Обоснование параметров буровзрывного комплекса и расчет паспорта БВР

В зависимости от типа горной выработки и площади поперечного сечения, коэффициента крепости вмещающих пород по шкале проф. М.М.Протодьяконова, а также ряда других факторов буровзрывные работы должны обеспечивать:

− максимально возможные значения коэффициента использования шпуров в данных горно-геологических условиях, позволяющие наиболее эффективно использовать длину шпуров или скважин;

− получение выработки требуемого поперечного сечения с соблюдением минимально допустимых переборов пород за проектным контуром выработки, рекомендуемых действующими нормативными документами, и уменьшение зоны трещиноватости законтурного массива;

− интенсивное разрушение породы до оптимальных размеров фракций взорванной горной массы, необходимых для работы породопогрузочных машин с максимальной производительностью;

− компактное расположение взорванной породы в забое с ее минимальным развалом по выработке, снижающее использование ручного труда при погрузке взорванной горной массы;

− сохранность временной, предохранительной и постоянной крепи в выработках.

Для удовлетворения вышеперечисленных требований необходимо в каждом конкретном случае устанавливать параметры паспорта буровзрывных работ и средств механизации, наиболее соответствующие данным горно-геологическим условиям и обеспечивающие максимальную технико-экономическую эффективность проведения горных выработок.

Качество взрывных работ при обычном взрывании следует оценивать коэффициентом использования шпуров и коэффициентом перебора породы.

Контурным взрыванием при проходке горных выработок решается две задачи:

· обеспечение максимального соответствия фактической площади сечения выработки проектной (снижение переборов) для снижения расходов материалов на возведение крепи;

· снижение нарушений (трещиноватости и шероховатости) в приконтурной части массива для повышения его несущей способности.

Основные требования при производстве контурного взрывания:

· вынос проектной линии контура на “грудь” забоя;

· расположение контурных шпуров на проектной линии, а их бурение производить с минимальным (постоянным) углом наклона к продольной оси выработки;

· заряжание шпуров специальными зарядами:

- колонковыми зарядами контурного взрывания (ЗКВК);

- из низкоэнергетических типов ВВ с отношением диаметра шпура к диаметру заряда не менее 2;

- рассредоточенными патронированными ВВ диаметром меньше диаметра шпура.

- эмульсионными ВВ пониженной плотности на все сечение шпура;

- эмульсионными ВВ с заполнением шпура на неполное сечение.

· одновременное инициирование зарядов в контурных шпурах;

· обеспечение контроля за состоянием поверхности контура выработки и оперативное изменение режимов БВР при изменении горно-геологических условий.

Применяют два вида контурного взрывания - предварительное щелеобразование и последующее оконтуривание (метод контурной отбойки). В их основу положен метод сближенных зарядов, при котором расстояние между контурными шпурами не превышает 0,3—0,5 м, а заряды должны при этом обеспечивать разрушение массива между шпурами.

Паспорт БВР — технологический документ, содержащий основные сведения, необходимые для ведения буровзрывных работ. Он представляет собой инструктивную карту определенной формы с указанием характеристик выработки и горных пород, исходных технологических данных, параметров и показателей БВР, схем расположения зарядов и монтажа взрывной сети, мер безопасности.

Проект БВР — комплект технической документации и материалов, представляемых в виде расчетов, схем, графиков и пояснительной записки, включающей (помимо вопросов, отражаемых в паспорте БВР) также расчеты параметров и показателей БВР; расчет взрывной (электровзрывной) сети; мероприятия по организации работ; более детальные требования по мерам безопасности.

Паспорт или проект БВР призваны обеспечить высокий уровень эффективности и безопасности производства работ. Поэтому в их основу должны быть заложены рациональные параметры БВР, наиболее прогрессивная технология, безопасные и наиболее эффективные взрывчатые материалы, оптимальная организация работ. Неудачные проектные решения при ведении БВР неизбежно ведут к перерасходу средств, повышению опасности работ, поэтому качеству проектирования должно придаваться особое значение.

Паспорт БВР разрабатывают на проведение всех горных выработок, проходимых взрывами шпуровых зарядов.

Паспорта должны утверждаться одним из руководителей той организации (шахты, рудника, карьера и т.п.), которая ведет взрывные работы. Паспорта составляются на основании и с учетом результатов не менее трех опытных взрываний. По разрешению руководителя взрывных работ организации допускается вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.

