Условия применения и характеристика врубов в зависимости от их типа

Типы врубов при проведении горизонтальных и наклонных выработок.

В выработках прямоугольного, трапециевидного сечения применяют наклонные и прямые врубы. Наклонные врубы образуют шпурами, пробуренными наклонно под углом 60-70⁰ к поверхности забоя. Расстояние между концами шпуров 10-20 см. В трещиноватых породах для увеличения эффекта разрушения врубовые шпуры располагают так, чтобы они пересекали плоскость трещин под углом близким к 90⁰. Прямые (призматические) врубы образуют шпурами, пробуренными перпендикулярно к поверхности забоя. При этих врубах, как правило, один или несколько шпуров оставляют незаряженными для создания дополнительной открытой поверхности, облегчающей проявление разрушительного действия остальных шпуров. Недостаток наклонных врубов: трудность их бурения в малом сечении выработки.

Условия применения и характеристика врубов в зависимости от их типа.

1. Пирамидальный вруб - в крепких породах, в основном при проходке вертикальных стволов, характеризуется большим разбросом породы. Число шпуров от трех до шести. Рациональная глубина заходки 1,5-2,0 м. Длина врубовых шпуров 1,8-2,6 м, а угол наклона к плоскостям забоя врубовых шпуров 65-75⁰.

2. Вертикальный клиновой вруб - во всех подготовительных и капитальных выработках сечением не менее 6 м². В породах однородных при вертикальном направлении трещин или напластовании. Число врубовых шпуров от двух до десяти. Врубовые шпуры бурят под углом 65-70⁰ к плоскости забоя. Рациональная глубина заходки 1,5-2,2 м. Длина врубовых шпуров 1,8-2,6 м.

3. Горизонтальный клиновой - в выработках площадью сечения более 4 м² небольшой ширины при горизонтальном напластовании пород. Глубина заходки 1,5-2 м. Длина врубовых шпуров 1,8-2,6 м, угол наклона к плоскости забоя 65-75⁰.

4. Верхний вруб - во всех подготовительных и капитальных выработках с площадью поперечного сечения не более 4 м² небольшой ширины в слоистых породах средней крепости при падении трещин и слоев от забоя. Рациональная глубина заходки 1,8-2 м. Длина врубовых шпуров 2-2,3 м, угол наклона к плоскости забоя 60-70⁰.

5. Нижний вруб - во всех подготовительных и капитальных выработках с площадью поперечного сечения более 4 м² небольшой ширины в породах средней крепости при падении слоев или трещин на забой. Максимальное подвигание забоя за взрыв 1,8- 2 м. Глубина врубовых шпуров 2-2,3 м, угол наклона к плоскости забоя 60-70⁰.

6. Боковой вруб - во всех подготовительных и капитальных выработках с площадью поперечного сечения свыше 4 м² в породах не выше средней крепости вертикальной слоистостью, а также когда с одной стороны выработки имеется явно выраженный контакт двух пород или плоскость геологических нарушений. Оптимальное подвигание забоя за взрыв 1,8-2 м. Длина врубовых шпуров 2-2,3 м, угол их наклона к плоскости забоя 60-75⁰.

7. Щелевой вруб - в выработках любого сечения по породам средней крепости и крепким или при наличии в выработке прослойка более мягкой породы. Вруб состоит из шпуров, заряжаемых через один. Все врубовые шпуры (длина 2,5-4 м) бурят на расстоянии 10-20 см один от другого и взрывают одновременно. Отбитая при взрывании вруба порода только на 40-60 % выносится из полости вруба. Для увеличения выброса породы из врубовой щели рационально центральный или нижний шпур бурить на 20-30 см длиннее остальных шпуров, заряжать небольшим зарядом (0,3-0,6 кг) и взрывать вслед за врубовыми шпурами с замедлением 20-50 мс.

8. Призматический вруб - условия применения те же, что и для щелевого вруба. Расстояние между врубовыми шпурами 10-20 см, длина - 2,5-4 м. Целесообразно использовать как и при щелевом выбрасывающий заряд в более глубоком шпуре.

9. Спиральный призматический вруб - в горизонтальных выработках малого сечения (меньше 3,5 м²), а также в восстающих выработках. В монолитных крепких породах или с напластованием, параллельным забою. Врубовые шпуры образуют спираль. Центральный шпур (или скважина) - холостой. Первым взрывается шпур, отстоящий от холостого на расстоянии не более 2-3 диаметров шпура. Остальные шпуры в порядке их взрывания располагаются от полости, образованной взрывом предыдущих шпуров, на расстоянии не более ширины этой полости.

10. Вруб со скважиной - в выработках в породах с f = 4-6. Врубовые скважины диаметром от 165 мм и более обеспечивают высокий КИШ. Комплекты шпуров с глубиной (1,5-2) · В и более, где В - наименьший линейный размер плоскости забоя выработки.

11. Вруб шагающий - призматический вруб, один из шпуров которого бурится в 2 раза глубже остальных и заряжается большим зарядом. При взрыве в забое образуется полость, на которую отбивается порода следующей заходки. Глубина заходки 2-3 м применяется в крепких и вязких породах.

Буровзрывные работы в проходческих забоях ведут по паспортам. При их составлении расчету подлежит число шпуров врубовых, отбойных и оконтуривающих, а также величина заходки, глубина шпуров и масса зарядов.
Правильность паспортов проверяют опытными взрывами главным образом по величине КИШ и правильности оконтуривания выработки. Обычно КИШ должен быть 0,8 - для породных забоев выработок любого направления и 0,9-0,95 - для угольных и смешанных забоев. Шпуры по паспорту следует размечать по квадратной сетке, для чего сначала находят центр выработки, а затем с помощью двух-, трехмерных реек намечают расположение устьев шпуров. Мерные рейки с делениями по 20 см устанавливают по отвесу в месте прохождения очередного вертикального ряда шпуров и вдоль них на плоскость забоя наносят точки заложения шпуров. Исходя из указанных величин, определяют уходку за взрыв, объем взрыва и удельные расходы ВВ и бурения на 1 м проходки и на 1 м³ взрываемого объема.

При проведении выработок с опережающим забоем малого сечения взрывные работы по расширению выполняют методом шпуровых зарядов. Расположение шпуров - параллельно оси выработки. Расстояние между шпурами (1,0-1,2) · W_отб. До проектного сечения выработку расширяют отдельными заходками.

Взрывные работы по расширению выработки при проведении ее поуступным забоем выполняют методом скважинных зарядов. При этом обязательно применение метода предварительного щелеобразования с использованием контурных скважин. Щели образуют вслед за проведением передового забоя до возведения постоянной крепи свода. При этом упрощается размещение станков для бурения контурных скважин и исключаются вредные воздействия взрывов на крепь.

Скважины для зарядов рыхления располагают по квадратной сетке. В тех случаях, когда почва выработки подлежит бетонированию, следует применять скважины без перебура. Сетка расположения скважин при этом сокращается до 0,7 расчетной. Если породы достаточно устойчивы, то рекомендуется применять наклонные скважины. Число рядов скважин следует принимать из расчета не менее суточной загрузки погрузочной машины, но при условии, что общая величина заряда в очереди сейсмически безопасна для тоннельной обделки, а число групп замедления не превышает 10.

При пневматическом способе заряжания гранулированных ВВ на проходческих работах из-за большой объемной концентрации энергии в заряде ее невозможно распределить в расчетном количестве шпуров без нарушения условий оконтуривания выработки и ухудшения КИШ. Для того, чтобы уменьшить затраты на бурение и удельные затраты ВВ на отбойку, необходимо уменьшить диаметр шпуров до 32 мм.