Параметры расположения шпуров. На карьерах этот метод применяется при небольших объемах работ, раздельной (селективной) выемке и малой мощности месторождения полезного ископаемого, при добыче крупных блоков строительного и отделочного камня, разработке особо ценных полезных ископаемых
в тех случаях, когда требуется сохранить структуру ископаемого или не допустить излишнего его измельчения, для дробления негабаритов и рыхления мерзлоты. Вертикальные, наклонные или горизонтальные (слабонаклонные) шпуры диаметром 32—70 мм и глубиной 3—5 м на карьерах бурят ручными или установленными на легких каретках бурильными молотками. По длине шпуры различаются: до 1,5—мелкие, 1,5—2,5 м — средние, 2,5—5 м — глубокие.
В зависимости от свойств взрываемой породы и требуемого объема взрыва шпуры на уступе располагают в один или несколько рядов. В крепких породах для лучшего отрыва породы шпуры бурят с перебуром, составляющим 10—15 % высоты уступа. Если в подошве уступа залегают более слабые породы, то шпуры бурят на глубину, равную высоте уступа. При наличии в подошве уступа глинистых или слабых прослоев шпуры недо-буривают до этого слоя на 0,15—0,2 м.
Расстояние между шпурами в ряду должно быть таким, чтобы исключить повреждение соседних зарядов, взрываемых с замедлениями.
При огневом взрывании расстояние между шпурами в ряду принимают
а= (1,2÷l,5) W;
при электрическом взрывании и взрывании с помощью детонирующего шнура
а = (0,8÷1,3) W.
Масса шпурового заряда определяется по формуле
Q = qaHW,
где q — расчетный удельный расход ВВ, кг/м3; Н — высота уступа, м; W — сопротивление по подошве, м.
Для интенсивного дробления пород и хорошей проработки подошвы уступа значения W не должны превышать 20—25 диаметров заряда для крепких пород и 25—35 диаметров заряда для пород средней крепости.
Расчетный удельный расход ВВ принимают на основе обобщения и анализа предыдущих взрывов или по справочникам. При увеличении крепости с f = 3 до f = 16 и блочности пород с I до V категории расчетный расход ВВ увеличивается от 0,3 до 1,2 кг/м3. Для ориентировочных расчетов он может быть принят в пределах 0,85—0,9 от удельного расхода ВВ для скважинных зарядов.
Значение W определяется по формуле
где р — вместимость шпура, кг/м; т — коэффициент сближения шпуров.
При этом значение т = a/W должно составлять 0,7—1,0, W = 0,5÷0,7 высоты уступа, глубина перебура 10 диаметров заряда (d3), длина забойки (15—20) d3.
При взрывании шпуров с величиной СИП меньше 1 м фактический удельный расход ВВ увеличивается. Поэтому в расчетную формулу определения величины заряда вводится поправочный коэффициент kw, значения которого приведены ниже.
W......................... 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3
kw.......................... 1,0 1,15 1,37 1,8 2,4 3,5 5,4 8,8
Достоинства метода шпуровых зарядов: равномерное и мелкое дробление взрываемых пород, возможность применения в любых горно-геологических условиях, простота, высокая маневренность. Недостатки метода: большой объем бурения, высокая себестоимость работ, необходимость заряжания и взрывания большого числа шпуров, сложность организации работ при необходимости отбойки значительных объемов породы.
Технология и организация взрывных работ. Перед заряжанием проверяются правильность расположения шпуров на уступе, соответствие их глубины высоте уступа или проектным данным. При необходимости производится очистка шпуров от буровой мелочи или шлама. Чистка шпуров выполняется их продувкой сжатым воздухом через опускаемую в шпур металлическую трубку или реже выгребанием шлама специальной ложечкой — чищалкой.
Для заряжания вертикальных и наклонных шпуров применяют порошкообразные, гранулированные и патронированные ВВ, для заряжания горизонтальных шпуров и при наличии в шпурах воды (влаги) — только патронированные ВВ. На карьерах механизированное заряжание шпуров не применяется. При использовании порошкообразных ВВ шпуры заряжают засыпкой из мерной кружки или совком порциями по 150—200 г через металлическую воронку, установленную над устьем. После засыпки порции ВВ его слегка уплотняют деревянными или алюминиевым забойником. После размещения в шпуре 80—85 % величины заряда в него помещают патрон-боевик, и остальную часть заряда засыпают без уплотнения.
В случае заряжания шпурачторошкообразными ВВ изготовление патронов-боевиков необязательно. В этом случае перед засыпкой последней порции ВВ в шпур опускают капсюль-детонатор, электродетонатор или отрезок детонирующего шнура с завязанным на конце, узлом.
При заряжании патронированными ВВ патроны в шпуры вводят по одному. Патрон-боевик вводят последним. Слежавшиеся патроны с аммиачно-селитренным ВВ перед заряжанием необходимо предварительно размять руками до восстановления первоначальной порошкообразной структуры ВВ.
При заряжании сухих шпуров патронированным ВВ на их оболочках делают косой надрез, чтобы при раздавливании забойником сечение шпура было полностью заполнено ВВ.
Патроны-боевики во всех случаях вводят в шпур без надрезания, и вводимое после них ВВ уплотнять запрещается. При использовании прессованных ВВ торцы патронов с большей плотностью, не имеющие углублений для детонаторов, должны быть обращены к дну шпура. В прессованные патроны детонатор разрешается вставлять только в углубление, сделанное в патроне на заводе-изготовителе.
При взрывании шпуров обычно для инициирования зарядов применяют капсюли-детонаторы или электродетонаторы.
После того как в шпур помещен весь заряд ВВ, оставшуюся свободной часть шпура осторожно, чтобы не повредить шнуры (детонирующий, огнепроводный) или электрические провода, заполняют мелкой забойкой (песком, глиной, смесью глины с песком, мелкой породой и т. п.). Первые порции забойки вводят без уплотнения, а у устья шпура забойку утрамбовывают. Обычно на забойку оставляют третью часть длины шпура.
При огневом инициировании зарядов проверяют число заряженных шпуров, раскладывают концы шнуров, идущих от зарядов, в удобное для поджигания положение, поджигают указанными выше способами (см. подраздел 6.4) отрезки огнепроводного шнура и уходят в безопасное место. Перед взрывом зарядов с помощью детонирующего шнура взрывник обязан проверить правильность монтажа взрывной сети. При электрическом взрывании взрывник монтирует взрывную сеть, присоединяет участковые провода к магистрали, осматривает сеть, уходит в безопасное место и оттуда с помощью электроизмерительных приборов проверяет исправность взрывной сети. После проверки сети он подсоединяет концы магистральных проводов к клеммам взрывной машинки или минной станции и производит взрыв.
Если сопротивление сети отличается от расчетного более чем на 10 %, взрывник должен закоротить концы магистральных проводов, найти и устранить неисправность электровзрывной сети.
После взрыва взрывник и руководитель взрыва тщательно осматривают место взрыва и убеждаются в том, что в забое не осталось невзорвавшихся зарядов. В случае обнаружения невзорвавшихся зарядов (отказов) их ликвидируют.