Подбор взрывчатых веществ следует осуществлять, согласно "Перечню допущенных к постоянному применению...", периодически утверждаемому Ростехнадзором.

Необходимо стремиться в наибольшей степени использовать механизированную зарядку шпуров гранулированными и эмульсионными ВВ с помощью специальных допущенных зарядчиков.

При отсутствии гранулированных и эмульсионных ВВ можно использовать патронированные ВВ, в частности, аммонит № 6 ЖВ в патронах диаметром 32-36 мм, которые заряжаются вручную шомполом, изготовленным из материала, не дающего искры.

 При проведении выработок с применением контурного взрывания для заряжания оконтуривающих шпуров необходимо использовать сплошные заряды мягкого взрывания (ЗМВ) или патроны ЗКВК диаметром 26 мм, длиной 350 мм, массой 200 грамм. Также могут быть использованы в оконтуривающих шпурах патронированные эмульсионные ВВ, сплошные заряды эмульсионных ВВ пониженной плотности, заряды эмульсионных ВВ, заполненные не на все сечение шпуров с применением специальной зарядной техники.

Взрывание может осуществляться электрическим способом, с помощью детонирующего шнура или систем неэлектрического инициирования («ИСКРА» или «ЭКСЭЛ»). Выбранный способ взрывания должен обеспечивать не только безопасность ведения взрывных работ, но и создавать наиболее благоприятные условия для работы зарядов ВВ.

При выборе средств инициирования следует учитывать в первую очередь условия обводненности пород в забое. При взрывании гранулированными ВВ необходим промежуточный детонатор (патрон-боевик). В качестве промежуточного детонатора могут быть использованы любые ВВ, чувствительные к обычным средствам инициирования (электродетонатору, капсюлю- детонатору или детонирующему шнуру), или специальные шашки-детонаторы. Вес промежуточного детонатора для аммонита 6 ЖВ должен быть не менее 200г. При заряжании эмульсионными ВВ необходимо использовать малогабаритные боевики ДПМС-1.

Конструкцию зарядов показывают схематически. На схеме приводят вид и место основного заряда ВВ в шпуре и патрона-боевика с указанием марки взрывчатых веществ, величины забойки, а также средств инициирования.

1. Выбор основного взрывчатого вещества.

Для выполнения проекта рекомендуется патронированное ВВ или ЭВВ. Необходимо:

- обосновать выбор рекомендованного ВВ;

- привести характеристики принятого ВВ и указать его работоспособность (р_вв)

2. Определение глубины шпуров. Необходимо:

- определить количество циклов в сутки (1,2 или 3 циклов);

- принять количество рабочих дней в месяц (20-30 дней).

2.1 Длина уходки в сутки

l_ух.с = t_м/n_с, м                                                                     (67)

где t_м - скорость проведения выработки (м/мес) согласно условиям проекта,

t_м = L/n_мес, м/мес,                                                             (68)

где L – протяженность выработки, м;

n_мес - время проведения выработки, мес.

n_c - число рабочих дней в месяц.

Длина уходки за один цикл '

l_ух = l_ух.с / n_ц, м                                                                  (69)

где, n_ц - число циклов в сутки

Глубина шпура

l_ш = l_ух/η, м                                                                      (70)

где, η - коэффициент использования шпура (КИШ)

Глубина шпура должна удовлетворять условию l_ш = (0,7÷0,95)В₁, м

Таблица 10 – Значения КИШ и выбор ВВ

Показатели	Коэффициент крепости пород
f	менее 5	5-7	8-13	14-19	более 19
КИШ	0.95	0.92	0.90	0.86	0.82
Применяемый тип ВВ	Аммонит ПЖВ-20	Гранулит М, динафталит	Граммонит 79/21, аммонит №6ЖВ, гранулит АС-4В, аммонал	Гранулит АС-8, детонит М	Граммонал А-8, аммонал №3 скальный, аммонит №1 скальный

3. Составление паспорта БВР. Паспорт БВР рассчитывается при обычном взрывании или при контурном взрывании.

3.1 Порядок расчета параметров БВР при обычном взрывании.

