CC BY
27
3. Головин К.А., Жабин А.Б., Поляков А.В. Разрушение горных пород импульсными высокоскоростными струями воды//Горные машины и автоматика. Вып. 4. 2006. С. 43 - 45.
4. Бреннер В. А., Пушкарев А.Е., Головин К. А. Исследование гидроабразивного разрушения горных пород// Изв. ТулГУ. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. Вып. 3. Тула, 1997. С. 342 - 345.
5. Уплотнения и уплотнительная техника: справочник / Л. А. Кондаков [и др.]. М.: Машиностроение, 1986. 464 с.
6. Гидросистемы высоких давлений / Ю.Н. Лаптев [и др.]. М.: Машиностроение, 1973. 152 с.
K.A. Golovin, N.S. Leontiev, A.E. Pushkarev SPECIFIC CALCULA TION OF SWIVELS PARAMETERS FOR "JET-GROUTING " MACHINES
Types of the swivels are considered. Procedure of best work parameters calculation and experimental stand are presents. Loosing of power for friction in correlation with water pressure has get by experimental research.
Key words: jetting technology, jet-grouting, experimental research, swivel, loosing of power, pressure.
Получено 24.11.11
УДК 622.24
Головин К.А., д-р техн. наук, проф., (4872) 35-22-74, kagolovin@inbox.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
Ковалев Р.А., д-р техн. наук, проф., (4872) 35-22-74, kovalevdekan@mail .т (Россия, Тула, ТулГУ),
Ковтун Ю.В. асп., (4872) 33-31-55, doinicyna yuliya@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
Копылов А.Б, д-р техн. наук, проф., (4872) 35-22-74, toolart@mail.ru (Россия, Тула, ТулГУ),
Пушкарев А.Е., д-р техн. наук, проф., (4872) 33-31-55, pushkarev-agn@mail .т (Россия, Тула, ТулГУ)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗУПРОЧНЯЮЩЕГО ЗАРЯДА В КОМПЕНСАЦИОННОЙ СКВАЖИНЕ КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ К.И.Ш. ПРИ ПРОХОДКЕ ВЫРАБОТОК ДЛИННЫМИ ЗАХОДКАМИ В МЯГКИХ И ВЯЗКИХ ПОРОДАХ
Описывается способ повышения к.и.ш. до 0.98...1.0 для врубового комплекта шпуров длиной 6,5 м в мягких и вязких породах за счёт применения разупрочняющего заряда малой мощности, взрываемого первым в забое компенсационной скважины.
Ключевые слова: проходка горных выработок, параметры буровзрывных работ, врубовые шпуры, компенсационный объём.
Проходка горных выработок в мягких и вязких породах имеет свои особенности. Мягкие породы легче бурятся, но не лучше взрываются. С использованием современных буровых установок не составляет сложности быстро обурить забой на глубину 6,5 и более метров. Основной проблемой становится гарантия качественного взрывания. При этом, чем больше длина заходки, тем выше должен быть к.и.ш. (коэффициент использования шпура), являющийся основным показателем качества взрыва. В справочной литературе удовлетворительным считается к.и.ш. равный 0,82... 0,85. Но при длине заходки 6,5 м и к.и.ш. 0,85 глубина «стаканов» становится недопустимо высокой - до 1,0 м. Это приводит к сбою цикличности работ. Увеличивается заколообразование, а значит, и опасность работ. Возрастают трудозатраты на выравнивание груди забоя. Таким образом, проходка забоя длинными (более 6,0 м) заходками становится эффективной только при гарантированно высоком, приближающемся к 0,98 к.и.ш.
Не требует доказательств, что высокий к.и.ш. по в целом забою не возможен без максимально высокого к.и.ш. в зоне комплекта врубовых шпуров, который, в идеале, должен быть 1,0. Добиться последнего возможно только за счёт соблюдения отработанных и проверенных практикой параметров БВР. Безусловно, каждое горное предприятие, осуществляющее проходку горных выработок, имеет собственные наработки, максимально учитывающие особенности и свойства горных пород, а также характеристики используемого горнопроходческого оборудования. Именно с учётом этих особенностей рассчитываются параметры буровзрывных работ и разрабатываются паспорта БВР. Для длинных заходок и, особенно, для врубовых зарядов, работа которых происходит на одну свободную поверхность в условиях максимального зажима, практическое соблюдение расчётных параметров крайне важно, но и реализовать их становится сложно. В первую очередь это вызвано сложностью обеспечения точность бурения комплекта длинных врубовых шпуров. Не ставя под сомнение правильность и не изменяя существующие на горном предприятии параметры паспортов БВР (тип ВВ, плотность заряжания, расстояние между шпурами, объём компенсации и т.д.), предлагаем к рассмотрению один из возможных способов повышения к.и.ш. для врубового комплекта шпуров.
