ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ по безопасности работ в горной промышленности МакНИИ

ВОСТОЧНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ по безопасности работ в горной промышленности ВостНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ПРОИЗВОДСТВУ ОПЫТНЫХ ВЗРЫВАНИЙ ШПУРОВЫХ ЗАРЯДОВ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ ИЛИ ПЕРЕСМОТРА ПАСПОРТОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ СОГЛАСНО ТРЕБОВАНИЯМ § 164 ЕПБ ВР

198!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ PAFOT В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

U а к Н И И

ВОСТОЧНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ в ГОРНОЙ промышленности В о о т Н И И

УТВВРЖДЩО

Министерством угольной ппоныш-ленности СССР 27 февраля 1981г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по производству опытных взрываний шпуровых зарядов для составления или пересмотра паопортов буровзрывных работ согласно требованиям § 164 ЕПБ Вр

19 8 1

Таблица 2

So**!a- vout r.cenoo- Зяачаияв кпэздяциевта R* , учитывающего изменение расхода ЬЬ в зависимости от глубины впуроя Плояадь забоя в проходке, м4- та пород no Протодьяконов* 'J.U. 5-8 9-12 15-18 5-8 | 9-12 15-18 5-8 9-12 15-18 5-8 9-12 15-18 Г л т б а н а ® П J I о в. и 2.0 - 2,5 2,4 - 2,7 2,8-5,1 5,2 - 3,5 *.5-2,0 1,05 _ - 1,10 1,05 1,15 1,10 1,05 1,20 1,15 1,10 5-4 1,10 1,05 - Г,15 1,10 1,05 1,20 1,15 1,10 1,25 1,20 Г, 15 5-6 IrI5 1,Ю 1,05 1,20 1,15 1,10 1.25 1,20 1,15 1,30 1,25 1,20 7-8 1,20 1,15 1,10 1,25 1,20 1.15 1,30 1.25 1,20 1,35 1,30 1,25 9-II 1.25 1,20 1,15 1,30 1,25 1,20 1.35 1,30 1.25 1,40 1,35 1,30 ' 12-16 L," 1,25 1,20 1,55 1,5С 1,25 1,40 1.35 1.30 1.45 1,40 Г,35 °

I

Твбляцэ 3

Наименование ВВ Работоспособность ВВ, см 3 Перевод ноя коэффициент по работоспособности Теплота взрыва, ккал/кг Переводной коэффициент по теплоте взрыва Плотвооть ВБ в патроне, г/см3 Аммонит N? 6IB 360-380 Г, 74 850 0,79 1,0-1,2 Аммонит НХЬ-20 265-280 1,00 813 1,00 1,05-1,20 Аммонит АП-5ЖВ 320-330 0,85 907 0,90 1,0-1,15 Победит ВП-4 320-340 0,83 923 0,86 1,10-1,30 Аммонит Т-19 270-280 1,00 814 0,99 1,05-1,20 Угленит Э-6 I30-170 1,83 633 1,30 1,10-1,25 Угленит К? 5 50-9С 3,50 280 3,45 1,10-1,35

