Расчеты параметров БВР при проведении горизонтальной подземной выработки (стр. 3 из 5)
Рогинским В.М. предложено определять число шпуров для горизонтальных разведочных выработок по эмпирической формуле:
где: S– площадь сечения выработки в проходке,
f – крепость пород по Протодьяконову,
2.4 Определение длины (глубины) шпуров
Для ориентировочных расчетов и для определения глубины шпура пользуются приближенной формулой:
где: B – ширина горной выработки, B = 2,36 м,
В ориентировочных расчетах для выражения ограниченной площади поперечного сечения оценку глубины шпуров можно произвести по формуле при прямых врубах:
lср сходится с табличным, оставляем lш=1.72 м.
2.5 Расположение шпуров в забое
Для отрыва породы на заданную глубину в забое выработки бурится комплект шпуров, состоящий из врубовых, вспомогательных, отбойных и оконтуривающих шпуров для размещения в них зарядов ВВ.
Врубовые шпуры служат для образования вруба (полости), т.е. для образования дополнительной открытой поверхности, облегчающей работу других шпуров.
Вспомогательные шпуры служат для расширения полости, образованной врубовыми шпурами до необходимых размеров.
Отбойные шпуры предназначены для отбойки породы в направлении дополнительно открытой поверхности, образованной врубовыми и вспомогательными шпурами.
Оконтуривающие шпуры – это отбойные шпуры, расположенные по контуру выработки.
Число оконтуривающих шпуров можно определить по формуле:
где: n0 – число шпуров на 1 метр периметра выработки, n0 = 0,98 шт.;
S– площадь сечения выработки, S = 6.4 м²;
Таким образом, общее число врубовых и отбойных шпуров определяется так:
2.6 Определение массы заряда в шпуре
Общий расход ВВ на цикл:
где: Мп – масса патрона ВВ, кг;
n – число патронов ВВ, шт.;
N – количество шпуров, шт.;
3. Выбор типа промышленных ВВ
3.1 Обоснование выбора промышленного ВВ
Скальный аммонит №1 – мощное взрывчатое вещество, содержащее гексоген. Выпускается только в патронированном виде, причем взрывчатое вещество в патронах может быть порошкообразное и прессованное. Патроны с прессованным скальным аммонитом №1 предназначены для отбойки весьма крепких, трудновзрываемых пород любой степени обводненности, в том числе и с проточной водой. Способен выдерживать многосуточную замочку в стоячей воде. В намокшем состоянии детонирует. Весьма чувствителен к механическим воздействиям, требует осторожного обращения при хранении, транспортировке, заряжании шпуров и скважин. Заряжание им разрешается только ручное.
Таблица 3.1 Характеристика ВВ
| Показатели | Скальный аммонит №1 |
| Кислородный баланс, % | -0,79 |
| Теплота взрыва, ккал/кг | 1292 |
| Идеальная работа взрыва, ккал/кг | 1055 |
| Объем газов взрыва, л/кг | 830 |
| Плотность ВВ, г/см3 | 1,4–1,85 |
| Критический диаметр открытого заряда, мм | 6–7 |
| Скорость детонации, км/с | 6,0–6,5 |
| Работоспособность, см3 | 450–480 |
| Бризантность, мм | 14–16 |
Патроны с насыпным порошкообразным скальным аммонитом №I выпускаются диаметром 28, 32, 50, 60, 80, 90, 100 и 120 мм, прессованные патроны–диаметром 36 и 45 мм. Патроны диаметром 36 мм состоят из двух цилиндрических шашек массой по 125 г., диаметром 45 мм – из двух шашек массой по 200 г. В одной из двух цилиндрических шашек имеется гнездо для капсюль-детонатора или электродетонатора. Диаметр гнезда 8 мм. глубина 73 мм. Местоположение гнезда на бумажной обертке патрона указано стрелкой.
Использование зарядчиков промышленных ВВ.
При проведении подземных горизонтальных выработок в основном используют ручной способ зарядки промышленного ВВ.
3.2 Правила техники безопасности при обращении с ВВ
Все взрывчатые вещества должны храниться в специальных складах.
При любых операциях с ВВ должна соблюдаться максимальная осторожность: ВВ не должны подвергаться ударам, толчкам; запрещается толкать, бросать, волочить, перекатывать (кантовать) и ударять ящики с ВВ.
При обращении с ВВ запрещается курить, а также применять открытый огонь ближе 100 м от места их расположения.
При работе с ВВ запрещается иметь при себе огнестрельное оружие, спички и другие зажигательные, а также курительные принадлежности. Как исключение, спички и иные зажигательные принадлежности разрешается иметь взрывникам, лаборантам и другим лицам, которые в процессе работы непосредственно производят зажигание огнепроводного шнура.
