ПРОВЕДЕНИЕ ВЫРАБОТОК МЕТОДОМ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ
Скважинный метод проведения выработок в соответствующих условиях имеет ряд преимуществ перед шпуровым благодаря относительному снижению непроизводительных затрат за счет концентрации объема буровых работ в одном цикле, обусловленному уменьшением числа подготовительно-заключительных и вспомогательных операций, а также более полному использованию глубины скважины.
11.1. Взрывные работы при применении скважинного метода должны вестись по специально выполненному проекту.
11.2. Для бурения скважин применяют оборудование, оснащенное приспособлениями, обеспечивающими минимальное отклонение скважин от заданного направления.
11.3. В зависимости от принятого метода проведения выработки скважины располагают в массиве продольно оси выработок (вертикальных и реже наклонных) и перпендикулярно к продольной оси выработок (в основных горизонтальных и наклонных) при веерообразном расположении (при этом обязательно проведение опережающей выработки).
11.4. При продольном размещении скважин в массиве их количество и расположение в забое зависят от крепости пород, характеристик применяемых ВВ, диаметра скважин и площади сечения выработки, а также от наличия в выработке незаряженных скважин, разрезных выработок и параметров последних.
11.4.1. При проведении вертикальных выработок сверху вниз при наличии одной открытой поверхности взрывные скважины, пробуренные на максимально-возможную глубину, определяемую соображениями технико-экономического характера, заполняются песком или другими сыпучими материалами. После этого цикл проходки сводится к очистке скважин от заполнителя на глубину секций, которую принимают в пределах 1,5-5 м, заряжанию, взрыванию и т.д., как при обычном шпуровом методе ведения работ, за исключением процесса разборки забоя, необходимость в котором отсутствует.
|
|
|
На рис.11.1 показана схема расположения скважин диаметром 90 мм при проходке на угольной шахте ствола диаметром 6,2 м и площадью сечения в проходке 30,17 м 
в песчаных сланцах с коэффициентом крепости 
5-6. Удельный расход ВВ с коэффициентом работоспособности 0,93 составил 1,27 кг/м 
(в тех же условиях при шпуровом методе - 1,62 кг/м ). При проведении выработок снизу вверх скважинным методом параметры буровзрывных работ рассчитываются как при обычном методе проходки вертикальных выработок (разд.9). В однородных породах, где отклонение вертикальных выработок от заданного направления невелико, глубина заходки может быть значительно увеличена.
Рис.11.1. Схема расположения скважин при проходке ствола сверху вниз секционным методом
|
|
|
11.4.2. При проведении вертикальных выработок снизу вверх скважинным методом при одной открытой поверхности диаметр скважин принимают, как правило, 100-110 мм, а длина их может приниматься равной высоте этажа (40-60 м). Скважины заряжаются сверху из буровой камеры. Поверх запирающей пробки, поддерживаемой шпагатом сверху, помещается забойка на высоту 0,3-0,6 м, затем заряд ВВ и выше забойка в таком же количестве, как в нижней части скважины. Детонирующий шнур (в две нити) пропускается через заряд и выводится на 1 м выше верхней забойки. Инициируют детонирующий шнур падающими из буровой камеры боевиками. Длина секции принимается 1,5-5 м. Удельный расход ВВ, как правило, составляет 10-14 кг/м и более в породах с коэффициентом крепости 10-20. Этот метод может применяться на шахтах, не опасных по газу или пыли, при проходке выработок в крепких устойчивых породах. На рис.11.2 показаны типичные схемы расположения скважин диаметром 110 мм в сечении ствола (а) и восстающего (б), а также порядок взрывания скважин.
Рис.11.2. Схемы расположения скважин в сечении ствола (а) и восстающего (б) при проходке снизу вверх
11.4.3. При проведении горизонтальных выработок скважинным методом при одной открытой поверхности скважины могут быть пробурены диаметром от 42 до 110 мм. Взрывание производится секциями. Перед заряжанием в скважины вводится на глубину секции глиняные пыжи длиной 200-300 мм, которые резким толчком забойника разбиваются для образования пробки. Затем скважины заряжаются в обычном порядке.
|
|
|
Скважины диаметром 100-110 мм с помощью тяжелых станков и погружных перфораторов бурятся из буровых камер высотой 3,7 м и длиной 2,5 м, сооружаемых специально для этих целей. Скважины малого диаметра (43 мм) бурятся непосредственно из выработки. Параметры буровзрывных работ при использовании скважин малого диаметра в горизонтальных и наклонных горных выработках рассчитываются по формулам разд.9.