3.1.1 Расчет удельного расхода ВВ

Определение удельного расхода ВВ на забой по формуле Н.М. Покровского

q = q₁*f₁*V*e, кг/м³,                                                        (71)

где, q₁ — нормальный удельный расход ВВ, кг/м³, зависящий от крепости породы и определяемый по формуле

q₁=0,1f                                                                    (72)

Здесь f— коэффициент крепости пород;

f₁ — коэффициент структуры породы, который имеет следующие значения для разных типов пород (для расчетов принимать 1,1÷1,2)

е — коэффициент работоспособности ВВ, численно равный:

Таблица 11 – коэффициент работоспособности е.

3.1.2. Расчет числа шпуров на забой

 , шт                                                            (73)

где, d_пт - диаметр патрона ВВ, при ЭВВ - диаметр шпура, м. Согласно СНиП Ш-Н-77 диаметр шпура должен быть больше диаметра патрона ВВ на 5—6 мм.

D - плотность патронирования, при порошкообразном ВВ - плотность заряжания, кг/м³,

К_зап - коэффициент заполнения шпура, К_зап £ 2/3,

к_уп - коэффициент уплотнения ВВ при заряжании, для патронов с разрезанной оболочкой - 1,2, с не разрезанной оболочкой - 1,1.

Окончательное число шпуров принимается после выбора типа вруба и принятого расположения шпуров в забое.

3.1.3. Определение шпуров во врубе.

Для расчетов рекомендуется выбирать прямой вруб

Определение числа компенсационных шпуров

N₀ = (η l_ш  / A)³ /V₀, шт                                                    (74)

где, А = 9,35 - масштабный коэффициент

V₀ - объем компенсационного шпура,

V₀ = π d² l_ш /4, см³                                                  (75)

d- диаметр шпура, см

Полученное при расчете число округляем до целого.

Исходя, из видов врубов и наосновании количества компенсационных шпуров выбираем вруб.

Виды выбранного вруба рекомендуется изобразитьв текстовой части пояснительной записки.

 

Рисунок 1- Разновидности прямых врубов

Расстояние между холостыми и заряженными шпурами

a = 2,5d, м                                                                        (76)

где, d – диаметр шпура

Расстояние между заряженными шпурами

b = 5d, м                                                                          (77)

Расстояние между холостыми шпурами

h = 2d, м                                                                          (78)

Линия наименьшего сопротивления между оконтуривающими и отбойными шпурами

W = Р /(qm))^1/2, м                                                                      (79)

где, m=1- коэффициент сближения зарядов

P - вместимость одного метра шпура

Р =пd²Δ /4, кг                                                                   (80)

где, D - плотность заряжения, кг/м³

Таблица 12 - Вспомогательные шпуры располагаем на расстоянии л.н.с. от вруба.

Коэффициент крепости пород f	Л.н.с. (м) в зависимости от работоспособности ВВ, см3
	350-395	400 и выше
7 – 8 9 – 11 12 – 14 15 – 18 19 – 20	0,66 – 0,70 0,60 – 0,64 0,52 – 0,50 0,45 – 0,50 0,42 – 0,45	0,72 – 0,80 0,66 – 0,70 0,60 – 0,64 0,52 – 0,60 0,45 – 0,56

Расстояние между оконтуривающими шпурами:

- в кровле выработки

а_о = m W, см                                                                    (81)

- по почве выработки

а_п = 0,93а_о, см                                                                                                                 (82)

- по бокам выработки

а_б = 1,02 а_0, см                                                                 (83)

3.2 Расчет параметров БВР при контурном взрывании.

Контурное взрывание – это технологический прием, при котором достигается высокое качество оконтуривания выработок, характеризующееся незначительными переборами пород, сравнительной гладкой поверхностью боков и кровли выработки и малой глубиной нарушения законтурного массива. Это достигается уменьшением энергии взрыва и рациональном расположении оконтуривающих шпуров. Уменьшение концентрации взрыва на 1 м шпура достигается за счет применения ВВ с высокой работоспособностью (300 – 450 см³) в патронах малого диаметра (21 – 24 мм) или применения ВВ в патронах обычного диаметра (32 – 36 мм), но малой работоспособности (260 – 300 см³), а также комбинации двух первых способов.

Рисунок 2 - Конструкции зарядов в оконтувающих шпурах при контурном взрывании.

а – с радиальным зазором; б – с осевым зазором; в – с радиально-осевым зазором. 1-2 – донный заряд; 1 – боевик; 2 – патрон ВВ нормального диаметра; 3 – патрон ВВ уменьшенного диаметра; 4 – деревянный вкладыш; 5 – провода; 6 – забойка.

