книги / Процессы очистных работ

у вентиляционной выработки. Около откаточной выработки проходка ниши необязательна, если имеется возможность начать подрубку пласта с откаточной выработки. Технология буровзрывной выемки спредварительной подрубкой пласта показана на рис. 2.19, а. Заметим, что врубовая машина подрубает пласт только на длину взрываемого участка. Чтобы избе-

ся из призабойного пространства лавы в соответствии с рассчитанным для данной лавы

паспортом БВР. (Расчет паспорта буровзрывных работ рассмотрен ниже.) Шпуры во взрываемом участке располагаются рядами, параллельными кровле и почве пласта. Количество рядов шпуров в забое лавы определяется мощностью пласта, вынимаемой взрывными работами. При выемке полезного ископаемого без предварительной подрубки пласта шпуры могут располагаться в один, два, три или четыре ряда (рис. 2.20). При выемке с предварительной подрубкой пласта врубовой машиной шпуры могут располагаться

51

водин, два или три ряда (рис. 2.21). При расположении шпуров

втри или четыре ряда шпуры в забое лавы располагаются по прямоугольной сетке (см. рис. 2.20 и 2.21). При расположении шпуров

вдва ряда шпуры в забое лавы могут располагаться либо по прямоугольной сетке, либо в шахматном порядке.

Рис. 2.20. Расположение шпуров в забое взрываемого участка при работе без предварительной подрубки пласта

Бурение шпуров в длинном очистном забое производится ручными электроили пневмосверлами. Во взрываемом участке бурение осуществляется двумя-тремя сверлами. На крутом и крутонаклонном падении на время бурения в лаве устраивают полки, предохраняющие рабочих очистного забоя от падающих кусков породы и полезного ископаемого, от падающего инструмента и т.п.

Подвигание забоя за цикл (за взрыв) при буровзрывной выемке с предварительной подрубкой пласта врубовой машиной принимается равным глубине щели, образуемой врубовой машиной, при этом длина шпуров принимается на 15–20 см больше глубины ще-

52

ли. При буровзрывной выемке без предварительной подрубки пласта врубовой машиной подвигание забоя лавы за цикл принимается равным 1,0–1,4 м при неустойчивых или слабоустойчивых породах непосредственной кровли, а при породах средней устойчивости и выше – 1,6–2,0 м. Длина шпуров в этом случае определяется по формуле

lш = Klиц.ш ,

где lц – подвигание забоя лавы за цикл (за взрыв), м;

Kи.ш – коэффициент использования шпура. Его значение при взрывании по углю принимается равным 0,85–1,0.

Рис. 2.21. Расположение шпуров в забое взрываемого участка при работе

с предварительной подрубкой пласта

53

Как всегда при шпуровом способе ведения взрывных работ, взрывчатое вещество применяется только в патронированном виде. На угольных шахтах в качестве взрывчатого вещества используются предохранительные аммониты 4-го класса – ПЖВ-20 или Т-19, а в лавах, отнесенных к особо опасным по метану при взрывных работах, и на пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа, – предохранительное взрывчатое вещество 5-го класса – угленит Э-6. Способ взрывания зарядов – электрический с использованием электродетонаторов мгновенного и короткозамедленного действия. В связи с большим числом шпуров, заряжаемых во взрываемом участке, мастеру-взрывнику (взрывнику) придаются помощники из числа горнорабочих данной лавы, прошедшие инструктаж по обращению со взрывчатыми веществами.

При взрывных работах в лавах место укрытия взрывника должно находиться:

−при угле падения пласта до 18° – на свежей струе не ближе 50 м от взрываемого участка;

−при угле падения пласта более 18° – на свежей струе в подготовительной выработке на расстоянии не менее 20 м от сопряжения с лавой и не ближе 50 м от взрываемого участка.

Время буровзрывной выемки полезного ископаемого (мин) на одном взрываемом участке в общем случае определяется по формуле

Tу = Tв.м + Tб + Tз + Tм.ц + Tпров,

где Tв.м – время подрубки пласта врубовой машиной на одном участке, мин;

Tб – время бурения шпуров на одном участке, мин;

Tз – время заряжания шпуров на одном участке, мин; Tм.ц – время монтажа взрывной цепи, мин;

Tпров – время проветривания лавы после взрыва, мин. Время проветривания принимается равным 15 мин.