Как правило, в мягких и вязких породах для обеспечения удовлетворительных результатов взрывания бурится комплект компенсационных скважин большого диаметра. В некоторых случаях это единственный способ поддержания высокого к.и.ш. для длинных заходок. Но чем длиннее заходка и чем больше компенсационных скважин, тем выше вероятность отклонения врубовых шпуров от заданного направления. Особенно это проявляется, когда компенсационные скважины обуриваются предвари-
тельно и другим типом оборудования. В случае, когда первый врубовый шпур отдаляется от компенсационной скважины, результаты взрыва резко ухудшаются. Сгладить этот негативный фактор предлагается за счёт предварительного разрушения породных перемычек между компенсационными скважинами взрывом малого разупрочняющего заряда, размещаемого в центральную компенсационную скважину.
л
Схема вруба с компенсационными скважинами
О - разупрочняющий заряд; 1-4 - врубовые шпуры (I - 43мм; А, В, СуДуЕ-разрушаемые зоны при взрыве соответствующих зарядов
Для наглядности рассмотрим это на примере вруба с 6 компенсационными скважинами, применяемого на предприятии ОАО «КНАУФ ГИПС НОВОМОСКОВСК» (рисунок). Верхний рисунок - без разупрочняющего заряда (обычная схема взрывания), нижний - предлагаемая схема.
При взрыве разупрочняющего заряда (0) произойдёт разрушение породных межскважинных перемычек, что приведёт к резкому увеличе-
нию площади свободной поверхности и компенсационного объёма в самой зажатой и потому трудноразрушаемой зоне (А) в центре вруба. Данное действие обеспечит улучшение работы первых врубовых зарядов (1, 2) в груди забоя, а значит, и увеличит к.и.ш. в зоне вруба. Учитывая значительный диаметр компенсационной скважины (200 мм) по отношению к диаметру и навеске разупрочняющего заряда (патроны d=32 мм), работу последнего можно оценивать как работу наружного (накладного) заряда. Его действие локализуется окружающими компенсационными скважинами и не окажет негативного влияния на прилегающие шпуровые заряды. Интервал замедления между взрывом разупрочняющего заряда (0) и первого шпурового заряда (1) должен быть достаточным для смещения и выброса раздробленной породы из компенсационных скважин. Форма разупрочняющего заряда может быть как специальной, так и произвольной, сформированной на месте заряжания, например, из 3.. .5 патронов малого диаметра в полиэтиленовом пакете. Обязательным условием должна быть досылка заряда до груди забоя скважины. Проверить эффективность работы разупрочняющего заряда, определить его навеску, конструкцию, способ установки для конкретных условия не сложно, так как всё можно дорабатывать и оценивать визуально в натурных условиях в процессе опытных взрываний. Важным является и то, что применение разупрочняющего заряда, взрываемого первым в забое компенсоционной скважины, не противоречит требованиям правил ведения взрывных работ. Заряд не сложен в исполнении и способен улучшить к.и.ш. при проходке горных выработок.
Golovin K.A., Kovalev R.A., Kovtun J.V., Kopylov A.B., Pushkarev A.E.
USING WEAKENING CHARGES IN COMPENSATION BOREHOLES AS A METHOD TO INCREASE SPUR USAGE COEFFICIENT IN EXCAVATION TUNNELING WITH LONG STOPES IN SOFT AND VISCOUS ROCK
The article describes the method to increase spur usage coefficient up to 0,98...1,0 for a cutting kit of 6,5 m spurs in soft and viscous rock, as a result of application of low power weakening charge to be blastedfirst in compensation borehole toes.
Key words: excavation tunneling, blasting characteristics, cutting spurs, compensa-tional volume.
Получено 24.11.11
