6. Параметры буровзрывных работ. Выбор типа вв и средств инициирования

Буровзрывные работы должны обеспечивать заданное разрушение и дробление горной породы при оптимальном числе шпуров и расходов ВВ на заходку (цикл). Перед началом взрывных работ необходимо выбрать и рассчитать следующие параметры: тип ВВ, удельный расход ВВ, среднюю глубину шпуров, предварительный расход ВВ на заходку, число шпуров на забой, массу заряда ВВ, в шпурах, длину забойки, объём работ по бурению шпуров и фактический расход ВВ на заходку.

Тип ВВ выбирают в зависимости от крепости горной породы, опасности шахты (выработки) по газу или пыли, обводненности забоя. В крепких породах необходимо применять ВВ с повышенной бризантностью и работоспособностью, а в породах средней крепости – с пониженной бризантностью и работоспособностью.

СИ – средства инициирования ВВ тоже выбирает исходя из условий и пылегазового режима предприятия.

Огневой и электроогневой способы инициирования допущены для применения на дневной поверхности, а также в шахтах не опасных по газу или пыли. Огневой способ применяют при наклоне выработок до 30⁰ и в условиях, не затрудняющих отход взрывника в укрытие. В выработках наклоном свыше 30⁰ или при наличии препятствий на пути отхода взрывника в укрытие применяют электроогневой способ инициирования.

В шахтах не опасных по газу и пыли применяют электродетонаторы непредохранительные мгновенного действия ЭД-8Ж, а для шахт опасных по газу или пыли предохранительные ЭД короткозамедленного - (ЭД К3) и замедленного (ЭД 3Д) действия. Электродетонаторы: ЭДКЗ-ОП (снаружи гильза покрыта слоем пламегасителя).

ЭДКЗ-ПМ-7серий замедления, ЭДКЗ-П-5 серий замедления ([2] с.33) – гильзы окрашены в разные цвета.

Удельный расход ВВ – (расход ВВ на 1м² пароды в массиве) принимают по таблице или определяют империческим путем. Ориентировочно удельный расход ВВ можно рассчитывать по формуле профессора Н.М.Покровского

q=q₁ FU₁L [кг/м³]

где q₁=0,1f – нормальный удельный расход ВВ [кг/м³], зависящий от крепости породы;

f – коэффициент крепости породы по шкале профессора М.М.Протодяконова.

F=1,1-1,4 – коэффициент структуры породы, зависит от характеристики пород.

U₁ – коэффициент зажима горной породы (при двух обнаженных плоскостях принимают = 1,2-1,5; при одной обнаженной поверхности рассчитывается U₁= 6,5/ √S где S-площадь поперечного сечения выработки в проходке [м²].

Е-коэффициент работоспособности ВВ, определенный по формуле Е=380/р где р-работаспособность применяемого ВВ ([2]. с.28)

Средняя глубина шпуров

L=V/(n*nc*ή) (м)

Где V-месячная скорость проведения выработки (м)

n - число рабочих суток в месяц (21,22,30)

n_с - число циклов (заходок) в сутки

ή – КИШ ή= l₃/l глубина заходки, глубина шgура.

крепких породах ή= 0,7-0,8.

В породах средней крепости ή= 0,8-0,9.

В породах мягких ή= 0,9-0,95.

Предварительный расход ВВ на заходку (цикл)

Q=qS*l* (кг)

(3)

Число шпуров на забой (предварительная)

N=12,7 qs/(d²pk) (шт.) (4)

Где: d-диаметр патрона ВВ. Непредохранительные ВВ 32,36 мм предохранительного ВВ 36мм. Р - плотность ВВ в патроне г/см³. К - коэффициент заряжения шпуров ((л2) с 28)

К=0,3/0,85 К=L_з/Lш

L_{з -} – длинна заряда (непредохранительного ВВ -180-200 мм , предохранительного -250 мм ₎

Lш –длинна шпура

После этого выбирают тип вруба и схему расположения шпуров в забое. При электрическом способе взрывания зарядов ВВ устанавливают серии электродитонаторов, их число и схему соединения принимают тип взрывной машинки (прибора).

Среднюю массу заряда на шпур определяют по формуле:

Qсp=Q/n (кг) (5)

Тогда число патронов ВВ в заряде (шпуре) будет равно n_n=Qср/gn (6),

где gn – масса патронов ВВ (кг) (предохранительных 300гр.,непредохранительных 200 и 250гр)

При целом числе патронов заряд в шпуре составляет Q_з = gn* n_n (кг) (7)

Длина забойки. Для шахт опасных по газу или пыли необходимо делать проверку величины забойки в самом коротком шпуре или шпуре с максимальной массой заряда по условию: l_заб = lш-l₃≥0,5м (м) (8)

Где lш – длина шпура (м)

l₃=l_n*n_n –(м) длинна заряда

l_n – длина патрона ВВ (м)

Масса глины для запирающей забойки равна q₃=3.14*r² l_раб j (кг) (9)

Где r – радиус шпура (дм) (41,43мм 0,41, 0,43дм)

l_раб - длина забойки (дм)

j - плотность глины (кг/дм³) (1,8-2,2г/см³)

Для определения общего расхода глины = Q_заб = велечину запирающей забойки q необходимо умножить на число шпуров на заходку = N

Q_заб = q* N (кг) (10)

Расчет необходим, поскольку дает объективную оценку и основу для уверенного выбора основных параметров буровзрывных работ (БВР).

Расчетные параметры БВР обязательно проверяют путем производства нескольких опытных взрывов, на основании которых в паспорт БВР вносят карективы по N и Q. Опытные взрывания актируют.

Фактический расход ВВ на заходку (цикл)

Q_ф = N₁ Q₃ + N₂ Q₃²+ N₃ Q₃³+ N₄ Q₃⁴ (11)

Где: N_1, N_2, N_3, N₄ - число шпуров с одинаковыми зарядами

Q₃¹+ Q₃²+ Q₃³ +Q₃⁴– масса заряда в отдельной группах шпуров (врубовых, вспомогательных, предконтурных, оконтуривающих).

На результат взрыва оказывают влияние удельный расход ВВ (1₁), число шпуров (4) и расстояние между ними.

Объем работ по бурению шпуров.

После установления окончательного числа шпуров в забои определяют суммарную длину всех шпуров (объем работ по бурению шпуров на цикл).

∑ l_ш*ц= N₁ l ¹_ш + N₂ l² _ш+ N₃ l³ _ш+ N₄ l⁴ _ш (м)

Где: N_1, N_2, N_3, N₄ - число шпуров одинаковой длиной;

l¹ _ш , l²_ш, l³_ш, l⁴_ш– длина шпура в группах (врубовых, вспомогательных, предконтурных, оконтуривающих) (м)

В смешанных забоях, объем работ по бурению шпуров на цикл определяют отдельно по углю и пароде.