2. Определение диаметра шпура и конструкции заряда.

Диаметр шпура должен быть на 4–7 мм больше диаметра патрона и соответствовать типажу буровых коронок. Буровые коронки выпускаются диаметром 36, 40, 43, 46 и 52 мм. Характеристика патронов и соотношение диаметров патрона и шпура приведены в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Соотношение диаметров патрона и шпура

Диаметр патрона	28	32	36	40	45
Масса ВВ в патроне, Н	1,5	2,0	2,5	4	4
Ориентировочная длина, мм	220-260	220-265	210-255	270-320	180-320
Диаметр шпура, мм	36	36-40	40-43	43-46	52

Применение патронов большого диаметра (40-45мм) сокращает удельный расход ВВ и число шпуров на 20-30%, время на заряжание шпуров, число не взорванных патронов, увеличивает КИШ. Одновременно ухудшается точность оконтуривания забоя ствола и увеличивается верхняя зона, содержащая крупные глыбы породы. При патронах большого диаметра увеличивается трещиноватость породных стенок ствола, что в свою очередь увеличивает горное давление на крепь.

При проходке стволов обычно применяется колонковая конструкция заряда.

Согласно ПБ патрон-боевик должен быть расположен первым от устья шпура. Время воздействия продуктов детонации на окружающую среду и соответственно объем разрушения меньше, чем при инициировании от забоя шпура. При обратном инициировании энергия взрыва используется более полно, но выше температура образующихся при взрыве газов, что может привести к взрыву газа и пыли. Поэтому обратное инициирование можно рекомендовать, если нет оговоренных правилами ПБ ограничений, а также оно допускается в шахтах не опасных по взрыву газа и пыли.

Пространство от устья шпура до заряда ВВ должно быть заполнено инертным к взрыву материалом. Забойка шпура увеличивает период воздействия продуктов взрыва на породу, т.е. обеспечивает наиболее полное использование мощности взрывчатого превращения ВВ без потери энергии взрыва.

Отношение длины заряда к длине шпура называется коэффициентом заполнения шпура. Величина является нормируемой (СНиП 3.02.03–84) и принимается по табл. 4.4.

Таблица 4.4. Нормируемый коэффициент заполнения шпура

Диаметр патрона ВВ, мм	Коэффициент заполнения шпура
	f=3-9	f=10-20
32, 36, 40	0,4-0,5	0,5-0,65
45	0,35-0,45	0,45-0,5

3. Удельный расход взрывчатого вещества.

Удельный расход ВВ предопределяет качество взрыва. При недостаточном количестве ВВ происходит значительный выход крупной фракции, снижается КИШ и качество оконтуривания ствола. При излишнем ВВ повышается стоимость буровзрывных работ, нарушается устойчивость окружающих ствол пород, повреждаются крепь и оборудование.

Удельный расход ВВ зависит от физико-механических свойств пород, типа ВВ, сечения ствола, диаметра патрона и других факторов. Определяется расчетным путем по эмпирическим формулам или нормативным данным. Нормы расхода скального аммонала №1 при проходке вертикальных стволов шахт обычным способом приведены в табл. 4.5.

Таблица 4.5. Нормы расхода скального аммонала №1

Коэффициент крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова	Расход ВВ на 1м3 взорванной породы, кг, при площади сечения ствола вчерне, м2
	До 10	До 20	До 30	До 40	Более 40
1,5	1,37	1,24	1,08	0,91	0,53
2,3	1,82	1,7	1,43	1,15	0,90
4-6	2,13	2,0	1,70	1,40	1,20
7-9	2,47	2,35	2,05	1,75	1,50
10-14	3,11	2,80	2,50	2,20	1,95
15-18	3,66	3,30	3,0	2,70	2,45

Удельный расход скального аммонала №1 в патронах диаметром 45 мм для стволов диаметром 7,0 м приведен в табл. 4.6.

Таблица 4.6. Удельный расход скального аммонала №1

Глубина шпура, м	Удельный расход ВВ, кг/м3
	f=3-6	f=7-10
1,5-2,5	0,6-0,9	0,9-1,2
2,5-3,5	0,9-1,2	1,1-1,5
3,5-4,5	1,3-1,8	1,5-2,2

Примечание: При увеличении диаметра ствола от 7 до 9 м значение

удельного расхода ВВ сокращается на 20÷25%, а при

уменьшении диаметра до 3 м увеличивается на 20÷25%.

При использовании других ВВ применяется переводной коэффициент (табл. 4.7) характеризующий соотношение теплоты взрыва.

Таблица 4.7. Переводные коэффициенты к нормам расхода ВВ по отношению к скальному аммониту № 1

Переводные коэффициенты к нормам расхода ВВ	Коэфф.
Аммонал скальный № 1	1,00
Аммонал скальный № 3	1,00
Аммонит № 6 ЖВ	1,25
Детонит 10А	1,10
Аммонит ПЖВ-20	1,60
Победит ВП	1,39
Аммонит АП-5ЖВ	1,42
Аммонит Т-19	1,58

Эмпирических формул по определению удельного расхода ВВ в зависимости от самых разнообразных горно-геологических и горно-технических условий существует много. Все они работоспособны в том диапазоне условий, для которых были получены. С практической точки зрения хорошие результаты по определению удельного расхода ВВ дает формула проф. Н. М. Покровского:

(4.1)

где – коэффициент взрываемости горной породы, показывающий удельный расход ВВ в зависимости от крепости породы. Его значение ориентировочно можно определить по формуле ( – крепость пород) или по табл. 4.8.

– коэффициент структуры породы ( – для вязких упругих пород; – для пород с неправильным залеганием и мелкой трещиноватостью; – для сланцевых с меняющейся крепостью и напластованием; – для массивных хрупких пород);

Таблица 4.8. Значения коэффициента взрываемости

Характеристика пород	Коэффициент крепости f	Величина ,
Плотные граниты, кварцитовые крепкие песчаники	10-15	1,3-1,5
Плотные известняки, песчаники, доломиты	6-8	1,0-1,2
Крепкие песчанистые и глинистые сланцы, сланцевые песчаники	4-5	0,7-0,9
Разнообразные сланцы, крепкий мергель	3-4	0,5-0,6

– коэффициент зажима породы при взрывании. При одной обнаженной поверхности его величина определяется по формуле проф. П. Я. Таранова ( – сечение выработки вчерне, м²; м ­– ориентировочная средняя глубина шпуров);

– коэффициент работоспособности ВВ (А – работоспособность применяемого ВВ);

– коэффициент, учитывающий диаметр патрона ВВ ( – диаметр патрона применяемого ВВ).

Полученные таким образом значения удельного расхода ВВ следует рассматривать как ориентировочные, которые в каждом конкретном случае уточняются серией опытных взрывов в реальных условиях.