Запрещается применять замерзшие или полузамерзшие ВВ с содержанием жидких нитроэфиров выше 15%, производить какие-либо действия, не связанные с их оттаиванием, а также нарушать целостность и форму патронов – ломать, резать, мять, снимать оболочку, делать углубление для детонатора и пр.
Порошкообразные аммиачно-селитренные ВВ в патронах для шпуровых зарядов и в мягкой упаковке перед применением должны осторожно разминаться без нарушения целостности оболочки.
Категорически запрещается применять при взрывных работах слежавшиеся (не поддающиеся размятию руками) порошкообразные аммиачно-селитренные ВВ (за исключением зарядов на открытых работах) или ВВ, увлажненные более установленной нормы.
4. Выбор способа взрывания и средств инициирования (СИ)
4.1 Классификация средств и способов взрывания зарядов
Совокупность принадлежностей для инициирования зарядов промышленных ВВ называется средствами взрывания.
В зависимости от способа возбуждения взрыва детонатора различают:
огневое взрывание зарядов, когда детонатор взрывается от луча огня огнепроводного шнура;
электрическое, когда детонатор взрывается от горящего электровоспламенителя;
электроогневое, когда детонатор взрывается от пламени огнепроводного шнура, подожженного электровоспламенителем.
Средства огневого взрывания: капсюли-детонаторы, огнепроводный шнур, средства зажигания огнепроводного шнура.
Средства электрического взрывания: электродетонаторы, провода, источники тока и контрольно-измерительная аппаратура.
Средства электроогневого взрывания: капсюли-детонаторы, огнепроводной шнур, электрозажигательные стаканчики.
Средства взрывания с помощью детонирующего шнура: детонирующий шнур и средства огневого, электроогневого или электрического взрывания.
Огневой способ наиболее простой в исполнении и дешевый. Недостатками являются относительная опасность (нахождение взрывника непосредственно на месте производства взрыва), невозможность проверки качества подготовки взрыва, затрудненность взрывания групп зарядов. Не исключен преждевременный подбой одного заряда другим. По требованиям техники безопасности огневой способ нельзя применять в вертикальных и крутонаклонных горных выработках и в любых выработках опасных по газу и пыли, по нефтепродуктам.
Электрический способ не имеет ограничений, самый безопасный, количество подрываемых зарядов не ограничено. Но он более сложный и дорогой, требует применения специального оборудования и расчета сопротивления и тока цепи.
Детонирующий способ не получил широкого распространения при ведении горных работ, но его можно применять в принципе в любых условиях (для выработок опасных по газу и пыли применяются специальные – предохранительные детонирующие шнуры).
4.2 Обоснование выбранного способов взрывания
Существуют различные способы взрывания ВВ. Наиболее простым и доступным является огневой способ взрывания. Суть его состоит в том, что в заряд (определенное, рассчитанное количество) ВВ помещается так называемый капсюль-детонатор, в который в свою очередь вставлен огнепроводный шнур. Взрывник поджигает огнепроводный шнур. Через некоторое время луч огня достигнет капсюля-детонатора и вызовет взрыв инициирующего ВВ, находящегося в нем. От взрыва капсюля-детонатора взорвется основной заряд ВВ.
Капсюль-детонатор (рис. 1) представляет собой цилиндрическую гильзу 1 (медную, алюминиевую или биметаллическую) диаметром 6–7 мм и длиной 48–51 мм, снаряженную зарядами первичного (гремучая ртуть 2, ТНРС 2' и азид свинца 2») и вторичного 4 (тетрил) инициирующего ВВ.
Рис. 1. Капсюли-детонаторы: а – гремучертутно-тетриловый №8С, б – азидотетриловый №8А,
1 – гильза, 2 – гремучая ртуть, 2' – ТНРС, 2'' – азид свинца, 3 – чашечка, 4 – тетрил, 5 – кумулятивное углубление.
Заряд первичного инициирующего ВВ выбирается таким, чтобы возбудить взрыв вторичного инициирующего ВВ. Заряд вторичного инициирующего ВВ подобран, исходя из условий безотказного инициирования зарядов порошкообразных промышленных ВВ. Для усиления инициирующего действия донышко капсюля-детонатора имеет кумулятивное углубление 5.
В гильзу детонатора запрессовывается сначала вторичное инициирующее ВВ, а затем вводится первичное инициирующее ВВ в металлической чашечке 3 с отверстием в центре диаметром 2–2,5 мм. Для предотвращения высыпания инициирующего ВВ отверстие чашечки закрыто шелковой сеточкой, которая мгновенно сгорает от луча огня ОШ и не снижает восприимчивости первичного инициирующего ВВ к пламени. Отверстие выполнено заглубленным, чтобы вводимый в гильзу огнепроводный шнур не касался первичного инициирующего ВВ.