Рисунок 3 - Схема зон действия шпуровых зарядов

I – зона вруба; II – зона ядра; III – зона почвы; IV – зона контура.

Рисунок 4 - Основные параметры для расчета количества шпуров

3.2.1 Необходимое количество шпуров N на забой определяется суммой числа шпуров каждой группы по формуле:

, шт.                                                 (84),

где - число контурных, почвенных, отбойных и врубовых шпуров соответственно, шт.

Количество контурных шпуров получим из выражения:

, шт.                                                            (85),

где - количество контурных шпуров по своду выработки, шт.;

-количество контурных шпуров по стенкам выработки, шт.

Количество контурных шпуров по своду выработки определим из выражения:

, шт.                                                                    (86),

где P_к1 - длина линии расположения контурных шпуров в своде выработки, м

- при крепости пород f ≤ 12

P_к1 = 1,33В₂                                                                               (87)

при крепости пород f > 12

P_к1 = 1,219В₂                                                                    (88)

где В₂ = В₁-С_В - ширина выработки с учетом отступа () контурного ряда от проектного контура по стенкам выработки, м;

- расстояние между контурными шпурами в своде выработки (принимается по табл. 13), м.

Таблица 13 - Расстояние между шпурами в кровле выработки для патронированных и эмульсионных ВВ, при их заполнении на полное сечение

Коэффициент крепости пород	Расстояние ак между шпурами в зависимости от степени трещиноватости пород, м
	Монолитные	Слаботрещиноватые	Сильнотрещиноватые
6-8	0,55	0,65	0,75
8-10	0,55	0,55	0,65
10-14	0,45	0,55	0,65
15-18	0,4	0,45	0,55
19-20	0,35	0,4	0,5

Количество контурных шпуров по стенкам выработки определяется из выражения:

                                                                          (89),

где, Р_к2 - длина линии расположения контурных шпуров в стенках выработки с учетом отступа () контурного ряда от почвы выработки, м:

- при крепости пород f ≤ 12

, м                                          (90)

- при крепости пород f > 12

Р_к2 = 2h_пяты = 2 , м                            (91)

– высота выработки, м;

- расстояние между контурными шпурами по стенкам выработки (принимается равным ЛНС контурных шпуров и определяется по формуле 92), м.

ЛНС контурных шпуров определяется следующим образом:

, м                                                                       (92),

где - расстояние между контурными шпурами в своде выработки (принимается по табл.13), м;

m - коэффициент сближения контурных зарядов (принимается в зависимости от крепости пород f по таблице 14).

Таблица 14 - Коэффициент сближения контурных зарядов

f	7-9	10-14	15-18	18-20
m	0,85	0,8	0,75	0,75

 

Количество почвенных шпуров вычисляется по формуле:

, шт.                                                                      (93),

где Р_п - ширина выработки по подошве с учетом отступа от контурного ряда, м:

Р_п = В₂ -2W_к, м                                                                (94)

- расстояние между почвенными шпурами (определяется по формуле 95), м.

, шт.                                                              (95),

где - ЛНС почвенных шпуров (определяется по формуле 96), м;

 -  коэффициент сближения между почвенными шпурами (принимается по таблице 15).

Таблица 15 - Расстояния между почвенными и отбойными шпурами в ряду и расстояния между рядами отбойных шпуров в долях ЛНС

Шпуры	Отбойные	Почвенные
Расстояние в долях ЛНС: между шпурами в ряду между рядами шпуров	0,8-1,0 0,9-0,95	0,8-1,0 0,7-0,85

 

, м                                                                     (96),

где - ЛНС отбойных шпуров (определяется по формуле 97), м;

 -  коэффициент сближения между рядами почвенных шпуров (принимается по таблицы 15).

, м                                                  (97),

где - коэффициент влияния плотности заряжания (принимается по таблице 16);

 - коэффициент работоспособности ВВ (принимается по таблице 16);

- сечение выработки в проходке, м²;

 – относительный коэффициент дробимости апатит-нефелиновых руд (получен по результатам теоретических и экспериментальных исследований по развитию зон разрушения от взрыва зарядов ВВ),  = 1,1÷1,2.