Время подрубки пласта врубовой машиной (мин) при работе без предварительной подрубки принимается равным 0, а при работе с подрубкой рассчитывается по выражению

54

Tв.м =TсмbщLу .

kв.мHв.м

Время бурения шпуров (мин) определяется выражением

Tб =Tсмlш Nш .

kбHбnб

Время заряжания шпуров (мин)

Tз = ntшN+ш1.

пом

Время монтажа взрывной цепи (мин)

Tм.ц = tэNш + Tук.

Время буровзрывной выемки в лаве за цикл в минутах (без учета работ в магазинном уступе и нишах, которые будут рассмотрены в гл. 8) определяется по формуле

Tбвр = NуTу + Tпер,

где Tпер – время холостого перегона врубовой машины, мин. При работе без предварительной подрубки пласта Tпер = 0, а при работе с подрубкой – рассчитывается по выражению

Tпер =Tсм (Lл −∑lн ).

kперHпер

В приведенных выше выражениях приняты следующие обозначения:

Tсм – продолжительность смены, мин;

bщ – ширина(глубина) щели, прорезаемойврубовой машиной, м; Lу – длина взрываемого участка, м;

kв.м – поправочный коэффициент к норме выработки на подрубку пласта врубовой машиной;

Hв.м – норма выработки на подрубку пласта врубовой машиной для двух человек при продолжительности смены Tсм, м2;

55

lш – длина шпура, м;

Nш – количество шпуров во взрываемом участке;

kб – поправочный коэффициент к норме выработки на бурение шпуров;

Hб – норма выработки на бурение шпуров при продолжитель-

ности смены Tсм, м;

nб – количество рабочих очистного забоя, занятых на бурении шпуров;

tш – время заряжания одного шпура, мин. В зависимости от длины шпура, количества патронов взрывчатого вещества время заряжания одного шпура принимается в пределах 1–3 мин:

nпом – количество рабочих очистного забоя, придаваемых в помощь мастеру-взрывнику (взрывнику) для заряжания шпуров; tэ – время подключения одного шпура во взрывную цепь, мин,

принимается равным 1–2 мин;

Tук – время отхода мастера-взрывника (взрывника) в укрытие, мин, принимается в зависимости от расстояния до укрытия взрывника и условий отхода взрывника, но не менее 10 мин;

Nу – количество участков в лаве; Lл – длина лавы, м;

∑lн – суммарная длина ниш в лаве, м;

kпер – поправочный коэффициент к норме выработки на перегон врубовой машины.

Hпер – норма выработки на перегон врубовой машины для двух человек при продолжительности смены Tсм, м.

Трудозатраты на буровзрывную выемку на одном участке лавы (чел.см)

τу = τв.м + τб + τз,

где τв.м – трудозатраты на подрубку пласта врубовой машиной на одном участке, чел.см;

τб – трудозатраты на бурение шпуров на одном участке, чел.см;

τз – трудозатраты горнорабочих очистного забоя на заряжание шпуров на одном участке, чел.см.

56

Трудозатраты на подрубку пласта врубовой машиной (чел.см)

τв.м = 2Tв.м . Tсм

Трудозатраты на бурение шпуров (чел.см)

τб = nбTб . Tсм

Трудозатраты рабочих очистного забоя на заряжание шпуров (чел.см)

τз = nпомTз . Tсм

Трудозатраты на буровзрывную выемку на цикл в лаве (без учета проходки магазинного уступа и ниш)

τбвр = Nуτу + τпер,

где τпер – трудозатраты на перегон врубовой машины, чел.см. Определяются по выражению

τпер = 2Tпер . Tсм

Расчет паспорта буровзрывных работ в лаве

Полностью вопрос расчета паспорта буровзрывных работ рассматривается в дисциплине «Технология и безопасность взрывных работ». В рамках настоящего курса лекций рассматривается только расчет основных элементов паспорта, определяющих технологию буровзрывных работ в лаве.

