Организация буровзрывных работ

Бурение шпуров при проведении горных выработок является одной из самых трудоемких и длительных операций проходческого цикла. В крепких породах затраты времени на бурение шпуров составляют 40—60% от общего времени проходческого цикла, а стои­мость бурения достигает 25—30% всех затрат на проведение выра­ботки. Поэтому выбор бурового оборудования является одним из важных вопросов проведения выработок, который может влиять на длительность проходческого цикла и на скорость проведения гор­ных выработок.

По принципу разрушения породы различают четыре основных спо­соба бурения шпуров: вращательное, ударно-поворотное, ударно-вра­щательное и вращательно-ударное.

При вращательном бурениишпуров инструмент непрерывно вра­щается вокруг своей оси и одновременно с определенным усилием подается назабой. Лезвие инструмента при этом скалывает и исти­рает породу поверхности забоя. Способ применяется главным обра­зом в породах ниже средней крепости (каменный уголь, глинистые сланцы, некрепкие песчаники и др.). Из-за этого недостатка его неприменяют в горнорудной промышленности.

При ударно-поворотном(перфораторном) бурениишпуров порода разрушается в результате последовательных ударов по забою инст­румента, совершающего возвратно-поступательное движение. Перед каждым следующим ударом инструмент поворачивается на некото­рый угол, разрушая породу на всей площади забоя. При проведении горизонтальных выработок в однородной крепкой породе для буре-

имя шпуров применяют пневматические ручные перфораторы марок IIIM9, ПР-22, ПРО-24Л, ПР-ЗОК и др. в комплексе с пневмоподдерживающими колонками типов ППК-15, ППК-15у и др. Для снижения влияния вибрации перфоратора на организм бурильщика

Рис.27. Бурильные установки: а — БУ-1; б — СБКНС-2.

применяют виброзащитные каретки, которые снижают вибрацию более чем в 7 раз.

При ударно-вращательном бурениимеханизм разрушения породы практически сходен с ударным. Отличие состоит только в том, что инструмент непрерывно, а не в интервалах между ударами вра­щается вокруг своей оси.

При вращательно-ударном бурениипо непрерывно вращающемуся инструменту с определенной частотой наносятся удары. При этом

на инструмент действуют значительно большие усилия, чем при ударно-поворотном и ударно-вращательном способах бурения.

Перед началом бурения шпуров проверяют правильность напра­вления проводимой выработки, отмечают середину забоя, а по репе­рам — уровень почвы. После этого при помощи шаблонов и отвесов размечают шпуры в соответствии с паспортом буровзрывных работ, который составляют на каждую проводимую выработку. Число одновременно работающих бурильных машин при бурении с пневмоподдерживающей колонки принимают из условия 2,5—3 м² площади забоя на одну машину.

Уровень механизации буровых работ при работе на ручных пер­фораторах не превышает 60—70%. Поэтому в последние годы при­меняют высокопроизводительные бурильные установки БУ-1, БУР-2, СБУ-2м, СБКНС-2, КБШ и др., оснащенные бурильными машинами вращательно-ударного действия.

Установка КБШ на пневмошинном ходу, оснащена двумя высоко­производительными буровыми машинами. Глубина пробуриваемых шпуров до 2 м. Бе используют при проведении, горизонтальных выра­боток сечением 5—11 м² в породах с / = 10 -f- 20 по шкале проф. М. М. Протодьяконова.

Бурильная установка БУ-1 (рис. 27, а) на колесно-рельсовом ходу предназначена для бурения шпуров при проведении выработок высотой не более 4 и шириной 5 м.

Самоходная установка БУР-2, в отличие от БУ-1, оснащена двумя бурильными машинами, поэтому имеет в два раза большую производительность. Ею можно обуривать забой сечением до 25 м². Бурильная установка СБУ-2м представляет собой тележку на гусеничном ходу, на раме которой установлены две каретки с мани­пуляторами и буровыми машинами. Она предназначена для провет­ривания горизонтальных и наклонных (до 25°) выработок с высотой от 2 до 5,5 м и шириной до 5 м.

Самоходная установка СБКНС-2 (рис. 27, б) предназначена для бурения шпуров при проведении горизонтальных выработок высо­той до 3 м и шириной обуриваемого забоя с одного положения буриль­ной установки 3,5 м. Установка на колесно-рельсовом ходу и осна­щена двумя бурильными машинами.

Бурение шпуров указанными установками позволяет увеличить производительность труда в 5—6 раз и сократить число бурильщи­ков до одного—двух.

Взрывчатые вещества и способы взрывания

Взрывчатые вещества, применяемые для проведения горных выработок, должны быть безопасными в обращении, иметь большую работоспособность, высокую плотность, влагостойкость, физиче­скую и химическую стойкость, низкую стоимость.

Характеристика современных типов ШВ и рекомендуемые усло­вия их применения приведены в табл. 2.

При .проведении горизонтальных выработок применяют огневое вэрывание при помощи капсюлей-детонаторов и огнепроводного шнура и электровзрывание при помощи электродетонаторов мгно­венного и короткозамедленного действия.

Применение короткозамедленного взрывания (взрывания заря­дов ВВ в определенной последовательности с миллисекундными замедлениями между сериями взрывов) позволяет повысить к. и. ш., сократить расход ВВ и улучшить дробление породы по сравнению с огневым способом взрывания.

Заряжание и взрывание

Перед заряжанием шпуры очищают от буровой мелочи продувкой сжатым воздухом и выставляют на безопасном расстоянии карауль­ные посты в местах возможных подступов к забою, где должно про­изводиться взрывание.

Взрывные работы могут вести лица, имеющие «Единую книжку взрывника». Для оповещения о предстоящем взрыве взрывник подает следующие сигналы при помощи свистка. Предупредительный —

один продолжительный сигнал. По этому сигналу караульные зани­мают свои места, а люди, не имеющие отношения к взрывным рабо­там, удаляются в безопасное место. После этого взрывники начи­нают заряжать шпуры, монтировать взрывную сеть. Боевой — два коротких. По этому сигналу взрывники зажигают огнепроводные шнуры и удаляются в укрытие. Третий сигнал —отбои (три корот­ких),—подается после осмотра места взрыва, означает окончание взрывных работ.

Для посылки патронов ВВ в шпур применяют забойщики из дерева или других материалов, не дающих искры.

Непосредственно в забое в количестве, необходимом для взрыва­ния, готовят патроны-боевики. Это обычный патрон ВВ со вставлен­ным в него электродетонатором или зажигательной трубкой. В за­ряде патрон-боевик располагают либо первым от дна шпура, либо последним.

Осторожное обращение с ВМ на всех этапах взрывных работ является обязательным. Особое внимание должно обращаться на патроны-боевики.

Зажигательные трубки и патрончики должен поджигать только один взрывник, который может за один прием зажигать не более 16 за­рядов, а при применении зажигательных патрончиков — неболее 10 патрончиков. При ширине забоя более 5 м допускается одновре­менное поджигание двумя взрывниками с соблюдением указанных норм поджигания каждым. Электрический и электроогневой спо­собы взрывания позволяют взрывать более 16 зарядов за один прием. Бурение шпуров и взрывные работы должны вестись в строгом соответствии с паспортами буровзрывных работ, составленными на каждый забой. В паспорте приводятся условия взрывания, схема расположения шпуров, основные расчетные данные и показатели по ожидаемым результатам взрыва.

В производственных условиях паспорта буровзрывных работ для конкретных горно-геологических условий составляются по рас­чету и аналогии с паспортами, применявшимися в других выработ­ках с подобными горно-геологическими условиями.