Таблица 5

Коэффициент кре- Работоспособность /Ш, Удельный расход ЬВ(кг/нл;в зависимости от площади забоя ствола шахты, и* пооти пород по Прото-дъяконову U.U. 0U3 22- -26 28-34 36-46 50-58 62-74 250-295 I 30 I 23 I 14 I 07 I 00 300-345 I Ю I 04 0 97 0 91 0 84 1,3-2,и 350-395 0 94 0 88 0 82 0 77 0 71 400 и более 0 80 0 75 0 70 0 65 0 60 290-295 I 47 I 40 I 30 I 23 I 14 300-345 I 25 I 18 I Ю I 04 0 97 350-395 I Об I 00 0 94 0 88 0 82 400 и более 0 90 0 85 0 80 0 75 0 70 250-295 г 65 I 55 I 47 I 40 I 30 S-Л 300-345 I 40 I 32 I 25 I 18 I 10 350-395 I 18 I 12 I 06 I 00 0 94 400 и более I 00 0 95 0 90 0 85 0 80 300-345 I 67 I 53 I 46 I 38 I 32 7-8 350-395 I 42 I 50 т 24 I 18 I Г2 400 и более I 20 I 10 I 05 I 00 I 95 300-345 I 95 I 80 I 73 I 67 I 60 9-10 350-395 I 65 I 53 I 4? I 42 I 35 400 и более I 40 I 30 I 25 I 20 I 15 300-345 2 24 2 10 2 02 I 95 I 90 II—12 350-395 I 90 I 77 I 71 I 65 I 60 400 и более I 60 I 50 I 45 I 40 I 35 300-345 2 50 2 36 2 30 2 24 2 16 15-14 350-395 2 12 2 00 I 95 I 90 I 83 400 и более I 80 I 70 I 65 I 60 I 55 300-345 2 78 2 64 2 58 2 50 2 42 15-17 350-395 2 36 2 24 2 18 2 12 2 06 400 и более 2 00 I 90 I 85 I 80 I 75 300-345 3 06 2 92 2 85 2 78 2 72 18-20 350-395 2 60 2 48 2 42 2 36 30 400 и более 2 20 2 10 2 05 2 00 I 95

Ко»?Пациент крепости пород по Протодьяконов? U.U.	Удельный расход ЪЪ ( кг/м3)при наличии двух свободных поверхностей в зависиуостя от работоспособности ВЬ, саз
	150 - 195 |	200-242 !	250 - 295 |	300-375	j 350 - 400
1,0-1,5	0,75-0,70	0,65-0,60	0,55-0,50	0,45-0,40	0,40-0,35
2,0-3,5	0,80-0,75	0,70-0,65	0,60-0,55	0,50-0,45	0,45-0,40
4,0-5,0	0,85-0,80	0,75-0,70	0,65-0,60	0,55-0,50	0,50-0,45
б,0-7,0	0,90-0,85	0,80-0,75	0,70-0,65	0,60-0,55	0,55-0,50
8,0-9,0	0,95-0,90	0,85-0,80	0,75-0,70	0,65-0,60	0,60-0,55
ГО - 12	Г,00-0,95	0,90-0,85	0,80-0,75	0,70-0,65	0,55-0,60 ;

I

Эффективность взрывных работ в каждом конкретном случае их применения во многом зависит от физико-механических свойств разру-овеыой среды, взрывных характеристик применяемых ВВ_# количества обнаженных поверхностей, длины звходки, размеров поперечного сечения выработки, количества приемов взрывания и т.д., а при взрывании по углю, кроме того, большое значение имеет мощность пласта.

Высокая эффективность и безопасность взрывных рабо'. достигается правильным выбором их ооновных параметров (схемы располо®-ния шпуров, расстановки замедлений электродетонаторов, типа вруба, количества шпуров, величины заряда), которые необходимо учитывать при оосаавлении паспортов буровзрывных работ. Принятые параметры должны обеопечить наиболее полный отрыв и необходимое дробление горной массы при минимальной расходе шпуроыст-ров и количестве ВМ, а также кучное расположение взорзвиной иао-сы, проектное оконтуривание вырвботки и предохранение крепи от повреждения взрывом.

Однако в настоящее время определение параметров взрнРной отбойки производится во многих случаях без достаточного учета влияния природных и технологических факторов, конкретных условий производства взрывных работ. В результате взрывные работы иногда не дают желаемого аффекта, что отрицательно сковывается на технико-экономичеокой эффективности проведения подготовительных выработок, а также отбойке угля в очистных выработках.

Ниже приводятся рекомендации по производству опытных взрываний для составления паспортов буровзрывных рвбот, обеспечивавших требуемые технико-экономические показатели и безопасность их производства в различных горногеологических условиях угольнюс ■ахт.

