5. Выбор бурового оборудования и определение производительности и времени бурения шпуров

Для бурения шпуров в забоях вертикальных стволов при крепости пород f до 12–14 обычно используют бурильные установки типа БУКС или СМБУ. Бурильные установки можно использовать и в более крепких породах, заменив на них бурильные молотки вращательно-ударного бурения БГА на молотки-перфораторы типа М-2. При бурении шпуров в породах крепостью f свыше 12–14 обычно применяются ручные бурильные машины ударно-вращательного действия ПР-24Л, ПР-30Л, ПР-30К, ПР-35, ПП-63С. Ручные перфораторы можно применять также в породах любой крепости при отсутствии механизированных бурильных установок, а также в некоторых случаях при скоростной проходке столов.

Количество перфораторов , одновременно работающих в забое, определяется из выражения:

(5.1)

где: – площадь забоя на один перфоратор (принимается 4–5 м² при обычной проходке ствола и 1,5 – 2 м² при скоростной проходке).

Каждый перфоратор обслуживает один человек. На каждые 3 – 4 рабочих перфоратора предусматривается один резервный. Средний расход воздуха на один перфоратор 3,5 – 4,0 м³ /мин.

Производительность бурения шпуров (м/час) ручными перфораторами с учетом подготовительно-заключительных операций:

(5.2)

где: – коэффициент одновременности работы перфораторов;

– число перфораторов в работе;

– коэффициент, учитывающий диаметр шпура [мм];

– коэффициент, учитывающий тип перфоратора, равный 1,2 для ПР-24Л и 1,0 для всех остальных;

– коэффициент, учитывающий приток воды в ствол:

• при притоке воды до 6 м³/час,

• при притоке воды 6 – 13 м³/час,

• при притоке воды 13 – 20 м³/час.

Производительность бурения уменьшается пропорционально увеличению крепости пород и диаметра шпура.

Выбор бурильной установки зависит от диаметра ствола в свету, требуемой глубины шпуров и других факторов (глубина ствола, тип погрузочной машины и др.)

Механизированные бурильные установки БУКС и СМБУ имеют несколько модификаций. Их технические характеристики приведены в табл. 5.1 и 5.2.

Таблица 5.1. Технические характеристики установок БУКС

Показатели	Тип установки
	БУКС-1М	БУКС-1МЦ	БУКС-1у2	БУКС-1у3	БУКС-1у4	БУКС-2М	БУКС-1у2М
Диаметр ствола в свету, м	5,5–9	5,5–9	4–9	4–9	4–9	5–9	4–9
Количество бурильных машин	4	2	2	3	4	2	2
Глубина бурения шпуров, м	4,2	4,2	4,4	5,6	5,6	2,5	3,4
Расход сжатого воздуха, м3/мин	60	36	36	50	60	36	36
Расстояние между шпурами, мм	800	800	600–800	600–800	600–800	650	600–850
Высота, м	10,3	10,3	9,73	9,73	9,73	5,8	6,3
Масса, т	7,5	8,5	6,54	8,0	8,4	5,3	13,0

Таблица 5.2. Технические характеристики установок СМБУ

Показатели	СМБУ-3м	СМБУ-4м
Диаметр ствола вчерне, м	5–8	5–8
Количество бурильных машин	3	3
Глубина шпуров, м	2,7	3,9
Высота установки, мм	5350	6550
Масса, кг	4850	5425
Расход сжатого воздуха, м3/мин	–	36

Каждая бурильная установка обслуживается тремя бурильщиками.

В стволах диаметром 7 – 9 м при погрузке породы двухгрейферными машинами 2КС-2у/40, 2КС-1М для бурения шпуров могут применятся две установки БУКС.

Производительность бурения (общая скорость бурения) бурильными установками типа БУКС и СМБУ можно определить по формуле:

(5.3)

где: – коэффициент одновременности работы бурильных машин;

– коэффициент надежности установки;

– число бурильных машин в установке;

– время вспомогательных работ при бурении 1 м шпура (замена коронок, обратный ход штанги, перестановка установки в забое и другие работы). При , при ;

– механическая скорость бурения шпура диаметром 46–52 мм. В породах при ;

;

;

;

.

При бурении шпуров диаметром 40 – 43 мм скорость бурения увеличивается на 20 – 25%. Общее время бурения шпуров с учетом подготовительно-заключительных работ:

(5.4)

где: – число шпуров;

– глубина шпуров, м;

– производительность бурения, м/час.

– время подготовительно-заключительных работ (40 – 60 мин. для бурильных установок и 25 – 30 мин для ручных перфораторов).

После бурения шпуров приступают к их заряжанию ВВ. Шпуры заряжают взрывники и проходчики, имеющие «Единую книжку взрывника». Число проходчиков, участвующих в заряжании шпуров, определяют из расчета 7 – 10 м² площади забоя ствола вчерне на одного проходчика.

Продолжительность заряжания одного шпура составляет в среднем 6 – 8 мин. Время заряжания одного шпура патронами диаметром 45 мм, включая забойку шпура гранулированным шлаком, монтаж электросети и ее проверку можно определить по эмпирической зависимости:

(5.5)

Общее время заряжания и взрывания:

(5.6)

где: – число шпуров;

– число проходчиков, занятых на заряжании;

– коэффициент одновременности работ по заряжанию;

– время подготовительно-заключительных работ при заряжании.

После заряжания шпуров монтируется антенна и подсоединяется к магистрали, производится подъем полка на взрывобезопасную высоту (30 м от забоя), магистраль соединяется с кабелем взрывания, из ствола на поверхность поднимаются все люди и удаляются из копра, выставляются посты, производится проверка взрывником сопротивления взрывной цепи и осуществляется взрывание.