Таблица 16 – Коэффициенты работоспособности и плотности заряжания для различных ВВ

Способ заряжания
обычными патронами ВВ – Аммонит 6ЖВ	0,9	0,9
с раздавливанием патронов аммонита 6ЖВ	1,0	1,0
механизированное заряжание гранулированными ВВ	1,1	0,8
механизированное заряжание эмульсионными ВВ	1,05	1,13

 

Количество отбойных шпуров определяется по формуле:

, шт.                                                                      (98),

где  - периметр, по которому размещаются отбойные шпуры (определяется по формуле 100), м;

 - расстояние между отбойными шпурами (определяется по формуле 99), м.

, м                                                                   (99),

где - ЛНС отбойных шпуров (определяется по формуле 97), м;

 - коэффициент сближения между отбойными шпурами (принимается по таблице 15).

Если отбойные шпуры расположены на нескольких периметрах, то они суммируются.

Периметр, по которому размещаются отбойные шпуры, будет в каждом случае вычисляться по формуле:

- при крепости пород f ≤ 12

, м                                        (100)

- при крепости пород f > 12

Р_i = 2(Н_i – В_i/4) + 1,219В_i + В_i, м                               (100)

где – высота по линии расположения отбойных шпуров (для первой линии отбойных шпуров уменьшается на величину ЛНС контурных шпуров и ЛНС почвенных шпуров, а в каждый последующий раз, уменьшается на величину ЛНС отбойных шпуров и ЛНС почвенных шпуров), м;

– ширина по линии расположения отбойных шпуров (для первой линии отбойных шпуров уменьшается на две величины ЛНС контурных шпуров, а в каждый последующий раз, уменьшается на две величины ЛНС отбойных шпуров).

Общий периметр, по которому размещаются отбойные шпуры, является арифметической суммой полученных значений.

Например, исходя из (100), периметр для первой линии отбойных шпуров будет определяться по формуле:

,

где - высота первой линии расположения отбойных шпуров, м;

 - высота выработки, м;

- отступ от почвы выработки до линии расположения почвенных шпуров, м;

 - ЛНС контурных шпуров (определяется по формуле 92), м;

- ЛНС почвенных шпуров (определяется по формуле 96), м;

В_i1 = В₂ – 2W_к - ширина первой линии расположения отбойных шпуров, м.

Периметр для второй и каждой последующей линии отбойных шпуров будет определяться по формуле:

,

где - высота второй линии расположения отбойных шпуров, м;

- ширина второй линии расположения отбойных шпуров, м.

Тогда, по формуле 98, общее количество отбойных шпуров будет равно:

шт.

3.2.2 Количество врубовых шпуров принимается в зависимости от типа применяемого вруба.

3.2.2.1 Для проведения подэтажных выработок большого сечения с использованием самоходного оборудования для подземных рудников наиболее отработанным является вруб с четырьмя холостыми скважинами диаметром 76 мм. Скважины расположены в углах ромба, а в его центре располагается центральный врубовый шпур. Остальные врубовые шпуры отстраиваются по углам квадрата от компенсационных скважин (рис.4.2). Расстояние от центрального врубового шпура до холостых скважин по диагонали ромба (D/2) определяется радиусом интенсивного дробления шпурового заряда R_Р. Радиус интенсивного дробления шпурового заряда диаметром 43 мм (получен по результатам теоретических и экспериментальных исследований по развитию зон разрушения от взрыва зарядов ВВ) принимается равным  и составляет:

- при применении патронированного аммонита 6ЖВ: R_Р = 0,25-0,30 м.

- при применении эмульсионного ВВ «Сабтэк» для шпурового заряда диаметром 45мм: R_Р = 0,25-0,35м.

Рисунок 5 - Рекомендуемый тип прямого вруба и очередность взрывания шпуров

Построение остальных врубовых (вспомогательных) шпуров осуществляется по принципу квадрата. Второй квадрат отстраивается на расстоянии от первого квадрата (t) t= 0-20см. Остальные квадраты отстраиваются без отступа от предыдущего квадрата. Такие параметры расположения врубовой полости при указанной очередности взрывания позволяют обеспечить отрыв руды (породы) на всю глубину врубовых шпуров (рисунок 6).

Рисунок 6 - Образовавшаяся врубовая полость

Пример расчета паспорта БВР по данной методике приведен в приложении 1.

