3.6Проведение горизонтальных и наклонных горных выработок в крепких однородных породах

В однородных породах проводят квершлаги, полевые штреки и штреки по полезному ископаемому. В крепких и средней крепости породах технология проведения выработок основана на применении буровзрывных работ. Под технологией проведения горной выработки понимают определенный, увязанный в пространстве и времени порядок выполнения основных и вспомогательных операций.

В состав работ по проведению горной выработки входят отдельные последовательно или параллельно выполняемые операции; буровзрывные работы, проветривание, погрузка и транспортирование горной массы, возведение временной и постоянной крепи, а также вспомогательные работы.

3.6.1Буровзрывные работы

К буровзрывным работам при проведении горных выработок предъявляют следующие требования; разрушение породы в границах проектного сечения и на установленную глубину шпуров, равномерное дробление и небольшой ее отброс от забоя при взрыве. Проведение выработки осуществляют в соответствии с паспортом буровзрывных работ, в котором указываются расположение, число, диаметр и глубина шпуров, величина заряда в шпурах и очередность их взрывания, а также средства бурения шпуров.

Бурение шпуров является одним из наиболее трудоемких процессов при проведении выработок буровзрывным способом. Продолжительность и трудоемкость бурения шпуров составляет 20—35 % общей продолжительности и трудоемкости проходческого цикла.

Для бурения шпуров в горизонтальных выработках применяют бурильные установки БУЭ1, БУЭ1М, БКГ2, БУЭ3Т с электроприводом и бурильные установки БУ1, БУШ, БУР2 и 1СБУ2 с пневмоприводом и др. Эти установки оборудованы либо одной, либо двумя бурильными машинами на манипуляторе. Для установки манипуляторов с бурильными машинами используются также породопогрузочные машины 1ПНБ2Б и 2ПНБ2Б. Бурение шпуров осуществляется с промывкой.

В табл. 3.3 приведена техническая характеристика основных типов бурильных установок, применяемых для бурения шпуров по породе.

Таблица 3.3 Краткая техническая характеристика бурильных машин

Показатели	Тип бурильной машины
	БУЭ1М	БУЭ3Т	БКГ2	БУ1М	БУР2	1СБ42
Площадь поперечного сечения выработки, м2	6—10	12,8—22	9-22	6—19	9—25	6—19
Режим бурения:
при f = 4–8	вращательное		–	–	–	–
при f = 6–16	вращательно-ударное
Ход подачи, мм	3000		2800	2750	3300
Число бурильных машин	1		2	1	2
Тип проводимых выработок	горизонтальные	горизонтальные, наклонные до 10°	горизонтальные			горизонтальные, наклонные до 10°
Энергия привода	электроэнергия			сжатый воздух
Примечание. Для бурения шпуров по породе с коэффициентом крепости до 16.

Буровзрывные работы применяют не только при проведении выработок по крепким и средней крепости породам, но и при проведении штреков по углю или с присечкой боковых пород, когда применение проходческих комбайнов по каким-либо причинам невозможно или экономически нецелесообразно. В этом случае могут применяться и другие бурильные машины (см. разд. 2.8).

Эффективность взрывных работ при проведении горных выработок во многом зависит от расположения шпуров в забое. Схему расположения шпуров в забое выбирают в зависимости от крепости и структуры пород, формы и площади поперечного сечения выработки и других факторов. Важнейшей характеристикой в схеме расположения шпуров является форма вруба.

Расстояние между соседними шпуровыми зарядами должно быть не менее 0,3 м по породе с f≥ 7 и 0,45 м по породе с f < 7, расстояние между оконтуривающими шпурами 0,6–0,8 м. Их забуривают в 10–30 см от контура выработки.

Типы врубов характеризуются схемой расположения врубовых шпуров. В породах крепких (f> 12) и вязких широкое распространение получили прямые врубы (в основном на рудниках), образованные шпурами, пробуренными под прямым углом к плоскости забоя; прямой спиральный вруб (рис. 3.23, а) из одного незаряжаемого шпура, образующего компенсационную полость в породе, и четырех заряженных шпуров, расположенных по спирали. Все шпуры имеют одинаковую глубину, заряды ВВ взрываются последовательно, распирая вруб. Призматический вруб (рис. 3.23, б) состоит из четырех заряженных шпуров одинаковой длины.

На угольных шахтах получил распространение спиралъно-шагающий вруб, в котором шесть шпуров с переменной постепенно увеличивающейся глубиной от 0,9 до 2,8 м располагают по спирали. Расстояние от центрального шпура до шпуров по спирали увеличивается от 15 до 40 см. Заряды ВВ взрывают последовательно, начиная с центра.

Из врубов, образованных наклонными шпурами, чаще всего применяют клиновые врубы, которые могут быть вертикальными (рис. 3.23, в, д) и горизонтальными, нижними (рис. 3.23, г) и верхними, центральными и боковыми.

В выработках площадью сечения более 7 м² чаще применяют вертикальные клиновые врубы. В породах с f = 5–7 применяют двойной (рис. 3.23,д), а в породах с f = 8–12 — тройной клиновой вруб.

Призматический вруб с пробуренной в центре передовой незаряжаемой скважиной увеличенного диаметра приведен на рис. 3.23, е. Существуют и другие формы врубов.

После бурения шпуров в забое согласно утвержденному паспорту приступают к их заряжанию. Перед заряжанием шпуров проверяют состояние крепи и проветривание выработки, наличие инертной пыли, забоечного материала и пр.

При проведении взрывных работ обязательны звуковые или световые сигналы.

П ервый сигнал — это предупредительный (один продолжительный); по этому сигналу все люди, не занятые на взрывных работах, удаляются в безопасное место, а у мест возможного входа в опасную зону выставляют посты охраны; по окончании заряжания шпуров и удаления связанных с этим лиц взрывники монтируют взрывную сеть;

второй сигнал — боевой (два продолжительных); по этому сигналу взрывники поджигают огнепроводные шпуры и удаляются в укрытие, а при электрическом взрывании — включают ток;

третий сигнал — отбой (три коротких) подается после осмотра места взрыва, он означает окончание взрывных работ.

На шахтах, опасных по газу и пыли, разрешается только электрическое взрывание зарядов.

Рис. 3.23. Типы врубов и схемы расположения шпуров:

а — прямой спиральный; б — призматический; в — вертикальный клиновой; г— горизонтальный нижний; д — двойной клиновой; е — призматический с передовой незаряжаемой скважиной

Электродетонаторы для каждой группы шпуров подбирают с одинаковым сопротивлением. Во врубовые шпуры помещают предохранительные электродетонаторы мгновенного действия, во вспомогательные и оконтуривающие шпуры — электродетонаторы короткозамедленного действия с различной степенью замедления. Этим достигается разновременность взрывания зарядов врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров.

Соединение электродетонаторов в шпурах может быть последовательным, параллельным и смешанным.

Порядок ведения взрывных работ в различных условиях устанавливается специальными правилами. Особые правила устанавливаются для шахт, опасных по газу и пыли:

• проветривание свежей струей воздуха должно осуществляться непрерывно;

• применение завес, образуемых тонкодиспергированной водой, порошкообразными ингибиторами или инертными газами и т.д.

Запрещается применение накладных зарядов и шпуров длиной менее 0,6 м.

При огневом взрывании, применяемом на рудниках, разновременность взрывания зарядов в шпурах достигается посредством изменения длины огнепроводного шпура.