§ 51. ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ (ч. 6)

Количество шпуров. Количество шпуров, необходимых для продвижения забоя на глубину заходки W, зависит в первую очередь от таких факторов, как свойства породы, площадь забоя, свойства заряда и число плоскостей, ограничивающих забой. Наиболее простым и распространенным на практике является способ определения количества шпуров, при котором находят массу ВВ, необходимую для разрушения породы в требуемом объеме, соответствующем глубине заходки, а затем — число шпуров, необходимое для размещения получающегося общего заряда.

Количество ВВ, обеспечивающее разрушение 1 м3 обуренной породы, называют удельным расходом. Величина удельного расхода (q0 кг/м3) зависит от трещиноватости и коэффициента крепости породы, площади сечения выработки, рода ВВ, длины и диаметра заряда, а также способа заряжания.

Для выработок сечением более 20 м2 в породах с коэффициентом крепости f ≤ 16 удельный расход ВВ1 может быть определен по формуле ЦНИИСа Минтрансстроя, обобщающей данные практики тоннелестроения

Расчет удельного расхода ВВ,
(131)

где S — площадь сечения выработки, м2;

с — коэффициент, учитывающий влияние диаметра заряда и равный для патронов диаметром 32, 36, 40, 42 и 45 мм соответственно 1,1; 1,0; 0,95; 0,92 и 0,90;

k — коэффициент, учитывающий влияние глубины шпура; k = 1 для шпуров глубиной lн, равной 1,5, 2; 2,5 и 3 м в породах с коэффициентами крепости f, равными соответственно 10—16, 8—10, 4—8 и 4. Для шпуров другой глубины этот коэффициент может быть определен из выражения k = 1 + 0,1|llн|, где |llн| — абсолютное значение разности глубин;

е — коэффициент относительного расхода ВВ (см. табл. 19);

ψ — коэффициент плотности заряжания, принимаемый при пневматическом заряжании порошкообразным ВВ равным 1 и при заряжании обычными патронами ВВ — равным 1,1;

ω — коэффициент, учитывающий трещиноватость и характер напластования пород (табл. 20).

Таблица 20

Коэффициенты ω

Горногеологическая характеристика пород в забое ω
Монолитные изверженные породы 1,10—1,15
Нетрещиноватые породы:
   пласты, перпендикулярные оси тоннеля
   пласты, параллельные оси тоннеля
 
1,0
0,95
Слабо трещиноватые породы 0,90
Трещиноватые породы 0,85—0,90
Сильно трещиноватые породы 0,75—0,85

При двух открытых поверхностях забоя значение удельного расхода ВВ, полученное по формуле (131), умножают на 0,6.

Расход ВВ на разрушение породы отбойными шпурами

Q0 = q0(SSвр)lк
(132)

где S — площадь поперечного сечения выработки, м2;

Sвр — площадь врубовой воронки, м2;

lк — глубина комплекта отбойных шпуров, м.

Полученное количество ВВ должно быть размещено в шпурах таким образом, чтобы не менее 20% длины шпура было занято инертной массой — забойкой. Коэффициент kЗ заполнения шпура зарядом принимают в зависимости от крепости породы по табл. 21.

Таблица 21

Коэффициент заполнения шпура зарядом

Коэффициент f крепости породы 1—1,5 2—3 4—6 7—9 10—14 15—20
Значения kЗ 0,3—0,5 0,5—0,6 0,55—0,65 0,65—0,70 0,70—0,75 0,75—0,80

Число отбойных шпуров, нужное для размещения количества ВВ, равного Q0, определяют по формуле

Число отбойных шпуров,
(133)

где q1 — масса ВВ, приходящегося на 1 пог. м шпура, с учетом степени его заполнения, кг;

q1 = 0,001kЗρV,
(134)

где ρ — плотность ВВ в патронах, г/см3 (см. табл. 19);

V — объем 1 пог. м цилиндрического колонкового заряда, см3/м.

При количестве ВВ в каждом патроне по 0,2 кг и длине патронов lп м

Количество ВВ на метр шпура.
(135)

Непредохранительные ВВ выпускают в патронах массой 200 и 300 г. Поэтому заряд составляют из патронов с точностью до 100 г. В связи с этим значением подлежит уточнению после определения глубины комплекта шпуров и, следовательно, длины заряда.

Масса заряда отбойного шпура

qогб = q1lк.
(136)

Массу заряда врубового шпура, работающего в условиях большого зажима породы, принимают на 15—20% больше.