3.2.2.2 Для проведения откаточных выработок небольшого сечения с использованием оборудования на колесно-рельсовом ходу для расчета и выбора вруба следует воспользоваться формулами 74-78.

3.2.3 Глубина шпуров

Рациональное значение глубины шпуров следует устанавливать с учетом всех операций проходческого цикла, используя для этой цели один из трех основных критериев: минимальную стоимость проведения 1 м выработки, минимальную трудоемкость проведения 1 м выработки или максимальную скорость проходки.

Выбор критерия должен быть обоснован, исходя из конкретных условий и задач проведения выработок. Если горные работы требуется проводить при минимальной их стоимости и трудоемкости, то глубину шпуров следует принимать соответственно по критерию минимальной стоимости или трудоемкости. Если скорость проходки является решающим фактором, то рациональная глубина обосновывается критерием максимальной скорости.

Для условий подземных рудников АО «Апатит» наиболее целесообразно с целью улучшения показателей отбойки, обеспечения ровной поверхности забоя и условий забуривания, снижения отклонения шпуров от проектного положения принимать глубину шпуров при использовании аммонита 6ЖВ не более 3,5-3,8 м в зависимости от крепости пород. При использовании эмульсионного ВВ «Сабтэк» глубина шпуров может быть увеличена до 4,5, а врубовых – 4,7 м.

При использовании прямолинейного вруба с холостыми скважинами диаметром более 70 мм, как правило, обеспечивается полная проработка врубовой полости. 

Устья оконтуривающих шпуров необходимо размещать не далее 150 - 200 мм от стенок выработки с выводом дна шпура за проектный контур не более чем на 80-100 мм. Концы оконтуривающих шпуров в слабых породах следует располагать на проектном контуре выработки. Оконтуривающие шпуры должны буриться в одной плоскости, также как и концы их должны располагаться в одной плоскости. Особенно тщательно следует выдерживать направления шпуров по кровле выработки. Угол их наклона от горизонтальной плоскости не должен превышать 5°. Нарушение этого требования приводит не только к необоснованному завышению высоты выработки, но и к образованию опасных заколов в законтурной части массива горных пород.

Бурение отбойных шпуров предконтурного ряда в целях сохранения постоянной ЛНС по всей глубине шпуров необходимо производить параллельно оконтуривающим шпурам. При наличии второго ряда отбойных шпуров их также необходимо обуривать параллельно оконтуривающим шпурам и шпурам предконтурного ряда.

Бурение врубовых и вспомогательных шпуров для образования врубовой полости необходимо бурить параллельно оси выработки.

 

3.2.4 Величина недозаряда.

Величина недозаряда определяется эквивалентным зарядом, участвующим в формировании воронки выброса и углом раскрытия воронки выброса (рисунок 7). Центр эквивалентного заряда находится от груди забоя на расстоянии равном ЛНС, а угол раскрытия воронки выброса составляет 110º. Тогда для принятых параметров БВР величина недозаряда должна составлять: для врубовых, почвенных и надпочвенных шпуров с целью обеспечения лучшей проработки вруба и подошвы выработки – 0,2-0,3 м; для контурных, предконтурных и отбойных шпуров - 0,6-0,8 м. При применении эмульсионных ВВ, ввиду их более бризантного действия величина недозаряда во всех шпурах, кроме врубовых, может быть принята равной 0,8 м. Конкретное значение принимается после проведения опытных взрываний.

Рисунок 7 - К определению величины недозаряда

3.2.5 Конструкция контурных зарядов

3.2.5.1. При применении патронированных ВВ.

На практике для уменьшения нарушений законтурного массива при контурном взрывании применяют взрывчатые вещества пониженной мощности, уменьшают диаметр контурных шпуров, оставляют большой радиальный зазор (15-20 мм) между патронами ВВ и стенкой шпура, формируют заряд с демпфирующими прокладками по всей его длине, которые направляют в сторону законтурного массива. Из указанных способов наибольшее распространение в российской практике получило применение зарядов контурного взрывания (ЗКВК).

При контурном взрывании с последующим оконтуриванием для шпуров 4,5 м целесообразно применять следующую конструкцию заряда (рисунок 8).

Рисунок 8 - Конструкция контурных зарядов для последующего оконтуривания

При контурном взрывании с предварительным оконтуриванием целесообразно применять следующую конструкцию заряда (рисунок 9).