При проведении выработок с использованием скважин диаметром 100-110 мм в качестве вруба принимаются две-три сближенных скважины около центра выработки. Расход ВВ составляет 12-16 кг/м . Отбойные скважины бурят на расстоянии 0,8-1,3 м от врубовых. Схемы расположения скважин в забоях выработок с площадью сечения 7-8 м в породах с коэффициентом крепости 4-6 при использовании скважин диаметром 43 мм длиной 12 м и сечением 4-5 м в породах с 16-18 при использовании скважин диаметром 110 мм длиной 20 м приведены на рис.11.3. Проведение выработок с использованием скважин диаметром 43 мм допускается в породных забоях при отсутствии выделений метана и угольной пыли в них. Проведение выработок со скважинами диаметром 80-110 мм может осуществляться только в шахтах, не опасных по газу или пыли.
|
|
|
Рис.11.3. Схема расположения скважин диаметром 43 мм (а) и 165 мм (б) при проведении горизонтальных выработок
11.4.4. При проведении вертикальных выработок продольными скважинами с двумя открытыми поверхностями в случае, если в качестве одной из них служит не заряжаемая скважина диаметром 90-250 мм или специально образуемая воронка, взрывание ведется секционно снизу вверх. Метод применяется в крепких устойчивых породах. Скважины бурят на всю длину выработки (30-60). Около центральной скважины (которая обычно принимается большого диаметра), бурятся четыре скважины симметрично расположенные и отстоящие от нее на расстояние не более 0,3-0,5 м. В зависимости от проектного сечения выработки на расстоянии не более 0,8 м от центра бурятся еще четыре скважины, которыми оконтуривается выработка с площадью сечения 1,5-2 м . Следующие скважины располагаются на расстоянии 1,2-1,5 м. Ими может быть оконтурена выработка площадью сечения 4-5 м и др.
В случае проходки с использованием воронки, образуемой взрывом, ее располагают по оси выработки, а вокруг нее симметрично - четыре скважины. Расстояние каждой из них от центральной не должно превышать 1 м. Взрыв заряда центральной скважины создает воронку площадью около 1 м .
Концентрация ВВ в зарядах для скважины диаметром 64-75 мм составляет 1-1,4 кг/м. Сплошные заряды из патронированного ВВ опускают в скважины с верхнего горизонта после закрепления стопорной муфты в нижнем конце скважины. Забойка при взрывании на центральную скважину, как открытую поверхность, не применяется во избежание запрессовки. Взрывание короткозамедленное.
Схема расположения скважин в забое при наличии центральной незаряжаемой и последовательность взрывания показаны на рис.11.4. Допустимая глубина заходки и число скважин приведены в табл.11.1. При методе взрывания с образованием воронки нижняя часть центральной скважины, которую бурят диаметром 150-165 мм, забивается песком на длину 3 м (рис.11.5.). Забойку осуществляют после закрепления стопорной муфты внизу скважины. Над забойкой помещается заряд высотой, равной шести диаметрам заряда. Над центральным зарядом помещается забойка, состоящая из пластмассовых патронов, наполненных водой. Длина зарядов в отбойных скважинах принимается равной глубине образовавшейся воронки. Взрывание зарядов короткозамедленное.
Рис.11.4. Расположение скважин и последовательность взрывания зарядов (показана цифрами на продольном разрезе) при секционном проведении восстающих
Рис.11.5. Конструкция заряда при отбойке с образованием воронки: 1 - забойка; 2 - заряд; 3 - водяная забойка
Таблица 11.1
Допустимая глубина заходки и число скважин
| Показатели | Номер скважины
| |||
| 1-4 | 5-8 | 9-12 | 13-16 | |
| Допустимая глубина заходки, м | 2 | 3 | 4 | 8 |
| Число скважин в группе | 4 | 4 | 4 | 8 |
Первым взрывается заряд центральной скважины, а затем последовательно остальные при удалении от центра. Импульс в зарядах возбуждается с помощью детонирующего шнура, который инициируется с помощью ЭДКЗ, присоединяемых к ДШ в устье скважины. Электродетонаторы скважин подсоединяются последовательно к магистральным проводам и взрываются из укрытия. Заряжание и взрывание скважин сразу на всю их длину обеспечивает положительный эффект в связи с недостаточностью объема компенсационной полости (незаряжаемых скважин).