- 3 -

I. НАЗНАЧЕНИЕ ОПЫТНЫХ ВЗРЫВАНИЙ

1.1.    Опытные взрывания производятся о целью определения основных параметров для составления паспорта на буровзрывные работы, отвечающего горыогеологическим условиям забоя, а также установления времени, необходимого для проветривания забоя после взрывания зарядов ВВ.

1.2.    Опытные взрывания производятся и в тех случаях, когда ранее составленный паспорт не соответствует изменившимся горно-геологическим условиям в «забое (изменение крепости пород, мощности пласта, угла падения, водоносности, газоносности, количества подаваемого в забой воздуха, схемы проветривания т.д.).

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТНЫХ ВЗРЫВАНИЙ

2.1.    Опытные взрывания производятся коыиссиеи в составе начальника участка взрывных работ (его заместители) или заместителя начальника участка ВТБ, начальника участка (его замастита-ля), на котором производятся опытные взрывания, горного мастера учаотка ВТБ, мастера-взрывника и бригадира.

Результаты опытных взрываний должны оформляться актом, который составляется по произвольной форме и хранитоя вмеоте о паспортом буровзрывных работ.

2.2.    В тех случаях, когда опытные взрывания проводятся с целью составления паспорта буровзрывных работ для новых забоев, их проведению должно предшествовать составление примерной схемы работ, учитывающей крепооть взрываемой породы (угля), мощность и угол паления пласта, степень трещиноватости, кливаж, водоноонооть, требуемые размеры сечения выработки (вчерне), характеристику вмещающих пород, диаметр шпуров, принятый на предприятии, и проектируемую длину заходки за один цикл.

- ц -

2.3. При определении основных параметров буровзрывных работ, подлежащих включению в примерную схему, необходимо руководствоваться следующим:

2.3.1. Взрывание в выработках, проводимых по породе.

Взрывные работы при проходке горных выработок по породе, ^как правило, ведутся при наличии одной обнаженной поверхности. В этих условиях взрывание необходимо производить так, чтобы с помощью определенной оиотемы врубовых шпуров образовать дополнительные свободные поверхности, облегчающие действие взрыва зарядов вспомогательных и отбойных шпуров и расширение выработки не полное сечение. Схемы расположения шпуров обычно имеют названия в зависимости от типа врубе. В мягких породах о коэффициентом крепости по шкале проф. М.М.Протодьяконова f = 2*4 рекомендуется применять клиновые, пирамидальные и веерные врубы. В основном это простые одинарные врубы, иногда применяются двойные. В весьма крепких породах иногда применяется встречно-веерный или так называемый "шагающий" вруб. При взрывании в крепких породвх с использованием клинового или пирамидального врубов целесообразным являетоя бурение в центре вспомогательного врубового шпура, глубина которого составляет от 1/2 до 2/3 глубины вруба, предназначенного дли разрушения породной пробки и предотвращения выбивания крепи.

В настоящее время количество ступеней замедления электро-дотонаторов достаточно для взрывания всех зарядов в выработках сечением до 15-18 м² за один прием. Но при кропкит породах применение схем с одноприемным взрыванием иногда приводит к снижению КИЯ и выбиванию крепи, поэтому целесообразно в таких случаях производить взрывание всех зарядов за два или более приема.

В целях уменьшения рвзброоа порода и предупреждения выбивания крепи следует направлять действие взрыва зарядов врубовнх шпуров к почве выработки, либо погашать дейст^ио взрыва этих зарядов встречным взрывом. ® последнем случае по кровле выработки на величину пол^вгеиип забоя за взрыв оставляется уступ порода, т*»н называемо? "козырек*'.

- 5 -

Для предотвращения выбивание крепи при проведении закруглений следует располагать забой под некоторым углом к оси выработки или же смещать вруб от центра в сторону, куда намечается направить взорванную породу. В последнем случае расстановку замедлений электродетонаторов необходимо сделать так, чтобы после образования врубовой полости дальнейшее разрушение массива происходило слоями о отбросом породи в сторону оиощения вруба.

2.3.2.    Взрывание в угольных забоях.

