4. Определение количества шпуров.

Количество шпуров определяется из условия размещения общей величины расхода ВВ на заходку и рассчитывается по формуле:

(4.2)

где: – удельный расход ВВ, кг/м³;

– площадь сечения ствола вчерне, м²;

– диаметр патрона ВВ, м;

– плотность ВВ в патронах, кг/м³;

– коэффициент заполнения шпура, принимаемый по табл. 4.4;

– 0,85 – 0,90 – коэффициент плотности ВВ в шпурах при заряжании.

Ориентировочное количество шпуров в комплекте приведено в

табл. 4.9.

Таблица 4.9. Ориентировочное фактическое число шпуров в комплекте

Диаметр ствола вчерне, м	Число шпуров в комплекте при числе окружностей
	3	4	5
5,15	30-49 23-49	40-66	-
5,65	33-56 26-56	45-73	-
6,15	36-60 28-59	41-91 48-80	-
6,75	39-67 30-65	45-99 53-88	-
7,25	42-72 32-69	48-106 57-90	67-114
7,95	47-80 36-77	54-117 63-107	74-126
8,55	48-85 38-82	57-126 67-115	78-134
9,05	52-93 40-87	61-134 71-123	83-137

Примечание: В числителе приведено число шпуров при диаметре

патронов ВВ 36 мм, в знаменателе – 45 мм

5. Определение глубины шпуров.

Глубина шпуров устанавливается в зависимости от крепости пород, площади сечения выработки вчерне, применяемого оборудования для бурения шпуров, заданной скорости проходки ствола, а так же возможности завершения проходческого цикла в течение целого числа смен. Глубина шпуров во многом определяет трудоемкость и продолжительность проходческого цикла, качественные показатели БВР. Оптимальной является такая глубина шпуров, при которой затраты труда и времени на проходку 1 м ствола минимальны.

Так как от принятой глубины шпуров зависит продолжительность каждой операции и всего проходческого цикла, то для обеспечения четкой организации работ глубина шпуров должна быть такой, чтобы продолжительность проходческого цикла была кратна продолжительности смены. Такой подход к определению глубины шпуров очень подробно рассмотрен в горно-технической литературе [4, 5, 12].

Для вертикальных стволов оптимальной является глубина шпуров . Она возрастает с уменьшением крепости пород и увеличением площади поперечного сечения ствола вчерне и наоборот.

При скоростном строительстве стволов среднюю глубину шпуров можно определить по заранее установленной скорости проходки:

(4.3)

где: – заданная месячная скорость проходки, м/мес.;

– число рабочих дней в месяце;

– число рабочих смен в сутки;

– продолжительность смены;

– коэффициент использования шпура;

– коэффициент готовности технологической схемы.

На практике при бурении шпуров бурильными установками глубина шпуров принимается равной или немного меньше максимальной глубины шпуров, которые может пробурить бурильная установка по своей технической характеристике. Для бурильных установок типа СМБУ и БУКС (кроме БУКС-2м) глубина шпуров принимается обычно 3,5 - 4,5 м. Такая же глубина шпуров принимается и при бурении перфораторами. Если при принятой глубине шпуров происходит зажим бурового оборудования, значительно снижается скорость бурения глубоких шпуров или бурение осуществляется в вязких горных породах, то назначенная глубина шпуров корректируется в меньшую сторону.

6. Схема расположения шпуров в забое ствола.

Расположение шпуров по площади забоя имеет важное значе­ние и совместно с другими параметрами (расход ВВ, глубина шпу­ров и т.п.) предопределяет качество взрыва. Расположение шпу­ров зависит от свойств пород (напластование, наличие трещин и т.п.) размеров и формы поперечного сечения ствола, коли­чества шпуров, типа бурильного оборудования и других факторов.

В стволах круглой формы шпуры располагаются по концентрическим окружностям и разделяются на врубовые, отбойные (вспомогательные) и оконтуривающие (периферийные). Врубовые шпуры распо­лагаются в центральной части и предназначены для образования второй плоскости обнажения для отбойных шпуров, что облегчает условия их работы.