Если в качестве второй открытой поверхности служит разрезная выработка (шурф, восстающий, пройденный для этой цели с помощью проходческого комплекса, незаряжаемая скважина большого диаметра 0,8-1,2 м и более), то скважины располагают в зависимости от площади сечения сооружаемой и разрезной выработки, а также диаметра скважин, одним-двумя рядами вокруг разрезной выработки на максимально-возможную по условиям отклонения глубину (обычно 25-40 м при использовании скважин диаметром 100-110 мм) из специально пройденных в сечении сооружаемой выработки (вокруг разрезной) буровых камер (рис.11.6.). Разрезные камеры (по высоте 3-3,7 м, ширине - на 0,2-0,4 м за проектный контур выработки) обеспечивают размещение оборудования для бурения скважин по контуру выработки в проходке. Диаметр скважин принимают в оконтуривающем ряду 1,2-1,7 м, расстояние от скважин до разрезной выработки 2-2,3 м. Скважины бурятся и заряжаются снизу вверх и сверху вниз. При заряжании снизу вверх патроны-боевики помещаются в верхней части скважины, при заряжании сверху вниз - в нижней. Взрывание проводится с применением электродетонаторов ЭДКЗ, предварительно тщательно подобранных по сопротивлению, помещаемых по два в патроны-боевики. Заряды в скважине инициируются детонирующим шнуром, проложенным в две нити. Скважины взрывают на всю глубину с отбойкой породы на разрезную выработку и магазированием ее в нижней части сооружаемой выработки. В некоторых случаях взрываются одновременно несколько смежных участков между буровыми камерами. Последовательность взрывания междукамерных участков - снизу вверх. Расход ВВ на 1 м скважины составляет 7-9 кг, удельный расход ВВ (аммонита N 6ЖВ, гранулита АС-8) на отбойку скважинами - 3,5-4,2 кг/м (без учета расхода ВВ на проходку опережающей выработки шпуровым методом).
Рис.11.6. Расположение восстающего и буровых камер; контур ствола в проходке
11.4.5. При проведении горизонтальных и наклонных горных выработок с двумя открытыми поверхностями в качестве второй поверхности могут быть использованы также незаряженные скважины большого диаметра - 0,8-1,2 м и более и разрезные выработки. Метод с использованием разрезной выработки (скважины) применяется при поперечном сечении сооружаемых выработок >10 и проведении их в крепких устойчивых породах. Соотношение площадей разрезной и сооружаемой выработок 0,4:1. Разрезная выработка проводится обычным (шпуровым) методом. Расширение выработки может быть произведено скважинами диаметром 43-105 мм, длиной 15-30 м. Предельная глубина взрывных скважин диаметром 43 мм в однородных породах составляет 40 м. Скважины диаметром 105 мм располагают по сетке 1,5x1,5 м. Оконтуривающие скважины бурят на расстоянии друг от друга в среднем 0,8-1,0 м. Расстояние между скважинами малого диаметра не должно превышать 1,2 м. Типичное расположение скважин показано на рис.11.7. Заряжание скважин осуществляют зарядчиками на полную длину. Коэффициент заряжания для скважин глубиной 6-45 м принимают 0,85-0,95.
Рис.11.7. Схема расположения скважин диаметром 105 мм при проведении наклонной выработки и очередность взрывания
11.5. При проведении горизонтальных и наклонных выработок с веерным расположением скважин, отдельные веера бурятся в плоскости, перпендикулярной к оси выработки. При этом расстояния между скважинами в одном веере должно приниматься с учетом углов смещения смежных вееров. Скважины веера могут быть восходящими (при нижнем положении опережающей выработки в сечении сооружаемой), нисходящими или охватывать полный круг. В качестве отклонения относительно ЛНС скважинных зарядов веера принимаются расстояние от веера до свободной поверхности и расстояния между соседними веерами. Глубина скважин определяется их направлением и расстоянием от бортов разрезной до проектного контура сооружаемой выработки.
Особенностью веерного расположения скважин является неравномерное удаление друг от друга различных частей зарядов соседних скважин одного и того же веера. Оставляя в веерных скважинах так называемые недозаряды различной длины, тем самым обеспечивают относительно равномерное распределение ВВ в плоскости веера (рис.11.8.). В случае одноприемного взрывания нескольких параллельных между собой вееров каждый веер делят на два с вдвое уменьшенным расстоянием между ними, с тем чтобы скважины одного веера были расположены в шахматном порядке (рис.11.9).
Рис.11.8. Распределение зарядов в скважинах веера
Рис.11.9. Разделение веера на два с удвоенным значением коэффициента сближения зарядов
Расстояния между скважинами диаметром 43 мм в зависимости от крепости пород и свойств ВВ следует принимать от 0,6-0,75 до 1,2-2,5. Коэффициент заряжания скважин веера - 0,7. Число одновременно заряжаемых и взрываемых вееров зависит от горно-геологических условий.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 1034; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!