Взрывные работы в угольных забоях ведутоя при наличии одной или двух плоскостей обнажения. Основные трудности возникают при наличии одной плоскости обнажения на пластах малой мощности. В этом случае при ширине забоя более 2,5-3,0 м может быть применен центральный вруб м в отдельных случаях веерный вруб. Так как КИШ врубовых шпуров несколько ниже чем отбойных и оконтуриваю-щих, то при каждом взрывании необходимо менять расположение веерного вруба, то еоть врубовые шпуры располагать то слева, то справа от оси выработки.

Практика ведения взрывных работ показала, что неправильно заданное направление шпуров или завышение эврядов в них при обычной схеме с центральным врубом может привести к выбиванию крепи и большому разброоу угля. Это явление наиболее вероятно при взрывных работах в нарезных выработках. Во избежание выбивания крепи и разброса угля следует применять схемы о уступным забоем или варианты этих схем

2.3.3.    Взрывание в забоях выработок, проводимых по плаоту угля о подрывкой боковых пород.

Взрывные работы в смешанных забоях обычно ведутся двумя основными способами:

1.    Раздельная выемка угля и породы. В этом случае взрывание по породе ведется при наличии двух обнаженных плоскостей, а по углю - одной. Взрывание всего комплекта шпуров угольного или породного забоев производится за один прием.

2.    Совмеотная отбойка угля и породы. В этом случае взрывание всего комплекта шпуров в угольной и породной чаотш заб0Я| производится также за один прием.

- 6 -

В отличив от породных выработок в смешанных забоях имеются два различных по крепости слоя - уголь и боковые породы. С точки зрения техники взрывания преимущество таких выработок состоит в том, что вруб можно располагать по более мягкому слою - по углю.

Способы ооущеотвления взрывных работ в смешанных забоях могут быть очень разнообразными.Они аавиоят, прежде воего, от мощности пласта, крепости боковых пород, типа применяемого ВВ и т.д. Раздельная выемка угля и породы, кок правило, пр;;меняетоя на мощных пластах, а также при крепких и пенных углях, в остальных случаях уголь и породу взрывают за один прием.

2.4.    При бурении шпуров под пэтроны предохранительных ВВ, имеющих дивметр 36 мы, допуокается применять резцы по углю типа Ш-43 диаметром не менее 39 мм и не более 44 мм; по порода -диаметром не менее 41 и не более 42,5 мм. При бурении шпуров по углю под патроны ВВ в предохранительных оболочках допуокаютоя резцы типа РУ-45 о диаметром не менее 43 и не более 46,5 мм.

2.5.    Количество шпуров, ресотоя ие между ними, величины эерядов и другие параметры рвбот для опытных взрываний устанавливаются раочетным путем о учетом существующей на данном предприятии практики ведения взрывных работ в аналогичных горногео-логичеоких и горнотехнических условиях.

2.6.    Паспорт буровзрывных работ должен составляться Не основании результатов не менее чем трех опытных взрываний.

- 7 -

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ВЬ ДЛН ВЗРЫВАНИЯ УГЛЯ

И ПОРОДЫ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАПОТОК

Определение общего количества ВВ производится по формуле:

QrV.кг    (I)

Объем взорванной породы в массиве оиродслиотсн но уорнум:

V=S_np Ей КИЫ , *^а    (2)

-    требуемое количество ВВ на *»aj)UBaouu;i объем породи или угля за цикл (заходку),* кг;

2

-    поперечное оечение выраоотки в проходке,и j

-    средняя глубина шпуре, м;

-    коэффициент использования ьяурэв;

-    удельный расход ВВ, кг/м^а взрываемого объема поро-ды или угля в массиве.

В табл. I даны значения удолыюго расхода ВВ для вари

вания в забоях подготовительных выработок, проводимых по породе (квершлагов, полевых штреков и других породных забоев о одной овободной поверхностью). Эти значения выведены для забоев при глубине шпуров 1,8 м , диаметро патронов 36 мм и работоспособности ВВ 280 см³. При других значениях указанных параметров в удельный расход ВВ, приведенный в табл. I, необходимо внооить поправки о учетом коэффициентов йе,Кди.& , где

Rl - коэЭДипиент, учитывающий изменение расхода ВВ в зависимости от глубины шпуров, его значения приведены я табл.

