2.2. Расчет параметров бвр

1. Определяется коэффициент крепости горных пород с поправкой проф. Л.И.Барона на их разрушаемость взрывом:

(2)

2. Определяется удельный расход эталонного ВВ на разрушение породы в контурах воронки нормального выброса, кг/м³:

q_о = 0,1 f₁ (3)

3. Вычисляются коэффициенты относительной работоспособности взрывчатого вещества p и зажима пород :

(4); (5)

где А – работоспособность принятого ВВ, см³, а 360 см³ – эталонного ВВ

4. Определяется удельный расчетный расход ВВ. кг/м³:

q = q_o  f '  p   (6)

где f ' – коэффициент структуры, учитывающий влияние структурных особенностей породы (в вязких упругих и пористых породах f ' = 2, в дислоцированных с мелкой трещиноватостью f ' = 1,4, в породах со сланцеватым строением и меняющейся крепостью f ' = 1,3, в монолитных хрупких породах f ' = 1, в мелкослоистых плотных породах, f ' = 0,7-0,8.

5. По формуле Н.М.Покровского определяется количество шпуров в забое:

(7)

где d - диаметр патрона ВВ, м.; или шпура при гранулированном ВВ, _вв - плотность ВВ в заряде, кг/м³; К₃ - коэффициент заполнения шпуров взрывчатым веществом. Значение К₃ можно принимать с учетом рекомендаций СНиП Ш-П-77 (табл. 11) или определять из выражения:

Зависимость коэффициента заполнения К₃ от крепости пород

Таблица 11

Диаметр патрона ВВ, мм	f < 12	f  12
32, 36	0,30-0,60	0,60-0,85

При выборе схемы расположения шпуров необходимо придерживаться следующих основных положений: в забоях с одной плоскостью обнажения предусматриваются врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры; при однородной структуре пород чаще всего применяется вруб, который по своей форме может быть клиновым или пирамидальным. В горизонтальных выработках из-за удобства бурения предпочтение отдается вертикальному клиновому врубу, который применяется в породах однородного строения, а также при наличии вертикальной трещиноватости или напластования. Горизонтальный клиновой вруб применяется при проведении выработок с площадью поперечного сечения более 5 м² по породам с горизонтальной трещиноватостью или напластованием. Врубовые шпуры располагаются под углом 60^°-70^° к плоскости забоя, отбойные под углом 80^°-90^° и оконтуривающие – под углом 85^°-87^° с наклоном в сторону проектного контура выработки.

В призматических врубах, применяемых при любой крепости пород, врубовые шпуры бурятся под прямым углом к плоскости забоя и строго параллельно друг другу. Требуемая параллельность, особенно при шпурах глубиною 2 м и более, может быть обеспечена лишь при использовании бурильных установок. Бурение же комплектов шпуров с наклонными врубами (клиновые, пирамидальные, обратно-пирамидальные) может осуществляться ручными и колонковыми перфораторами или электросверлами.

Примерное соотношение между количеством врубовых n_вр , отбойных n_отб., оконтуривающих n_ок шпуров в комплекте рекомендуется принимать в следующей пропорции: (n_вр : n_отб : n_ок) как (1 : 0,5 : 2,5).

Чем крепче порода, тем ближе друг к другу должны быть расположены врубовые шпуры.

При клиновом врубе с оптимальным наклоном шпуров к плоскости забоя расстояние между парами шпуров можно выбирать по табл. 12.

Таблица 12

f	Расстояние между парами врубовых шпуров (см) при диаметре патрона 36 мм в зависимости от работоспособности ВВ (см^3)
				400-450
14-18	31-34	34-36	37-39	40-42

Расстояние между устьями врубовых шпуров, сходящихся на клин, определяется из условия расположения в забое бурового оборудования и инструмента (т.е., чтобы ширина выработки позволяла бы пробурить наклонные врубовые шпуры требуемой глубины). рис. 5.

