Комбинированные врубы.

В этом типе врубов шпуры располагают наклонно и перпендикулярно забою.

Если врубовая полость плохо освобождается от взорванной породы, применяют комбинированный клиновой вруб (рисунок 16), состоящий из шести-восьми клиновых шпуров, между которыми в шахматном порядке перпендикулярно плоскости забоя пробурены два-три вспомогательных шпура, длина которых на 30-40 см превышает длину клиновых. Величина заряда во вспомогательных шпурах принимается в зависимости от глубины шпуров и крепости пород.

1-6 – врубовые шпуры; 7-8 – вспомогательные врубовые шпуры

Рисунок 16 − Комбинированный вруб

Заряды клиновых шпуров взрывают мгновенно, а вспомогательные заряды с замедлением в 10-20 мс. Этим достигается быстрое и полное очищение врубовой воронки. Применение комбинированного клинового вруба в крепчайших, монолитных и вязких скарнах с f=18÷20 позволило получить КИШ = 0,95.

Рисунок 17 − Типовая схема расположения шпуров в забоях горизонтальной или вертикальной выработок с указанием всех необходимых размеров, порядка нумерации шпуров и очередность их взрывания.

Рисунок 18 − Конструкция шпурового заряда

Вертикальные стволы

Расположение шпуров в забое при проведении вертикальных стволов шахт зависит во многом от условий залегания пород (напластование, наличие трещин и т.п.), размеров и форм поперечного сечения ствола, числа шпуров, типа бурильного оборудования и других факторов.

В стволах круглой формы шпуры располагаются по концентрическим окружностям и разделяются на врубовые, отбойные (вспомогательные) и оконтуривающие (периферийные).

Врубовые шпуры располагаются в центральной части в центральной части забоя и предназначены для образования второй плоскости обнажения для отбойных шпуров, что облегчает условия их работы.

По форме воронки, которая образуется после взрыва врубовых шпуров, различают врубы:

− конические;

− клиновые;

− призматические.

Шпуры при пологом падении пластов обычно располагают по концентрическим окружностям. Число окружностей зависит от диаметра ствола и крепости пересекаемых пород и обычно составляет 3-5. Число врубовых шпуров обычно колеблется в пределах 4-12 в зависимости от диаметра ствола, свойств пород, общего числа и глубины шпуров и от принятого типа вруба. Диаметр окружности врубовых шпуров составляет 1,5-2,5 м.

Шпуры, располагаемые по периферии забоя ствола, являясь оконтуривающими, предопределяют точность проектного контура ствола и устранение перебора или недобора породы. Устья оконтуривающих шпуров располагают на расстоянии 200-250 мм от стенок ствола, угол наклона шпуров 85-87°, число шпуров обусловливается диаметром ствола. При этом строго соблюдается условие, чтобы забой шпура не выходил за пределы проектного контура ствола. Отбойные шпуры, расположенные на второй, третьей, а иногда и четвертой окружности, производят основную работу по дроблению породы; их расположение должно обеспечить равномерный отрыв и мелкое дробление породы.

Рассматривая схемы расположения шпуров в забое ствола, следует иметь в виду, что, во-первых, соотношение числа шпуров по окружностям принимается в пределах, приведенных в таблице 4, во-вторых, диаметр окружности расположения шпуров в зависимости от диаметра ствола и крепости пород на практике принимают в соответствии с данными, приведенными в таблице 5.

На рисунке 19 показаны типовые схемы расположения шпуров при проходке стволов шахт при коэффициенте крепости пород от f = 3 до f = 20. Число шпуров в окружностях и расстояние между ними зависят от крепости пород, мощности применяемого ВВ и диаметра шпурового заряда, а также от заданной крупности дробления.

Рисунок 19 − Типовая схема расположения шпуров при проходке вертикальной выработки

Таблица 4 − Соотношение числа шпуров по окружностям

Группа шпуров	Отношение числа врубовых шпуров по окружностям к остальным шпурам забоя при
	трех окружностях	четырех окружностях	пяти окружностях
Врубовые	1	1	1
Отбойные:
первого круга	2-2,5	2-2,5	2
второго круга	-	3-3,5	2,5-3
третьего круга	-	-	3,5-4
Оконтуривающие	3-3,5	4-4,5	4,5-5

Число оконтуривающих шпуров определено в зависимости от крепости пород и типа применяемого ВВ.

Таблица 5 − Диаметр окружности расположения шпуров в зависимости от диаметра ствола и крепости пород

Группа шпуров	Диаметры окружностей расположения шпуров при:
	трех окружностях	четырех окружностях	пяти окружностях
Врубовые	(0,3-0,35) d	(0,35-0,37) d	(0,2-0,25) d
Отбойные:
первого круга	До (0,6—0,65) d	До 0,5d	До 0,45d
второго круга	-	До (0,7-0,72) d	(0,6-0,70) d
третьего круга	-	-	(0,7-0,8) d
Оконтуривающие	До 0,93d	0,93d	До 0,95d

При проходке стволов по крутопадающим пластам (углом падения более 40-45°) применяют схемы с расположением врубовых шпуров в виде клина, заложенного по простиранию (рисунок 20).

Для уменьшения разлета породы и предотвращения разрушения временной крепи и подвесного оборудования бурят дополнительно несколько «буферных» врубовых шпуров (4-6 шт.), размещаемых вертикально в центральной части врубового клина (рисунок 21). Глубина их равна половине глубины основных врубовых шпуров, а взрывание зарядов во врубовых шпурах производится одновременно.

Рисунок 20 − Схемы расположения шпуров при проходке ствола

по крутопадающим породам

Рисунок 21 − Схемы расположения шпуров при крутом падении пород

Заряды, расположенные наклонно во врубовых шпурах, при совместном их действии дают равнодействующую, направленную вверх от забоя, в результате чего происходит значительный разлет породы.

При вертикальном расположении врубовых шпуров будет иметь место как бы взаимная нейтрализация силовых импульсов, при этом большая часть энергии взрыва будет направлена на дробление породы, а вертикальный разлет ее будет сведен к минимуму. Особую роль в этом случае играют «буферные» шпуры», заряды которых при взрыве разбрасывают породу в горизонтальной плоскости, т. е. если часть породы при вертикальном или наклонном расположении шпуров поднимается на значительную высоту, то взрыв зарядов буферных шпуров преграждает ей путь, значительно снижая разлет породы.