2;

£    -    коэффициент,    учитывающий    изменение    расхода    ВВ    в зави

симости от работоспособности ВВ, его значения приведены в табл. 3;

Ra - коэффициент, учитывающий изменение расхода ВЬ в зависимости от диаметра патронов или зарядов ВВ ((Ц ), имеет следующие значении:

- 8 -

d_n. мы 28    32    36    40    45

I,I    1,04    1,0    0,96    0,88

Приближенные значения удельного расхода I© для проходки подготовительных и нарезных выработок по углю даны в табл. 4.

При наличии в забое машинного вруба удельный расход ВВ, приведенный в'табл. 4, необходимо разделить на величину п , которая может принимать в зависимости от площади забоя следующие значения:

5_пр,М²    2,6-5,8    4-6    7-9    10-13    14-20

П 1,4-1,35    1,5-1,25    1,22-1,18    1,15-1,12    1,1-1,05

В табл. 5 приведены величины удельных расходов КВ в эабоях вертикальных стволов шахт патронами скального аммонита прессованного диаметром 45 мм при глубине шпуров до 2,5 м. При длине шпуров 3,0; 3,5; 4,5; 5,0 ы удельный расход ВВ необходимо увеличить на коэффициент Re , равный соответственно 1,15; 1,20; 1,25; 1,35-1,40.

При подрывке породы удельный рас *од ВВ оледует принимать по табл. 6. Для обеспечения требуемого дробления породы и правильного оковтуривания выработки необходимо учитывать длину заряда в шпуре, что ведет к увеличению удельного расхода ВВ. В таких случвях целесообразно, при возможности, применять патроны ВВ диаметром 28-32 мм.

Величину удельного расхода НВ на I м³ породы можно вычислит? по Формуле:

q.q, R_s R_e Кд е _{( кг/м}8 ₍₅₎

где Of - удельны* расход ВВ (кг/м³) при плосвдн забоя 9 и², г.чубине any ров 1,8 м, диаметре патронов 36 мм и работоспособности ВВ 29) си³.

При других условиях значение (J, в зависимости от крепости пород j * можно принимать:

1-2	3,0-2,6	2,5-2,3	2,2-2,0	1,9-1,8	1,7-1,6	1,55-1,45	1,4-1,3	1,25-1,15	I.1-1,0	0,95-0,85
3-4	3,3-3,0	2,8-2,5	2,4-2,2	2.1-2,0	1,9-1,8	1,7 -1,65	1,6-1,5	1,45-1,35	1,3-1,2	1,15-1,05
5-6	5,6-3,3	3.1-2,8	2,7-2,5	2,*-2,3	2,2-2,1	2,0-1,9	1,8-1,7	1,65-1,55	I,5-1,4	1,35-1,25
?-8	3,9-3,6	3,5-3,1	3,0-2,8	2,?-2,5	2,4-2,3	2,2-2,I	2,0-1,9	1,85-1,75	I,7-1,6	1,55-1.45
9-10	*,5-3,9	3,8-3,4	5,3-3,1	3,0-2,8	2,7-2,6	2,5-2,4	2,3-2,2	2,1-2,0	1,9-1,8	1,7-1,6
П-12	4,7-4,5	*,2-3,9	3,7-3,5	3,*-3,2	3,1-3,0	2,9-2,8	2,7-2,6	2,5- ; 4	2,3-2.2	2,1-2,0 i
13-15	5,1-4,7	*,6-4,2	*,1-5,9	5,8-3,6	5,5-3,4	3,5-3,2	3,1-3,0	2,9-2.8	2,7-2,6	2.5-2,4
16-18	5,5-5,1	5.0-4,6	4,5-4,3	4,2-4,0	3,9-3,8	3,7-3,5	3,5-3,4	3,3-3,2	3.1-3,0	2.9-2,8