Вибір типу і параметрів врубу

При проходці горизонтальних виробок найбільш широко застосовують наступні типи врубів:

-клиновий (вертикальний);

-призматичний з центральною компенсаційною свердловиною; з декількома компенсаційними свердловинами чи шпурами; без компенсаційних свердловин чи шпурів;

- ярусний.

Вертикальний клиновий вруб через зручне вибурювання широко застосовують при проходці виробок як по простяганню, так і в хрест простяганню пластів при будь-якому куті їхнього падіння. Ефективність даного врубу у значній мірі залежить від співвідношення глибини комплекту шпурів і ширини виробки. Дані про раціональну область застосування клинових врубів та основних параметрів приведені у таблиці Е.4.

Кількість врубових шпурів звичайно приймають 6-8 (3-4 пари шпурів). Відстань між устями шпурів кожної пари визначається графічно, у середньому складає 0,9 - 1,3 м. Відстань між парами шпурів за висотою виробки може бути прийнято рівним відстані між вибоями шпурів (таблиця Е. 4).

Підривання клинових врубів одночасно (з використанням електродетонаторів одного ступеня уповільнення - нульового чи першого) чи різночасного. Більший ефект вибуху досягається при різночасному підриванні.

Призматичні вруби з центральною компенсаційною свердловиною забезпечують ефективну відбійку гірничої породи при глибині шпурів до 4 - 6 м незалежно від поперечних розмірів виробки. Однак при використанні цих врубів загальна кількість шпурів на вибій істотно зростає у порівнянні із клиновими врубами. Їх доцільно застосовувати насамперед у тих випадках, коли інші вруби стають неефективними.

Вруб даного типу звичайно включає заряджені шпури, розташовані по кутах ромба (рис. 5, а) чи квадрата (рис. 5, б), у центрі якого розміщають компенсаційну свердловину, що не заряджається. Параметри призматичного врубу приведені у таблиці Е.5.

Підривання шпурів врубу варто виконувати різночасно.

Призматичні вруби із декількома компенсаційними свердловинами застосовуються незалежно від площі поперечного перерізу виробки. Однак максимальна глибина шпурів, при якій вони забезпечують ефективне відбивання масиву породи, істотно зменшується у порівнянні з призматичними врубами з центральною свердловиною і складає 2,5 - 3 м.

Характерним врубом цієї групи є "трикутний" (рис. 5, в), який містить у собі компенсаційні шпури діаметром 60 - 75 мм, які розташовані у вершинах рівностороннього трикутника і чотирьох заряджених шпурів. Один з них розташований у центрі трикутника, а інші - по середині кожної зі сторін трикутника на відстані 2-3 діаметрів шпурів. Підривання шпурів цього врубу виконується одночасно.

При заміні компенсаційних свердловин шпурами їхня глибина, при якій забезпечується ефективна відбійка гірничої породи, зменшується до 2 - 2,5 м.

Рис. 8. Схема призматичних врубів: а, б - з центральною компенсаційною свердловиною; в - з декількома компенсаційними свердловинами; г - з зарядженими шпурами

Призматичні вруби, що складаються з заряджених шпурів, забезпечують відбійку гірничої породи при меншій глибині шпурів, чим при застосуванні розглянутих раніше врубів. Однак загальні витрати шпурів на забій при застосуванні цих врубів значно нижче, ніж при використанні призматичних врубів із компенсаційними свердловинами і шпурами. Їх ефективність істотно залежить від площі поперечного перерізу виробки. Ці вруби можуть успішно застосовуватися при глибині шпурів до 2 м у виробках перерізом 8-10 м² у породах з коефіцієнтом міцності f =10-12, а також при проходці виробок перерізом 4-6 м² у породах з f = 6-8.

Кількість шпурів у цих врубах за звичай від 4 до 6. Характерним врубом даного типу є вруб "закритий конверт" (рис. 5, г), що складається з п'яти заряджених шпурів, з яких чотири розташовані на вершині квадрату і один - у центрі квадрату. Підривання шпурів цього врубу різночасне. Першим підривають шпур, розташований у центрі вруба, а потім (по одному чи по два) - інші.

Із збільшенням працездатності, щільності ВР і діаметру шпурів клинових і призматичних врубів, які складаються із заряджених шпурів, їхню глибину можна істотно збільшити.

Глибину врубових шпурів, перелічених вище типів врубів, приймають на 10-15% більше глибини інших шпурів комплекту, а вруби розташовують у центральній частині вибою виробки. Виключення складає призматичний з центральною компенсаційною свердловиною, який можна розташовувати зі значним змішенням до однієї з стін до ґрунту виробки, що дозволяє зменшити на 2-4 шпура їх загальну кількість.

Ярусні вруби є дуже високоефективними. Сутність ярусних врубів полягає у тому, що у них використовуються зміщені заряди. По можливостях збільшення глибини шпурів вони наближаються до призматичних врубів із центральною свердловиною, забезпечуючи істотно менші питомі витрати шпурів на вибій.

Найбільш широко застосовують двохярусні вруби, що складаються із шести чи восьми шпурів - відповідно трьох чи чотирьох шпурів першого ярусу і трьох чи чотирьох шпурів другого ярусу. Глибину врубових шпурів другого ярусу звичайно приймають на 10-15% більше глибини відбійних і оконтурювальних шпурів, а врубових шпурів першого ярусу - 0,5-0,6 глибини другого ярусу.

Рис. 6. Схема двохярусних врубів: а - із шістьма шпурами; б - із восьма шпурами

В ярусному врубі, що складається із шести шпурів, їх розташовують по окружності (мал.6, а), чергуючи шпури першого і другого ярусу. У врубі, що складається з восьми шпурів, шпури розташовують на вершинах двох квадратів, один із яких вписаний у другий (мал. 6, б). При цьому шпури другого ярусу розташовують у вершинах вписаного квадрату.

Коефіцієнт заряджання врубових шпурів першого ярусу приймають рівним 0,7-0,8; у шпурів другого ярусу - 0,4-0,5. Заряд розташовують у донній частині шпуру. Першими підривають шпури першого ярусу, а потім другого ярусу.

Відстань між шпурами другого ярусу складають (для амоніта № 6ЖВ):

f - 10-12 7-8 діаметрів шпура;

f - 11-16 5-6 діаметрів шпура.

При застосуванні більш потужних і більш щільних ВР відстані збільшують відповідно працездатності ВР.

Оптимальна область застосування ярусних врубів: мінімальна глибина шпурів - 1,8-2 м; максимальна - до 2,5 м для виробок площею перерізу 4-6 м²; 3 м - площею перерізу 8-9 м²