Расстояние между забоями врубовых шпуров, сходящихся на клин, принимается равным 5-15 см. Расстояние между отбойными шпурами и врубовыми, а также расстояние между оконтуривающими шпурами должны определяться исходя из линии наименьшего сопротивления (Л.Н.С. - W).

Л.Н.С. (W) ориентировочно можно принимать по табл. 13. Причем необходимо отметить, что у почвы выработки расстояние должно быть несколько уменьшено, а у кровли расстояние нужно несколько увеличить, соответственно уменьшив количество шпуров. Расстояние от контура выработки до устьев оконтуривающих шпуров примерно 15 см.

Таблица 13

Коэффициент крепости пород, f	Л.Н.С. в зависимости от работоспособности ВВ (см^3)
	А=350-395 см^3	А=400 и выше см^3
12-14	0,52-0,56	0,60-0,64

Забои оконтуривающих шпуров, пробуренных вдоль боковых стенок и кровли выработки, должны располагаться на линии контура проектного сечения выработки (в породах с f  12) или выступать за контур сечения на 5-10 см (при f > 12).

Оконтуривающие шпуры вдоль почвы выработки всегда заглубляются ниже контура проектного сечения (на 5-10 см), если в выработке предполагается настилка рельсовых путей. При сооружении в выработке дренажной канавки бурится дополнительный шпур, забой которого располагается на уровне дна канавки (см. рис. 5).

Глубина отбойных и оконтуривающих шпуров может приниматься одинаковой и определяться по формуле (1), врубовые шпуры бурятся длиннее отбойных и оконтуривающих на 10-15%.

6. Расход ВВ на один цикл составит, кг:

(8)

где q- удельный расчетный расход взрывчатого вещества, кг/м³; S_ч - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м²; l_шп - глубина шпуров, м.

7. Средняя масса одного заряда в шпуре

(9)

7. Теперь можно определить массу заряда каждого из шпуров (врубового, отбойного, оконтуривающего). Масса заряда врубового шпура принимается больше средней на 10-15%

7. Масса зарядов всех врубовых шпуров равна

7. Масса отбойных и оконтуривающих зарядов составит:

7. Массу заряда в отбойном и оконтуривающем шпурах можно принимать равной:

7. Теперь, зная массу каждого заряда Q' и патрона m (согласно табл. 5), можно определить количество патронов в каждом шпуре:

; ; .

Шпуровой заряд обычно формируется из целого числа патронов, а при использовании непрессованных ВВ в бумажных гильзах патроны можно разрезать пополам.

7. Уточненный заряд каждого шпура определяется выражением (кг):

;

7. Длина шпурового заряда (м):

где l_п - длина одного патрона ВВ. м.

7. Фактический коэффициент заполнения шпуров взрывчатым веществом:

для врубовых шпуров

для отбойных и оконтуривающих

7. Длина забойки в шпуре составляет, м:

во врубовом

l_заб.вр=l_вр-l_зар.вр

в отбойном и оконтуривающем

l_{заб.отб} = l_отб-l_{зар.отб}

При использовании россыпных ВВ в шпуровой заряд в качестве боевика вводится обычно один 200-граммовый патрон аммонита 6ЖВ, а количество россыпного ВВ в каждом из шпуров округляется до +0,05 кг. При использовании незащищенных электродетонаторов введение боевиков разрешается только после окончания механизированного заряжания и удаления зарядного оборудования. При использовании ЭД, защищенных от статического электричества, патрон-боевик может устанавливаться первым от забоя шпура и прикрываться еще одним патроном от воздействия ВВ при механизированном заряжании.

7. Уточненный расход ВВ на цикл будет равен (кг)

где n_доп - количество дополнительных шпуров в забое (например, для сооружения водоотводной канавки).

7. Уточненный удельный расход ВВ составит

где S_ч - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м²; l_шп - расчетная глубина шпуров в комплекте, м;  - коэффициент использования шпуров.

7. Объем бурения в цикле (м)