Рисунок 9 - Конструкция контурных зарядов для предварительного оконтуривания

3.2.5.2. При применении эмульсионных ВВ.

В мировой практике при применении эмульсионных ВВ при проходке горных выработок, для контурного взрывания используют в основном два способа заряжания контурных шпуров: 1) на неполное сечение и 2) на полное сечение.

Способ заряжания шпуров на полное сечение применяется в основном для выработок с небольшим сроком эксплуатации. Основное условие: плотность заряжания в контурных зарядах должна быть не более 0,6-0,8 г/см³, при которой имеют место минимальные законтурные нарушения.

При применении эмульсионного ВВ в контурных зарядах, в случае, когда конечная плотность заряда не может быть обеспечена в пределах 0,6-0,8 г/см³ и во всех шпурах забоя применяется одинаковая плотность заряжания (1,05 г/см³) возможен следующий вариант заряжания шпуров контурного ряда: начиная от пяты свода производить по схеме полный шпур (с учетом недозаряда)-пол шпура-полный шпур-пол шпура и т.д. (см. рисунок 10). При этом шпуры контурного ряда должны взрываться на одно замедление.

Рисунок 10 - Контурное взрывание с разной длиной заряда в контурных шпурах

При заряжании шпуров на неполное сечение применяются два варианта. При первом, позволяющем минимизировать законтурные нарушения, предусматривается заряжание контурных шпуров на 25% сечения, предконтурных - на 50% сечения и остальных - на полное сечение (рисунок 11). Второй вариант предусматривает заряжание контурных шпуров на половину сечения, а всех остальных – на полное сечение. В этом случае законтурные нарушения будут несколько большими, чем в первом варианте. Данный способ на зарубежных рудниках является основным.

Рисунок 11 - Заполнение шпуров эмульсионными ВВ с механизированным вытягиванием шланга и вид контурного заряда ВВ в шпуре

Способ заряжания шпуров на неполное сечение осуществляется с использованием специальной зарядной техники: смесительно-зарядной машины «MCU» дополнительно оснащенной устройством «Отводчик зарядного шланга», позволяющим равномерно производить зарядку шпура.

Масса ЭВВ на погонный метр шпура для предконтурного ряда должна быть 1,2-1,6 кг/п.м, для контурных зарядов 0,6-1,2 кг/п.м.

4. Определение суммарной длины шпуров

Учитывая небольшое число и трудную работу зарядов врубовых шпуров, рекомендуется увеличить расчетную длину шпура во врубе на 0,2 м.

Суммарная длина врубовых шпуров:

l_в = n_в (l_ш + 0,2), м                                                            (101)

где, n_в - число врубовых шпуров

Суммарная длина отбойных и вспомогательных шпуров:

l₀ = (n₀ + n_в) l_ш, м                                                             (102)

Суммарная длина оконтуривающих шпуров:

l_ок = n_ок (l_ш/sin85), м                                                         (103)

Тогда суммарная длина всех шпуров:

l_ш = l_в + l_о + l_{ок, М}                                                                                                           (104)

Также следует учитывать, что глубина врубовых шпуров больше остальных шпуров в забое выработки, на 0,2 м

Массу заряда патронированного ВВ в шпуре находим по формуле:

Q_з= , кг                                                   (105)

где, Q_пат- масса одного патрона ВВ_, м;

К_упт – коэффициент уплотнения патронов ВВ в шпуре, при ручном заряжании шпуров принимать равным 1,1.

Масса заряда патронов-боевиков находим по формуле:

Q_п=Q_пат, кг                                                                       (106)

Фактический расход ВВ на один цикл

Q_ф = n_вQ_з+ n_оQ_з + n_ок.кQ_о+ n_ок.пQ_з+ Q_п*N_ф, кг                 (107)

В поле расчетов производится распределение шпуров по назначению:

- кол-во врубовых шпуров (№№)

- кол-во отбойных и вспомогательных шпуров (№№)

- кол-во оконтуривающих шпуров (№№)

- cоставляется таблица расположения шпуров на забое

Таблица 17 - Расположение шпуров в забое

Назначение шпуров	Номера шпуров	Длина каждого шпура, м	Угол наклона, градус	Масса заряда, кг		Замедление, мс
				шпура	всего
холостые
врубовые
вспомогательные
отбойные
оконтуривающие
по почве
итого