По форме воронки, которая образуется после взрывания, раз­личают врубы конические, клиновые и цилиндрические. Конический вруб образуется шпурами (5-8 шт.), которые располагаются по окружности диаметром 1,5-2,0 м наклонно (под углом 60-80°) к плоскости забоя. В центре вруба бурят шпур длиной 0,7-1,0 м. Его заряд способствует дроблению породы в верхней части воронки и уменьшает высоту выброса породы зарядом врубовых шпуров. В крепких породах применяют двойной вруб, при котором врубовые шпуры располагаются по двум окружностям. Шпуры первой окружности бу­рят под углом 50-60°. Их глубина равна половине глубины шпуров основного вруба. При коническом врубе облегчаются условия взры­вания породы - шпуры работают на выброс породы из воронки. При этом ослож­няется бурение шпуров и увеличивается разброс породы. Конические шпуры применяются в основном в крепких породах. Глубину и угол наклона шпуров конического вруба следует принимать с учётом минимально допустимого расстояния между зарядами (0,3-0,5м), чтобы шпуры не сошлись достаточно близко между собой.

Клиновой вруб применяется при крутом падении пластов породы. Он образуется взрыванием от трех до шести пар шпуров, наклонных один к другому. Шпуры располагаются по двум линиям на расстоянии 1,5-2,0 м. Реже применяется боковой клиновый вруб.

Цилиндрический вруб применяется в слабых и средней крепости породах. Он образуется вертикальными шпурами, которые пробурены по окружности диаметром 1,5-2,0 м. Для облегчения условий взрывания в центре бурят один укороченный, незаряженный шпур, кото­рый способствует образованию трещин. В породах средней крепости бурят вспомогательные врубовые шпуры. При вертикальных врубо­вых шпурах облегчаются условия бурения и уменьшается разлет породы, но увеличивается расход ВВ. Вертикальные врубы получи­ли широкое распространение.

Во всех случаях глубина врубовых шпуров принимается на 30-40 см, а заряд на 15-20% больше чем у отбойных шпуров. Отбойные (вспомогательные) шпуры предназначены для разрушения основной массы по­роды. Они располагаются по концентрическим окружностям, могут быть наклонные или вертикальные.

Оконтуривающие (периферийные) шпуры предназначены для оконтуривания поперечного сечения ствола в проектных разме­рах, они располагаются по внешней окружности на расстоянии С = 20-35 см от породных стенок с наклоном к внешнему кон­туру. Расстояние от породных стенок ствола меньше при бурении шпуров перфораторами и больше при использовании бурильных установок. В породах при f < 10 забой периферийного шпура доходит до проектного контура ствола, при f > 10 заходит за проектный контур на 10-15 см. При крутом падении пластов шпуры со стороны восстания бурятся на расстоянии 40-50 см от проектного контура ствола. В оконтуривающих шпурах величина заряда на 15-20% меньше, чем в отбойных шпурах. В первом приближении диаметры окружностей расположения шпуров и число шпуров в окружности можно принимать по табл. 4.10. При этом необходимо иметь ввиду, что при использовании для бурения шпуров бурильных установок типа БУКС для уменьшения времени бурения количество шпуров в окружности должно быть кратным числу буровых машин в установке или хотя бы четным. Расстояния между шпурами в окружности должны соответствовать технической характеристике принятой бурильной установки.

Таблица 4.10. Диаметры окружностей расположения

шпуров

Диаметр патрона, мм	Кол-во окружностей	Отношение диаметра окружностей расположения шпуров к диаметру ствола вчерне, Двч	Соотношение количества шпуров по окружностям
36	3	0,37; 0,66; 0,93	1:2:3
	4	0,35; 0,54; 0,7; 0,93	1:2:3:4
	5	0,27; 0,43; 0,6; 0,76; 0,93	1:2:3:4:5
	3	0,3; 0,6; 0,95	1:3:6
45	4	0,25; 0,48; 0,72; 0,93	1:2:3:5

Кроме того, расстояние между окружностями и между шпурами в окружности можно принимать по формуле :

. (4.4)

Число окружностей отбойных шпуров составит :

. (4.5)

Примеры схем расположения шпуров приведены на рис.4.1. и рис.4.2.

Рис.4.1. Схема расположения шпуров с призматическим врубом

Рис.4.2. Схема расположения шпуров с двойным коническим врубом