пород, диаметр скважин, высота и угол откоса уступа, свойства применяемых ВВ.

При проектировании параметров буровзрывных работ величину линии сопротивления по подошве рассчитывают по формуле

W=0.56p²+4mpgHL-0.75p/2mgH. М (108)

где р — количество ВВ, размещающегося в 1 м скважины, кг,

р=7,85D²Д, кг,

здесь D — диаметр скважины, дм;

А — плотность заряжания ВВ в скважине, равная 0,8— 1,1 кг/дм³ для

аммиачно-селитренных ВВ и 1,3—1,5 кг/м³ для тротила, алюмотола и

акватола в водонаполненном состоянии;

т — коэффициент сближения зарядов (т — 0,8 -г- 1,4, мень­шее значение

принимают для трудновзрываемых пород, большее — для

легковзрываемых);

g — удельный расход ВВ, кг/м⁸ (принимают по данным табл. 16); .

H — высота уступа, м;

L — глубина скважины с перебуром, м.

Вычисленная по формуле (108) величина линии сопротивления по подошве IV должна удовлетворять условию безопасного распо­ложения буровых станков на уступе, т. е.

W≥H ctg a+b. м (110)

где а — угол откоса уступа, град;

Ь — минимальное безопасное расстояние от верхней бровки уступа до оси скважины, принимаемое не менее 3 м. Если это условие не соблюдается, то значение IV определяют по формуле (108).

Расстояние между скважинами в первом ряду

а = тW (111)

Расстояние между скважинами во втором и последующих рядах обычно принимают равным (0,75÷1) W.

Число взрываемых рядов скважин определяется элементами при­меняемой системы разработки: шириной рабочей площадки, величи­ной требуемого запаса взорванной горной массы, а также необходи­мой шириной экскаваторной заходки.

Расчетные значения параметров сетки скважин уточняют опыт­ным путем в процессе производства буровзрывных работ на карьерах.