Как говорилось выше, шпуры в забое взрываемого участка располагаются рядами, параллельными кровле и почве пласта. Количество рядов шпуров определяется мощностью пласта, схемой буровзрывной выемки и составляет от одного до трех при работе с предварительной подрубкой пласта врубовой машиной и до четырех при работе без подрубки. Определить число рядов шпуров и расположение шпуров в забое взрываемого участка можно исходя из следующих соображений:

57

−если mв ≤ b1 + bп, шпуры в забое взрываемого участка располагаются в один ряд;

−если b1 + bп < mв ≤ b1 + bmin + bп, шпуры в забое взрываемого участка располагаются в два ряда по шахматной сетке;

−если b1 + bmin + bп < mв ≤ b1 + bmax + bп, шпуры в забое взрываемого участка располагаются в два ряда по прямоугольной сетке;

−если b1 + bmax + bп < mв при работе с предварительной подрубкой пласта врубовой машиной или если b1 + bmax + bп < mв ≤ b1 +

+2bmax + bп при работе без предварительной подрубки пласта, то шпуры в забое взрываемого участка располагаются в три ряда по прямоугольной сетке;

−если b1 + 2bmax + bп < mв при работе без предварительной подрубки пласта врубовой машиной, то шпуры в забое взрываемого участка располагаются в четыре ряда по прямоугольной сетке.

В приведенных выше выражениях приняты следующие обозначения:

mв – мощность пласта, вынимаемая взрывными работами, м; b1 – расстояние от кровли пласта до первого (верхнего) ряда

шпуров, м. Значение b1 принимается в пределах от 0,2 до 0,4 м;

bп – расстояние от щели (при работе с предварительной подрубкой пласта врубовой машиной) или расстояние от почвы пласта (при работе без предварительной подрубки пласта) до последнего

(нижнего) ряда шпуров, м. При работе с подрубкой значение bп при- нимаетсяравным0,5–0,7 м, априработе безподрубки– 0,2–0,4 м;

bmin – минимальное расстояние между рядами шпуров, м. По Единым правилам безопасности при взрывных работах [4] минимальное расстояние между рядами шпуров при применении аммонитов ПЖВ-20 и Т-19 составляет 0,6 м, а при применении угле-

нита Э-6 – 0,5 м;

bmax – максимальное расстояние между рядами шпуров, м. При применении аммонитов ПЖВ-20 и Т-19 не рекомендуется

принимать bmax более 1,2 м, а при применении угленита Э-6 – более 0,9 м.

58

Мощность пласта, вынимаемая взрывными работами, определяется:

−при работе с подрубкой пласта mв = m – hщ;

−при работе без подрубки пласта mв = m, где m – вынимаемая мощность пласта, м;

hщ – высота щели, прорезанной врубовой машиной, м. Как говорилось выше, высота щели составляет 15–20 см.

При расположении шпуров по шахматной сетке расстояние

(м) между рядами шпуров bм.р ≤ bmin и bм.р = mв – b1 – bп. При расположении шпуров по прямоугольной сетке расстояние между ряда-

ми шпуров bmin < bм.р ≤ bmax и определяется

где bм.р – расстояние между рядами шпуров, м; nр – число рядов шпуров.

Количество взрывчатого вещества, одновременно взрываемого на одном участке лавы, определяется по формуле

Qв = qLуmвlцe,

где q – удельный расход условного взрывчатого вещества, кг/м3. При ведении взрывных работ в лаве по угольному пласту удельный расход ВВ принимается по табл. 2.3;

e – коэффициент, учитывающий работоспособность применяемого взрывчатого вещества. Для аммонитов ПЖВ-20 и Т-19 e = 1, для угленита Э-6 e = 1,83;

Lу – длина взрываемого участка, м;

При выемке угольного пласта аммонитами ПЖВ-20 и Т-19 заряд шпура принимается в соответствии с табл. 2.4, а при выемке угольного пласта угленитом Э-6 – в соответствии с табл. 2.5.

Принимаемый по табл. 2.4 и 2.5 заряд шпура должен обеспечиваться целым числом патронов ВВ. Масса патронов ВВ приведена в табл. 2.6.

59

Расчетное число шпуров во взрываемом участке определяется по формуле

N р = Qв ,

ш qш

где qш – принятый заряд шпура, кг.

Таблица 2 . 3

Для окончательного определения количества шпуров во взрываемом участке (Nш) в масштабе изображается взрываемый участок, на чертеж наносятся ряды шпуров, число которых определено по изложенной выше методике. Далее по принятой сетке (прямоугольной или шахматной) на линии рядов наносятся шпуры. При этом следует ориентироваться на следующее:

− расстояние от второй обнаженной поверхности (стенки подготовительной выработки, магазинного уступа, ниши или ранее взорванногоучастка) до ближайшего шпурадолжнобытьнеменее0,5 м;

60