Спосіб ведення вибухових робіт при проведенні гірничих виробок

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при сооружении горных выработок. Известен способ ведения взрывных работ при проведении горных выработок, включающий оконтуривание вруба, разметку и бурение предпочвенного и оконтуривающего рядов шпуров, определение их количества и удельного расхода ВВ, отличающийся тем, что первоначально определяют количество и удельный расход ВВ, а лишь затем осуществляют их разметку, определение параметров и бурение [1]. Способ-прототип недостаточно эффективен и допускает существенный перерасход ВВ. В известном способе расчет взрывных работ, по существу, сводится к определению удельного расхода ВВ и величины шпурового заряда. Зная объем взрываемого массива, определяют общее количество ВВ на предполагаемую заходку. Количество шпуров на забой определяют или по эмпирическим формулам или делением общего количества ВВ на величину шпурового заряда. Конструирование схемы расположения шпуров для забоя осуществляется, с учетом принятой конструкции вруба, и руководствуясь условием целесообразного и равномерного их размещения на забое. При этом расчетное количество шпуров допускается корректировать. На практике и в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при взрывных работах окончательно постоянный паспорт БВР составляется на основании не менее чем 3 - х опытных взрываний. На самом деле параметры рассчитанного паспорта БВР отличаются от применяемого, иногда, в 1,5 - 2,0 раза. Кроме того, к недостаткам этого способа следует отнести и то, что удельный расход ВВ считают для всей площади сечения забоя, без учета специфики работы зарядов вруба. А поданным различных авторов, удельный расход ВВ на 1 м3 массива, взрываемого врубовыми шпурами в 3 - 10, а при некоторых конструкциях врубов в 50 раз больший, чем на 1м3 массива взрываемого отбойными и оконтуривающими шпурами. Наряду с этим, к недостаткам указанного способа следует отнести то, что при конструировании схемы расположения шпуров, практически не учитывается линия наименьшего сопротивления шпуров, а используется принцип "целесообразного и равномерного их размещения". Также не учитываются специфические условия работы контурных и, особенно, почвенных шпуров. Данным изобретением решается задача улучшения состояния выработок после взрывания за счет исключения переборов породы и взрывания дополнительных подбурок, а также экономия расхода взрывчатых материалов и объема бурения шпуров. Данная задача решается тем, что в способе ведения взрывных работ, включающем оконтуривание вруба, разметку и бурение предпочвенного и оконтуривающего рядов шпуров, определение их количества и удельного расхода ВВ, согласно изобретению, удельный расход ВВ определяют отдельно для вруба и остальной части сечений горной выработки в проходке, а количество шпуров определяют как сумму шпуров, размещенных в площади вруба и в пределах остальной части сечения, причем количество шпуров в пределах последней определяют исходя из зависимости линии наименьшего сопротивления шпура от ширины свободной поверхности. Кроме того, вруб и предпочвенный ряд шпуров размещают на высоте от почвы выработки выбранный из зависимости где - линия наименьшего сопротивления шпура. Это вызвано тем, что, как показала практика и проведенные натурные исследования, шпуры почвенного ряда работают в наиболее трудных условиях, когда они должны отбивать толщу массива на величину и преодолевать вес отбитой ранее горной массы, которая, к моменту их взрывания, находится в нижней части выработки, а это до 2/3 всей отбиваемой горной массы за взрыв. Этим самым также достигается компенсирование неточности, а в некоторых случаях невозможности бурения почвенных шпуров под рекомендуемым углом, когда их дно находится в массиве на расстоянии значительно превышающем расчетную ЛНС (см.фиг.1). При конструировании схемы расположения шпуров, оконтуривающие шпуры рекомендуется бурить под углом 3° - 5 к контуру выработки. На практике этот угол выдержать очень сложно, что приводит к отклонению шпуров за контур выработки до 0,5м, а это, в свою очередь, ведет к переборам породы и ухудшению состояния законтурного массива горной выработки. Поэтому проходчикам значительно проще ориентироваться, если на схеме будет задано расстояние устьев шпуров от контура выработки, которое выражается зависимостью где - расстояние от контура выработки до линии расположения устьев окоитуривающих шпуров; - глубина предполагаемой заходки (подвигания забоя за взрыв);. - угол наклона оконтуривающих шпуров к стенке выработки. Он зависит от типа бурильного оборудования и способа крепления (вида крепи) (п.3 формулы изобретения). На фиг.2 приведена схема размещения шпуров на плоскости забоя выработки, полученная в результате применения способа, являющегося предметом предполагаемого изобретения. Здесь - площадь, занимаемая врубовыми шпурами; - площадь остальной части забоя; - высота размещения нижних шпуров вруба и предпочвенного ряда; - линия наименьшего сопротивления шпуров; расстояние между линией расположения устьев контурных шпуров и контуром выработки. Пример осуществления предлагаемого способа. Предлагаемый способ ведения взрывных работ был испытан на шахте им. Фрунзе ПО "Ровенькиантрацит" при проведении полевого откаточного штрека пласта В таблице приведены исходные данные и результаты испытаний. Как видно из таблицы, в результате применения паспорта БВР с использованием предполагаемого изобретения снизился удельный расход бурения шпуров на 1,21шп. м/м3 , удельный расход ВВ - на 0,56кг/м3, удельный расход СВ - на 0,45шт/м3, глубина заходки увеличилась с 2,2м до 2,5м, при этом КИШ повысился с 0,82 до 0,93. Кроме того, почти в 2 раза уменьшились переборы породы, а также были исключены случаи применения "подбурок" по почве выработки. В 1993 94г. на шахтах ПО "Ровенькиантрацит" в 12 забоях выработок, проводимым по пустым породам, был испытан предлагаемый способ ведения взрывных работ. В результате сократился расход ВВ и СВ на 20 - 30%, объем бурения уменьшился на 15 - 20%, улучшилось состояние выработок после проведения взрывания и на 7 - 10% сократился объем выдаваемой породы за счет уменьшения переборов породы. Кроме того, полностью были устранены случаи взрывания дополнительных "подбурок" по почве выработки, что является результатом качественной работы врубовых шпуров за счет размещения их от почвы выработки на предлагаемом в данном изобретении расстоянии. Изложенное выше свидетельствует о том, что признаки предложенного технического решения относятся к существенным, т.к. они находятся в причинно-следственной связи с достигнутым техническим результатом, а также соответствует критерию новизны и изобретательского уровня. Предложенное техническое решение промышленно применимо и дает существенный экономический эффект.