Рис.61. Схемы расположения шпуров при одновременном проведении выработок по выбросоопасным и невыбросоопасным песчаникам (или сланцам): 1 – выбросоопасный песчаник; 2 – шпуры; 3 – невыбросоопасный песчаник (или сланец).
К основным способам снижения интенсивности выбросов при сотрясательном взрывании относятся:
- взрывание зарядов в коротких шпурах (осуществляется регулирование глубины шпуров в зависимости от размеров естественной разгруженной зоны угольного пласта впереди забоя выработки – составляет не менее 2 м;
- передовое рыхление вмещающих пород (создается опережающая разгрузка в массив угля за счет взрывания глубоких шпуров по породе вблизи выбросоопасного пласта);
- проведение выработок с опережающим гидровзрыванием (может осуществляться смешанными забоями только при одновременной отбойке угля и
породы. На глубину опережающей части шпура устанавливают полиэтиленовые ампулы, заполненные водой. Оконтуривающие шпуры располагают таким образом, чтобы заряды ВВ выходили за проектный контур выработки не менее чем на 0,2 м, а опережающая забойка – не менее чем на 0,5 м; максимальная глубина шпуров принимается не более 4 м, а опережающая гидрозабойка - половину глубины шпуров. Масса заряда в шпурах с опережающей гидрозабойкой принимается на 0,3 кг больше массы зарядов в шпурах, используемых для отбойки угля);
- проведение подготовительных выработок с опережающей отбойкой боковых пород (используется на крутых пластах, склонных к высыпанию, мощностью до 0,8 м).
7.7 Взрывные технологии подземной отбойки угля
Взрывное разрушение угля в лавах в настоящее время не имеет широкого распространения. Однако на гидрошахтах для увеличения производительности гидромониторов разрушение и ослабление угольных пластов, подсечка угольных целиков тонких пластов крутого падения осуществляются с помощью взрыва. Широкое применение взрывного разрушения угля имеет место при щитовой системе разработки пластов крутого падения большой мощности – более 8 м. Рассмотрим два варианта взрывной отбойки угля в лаве: без машинной подрубки и с машинной подрубкой.
Взрывная отбойка угля без машинной подрубки. Этот метод предусматривает расположение шпуров при мощности пласта ≤1 м в один ряд, а при мощности пласта более 1 м в два ряда наклонно к линии забоя, чтобы обеспечить отбрасывание угля, рис.62. При этом удельный расход ВВ составляет 0,2–0,4 кг/м3. Глубину шпуров выбирают в зависимости от устойчивости пород кровли, а если шпуры бурят под углом, то с учетом угла наклона.
Рис.62. Схема взрывного разрушения угля в лаве:
1 – угольный пласт; 2 – кровля; 3 – почва; 4 – заряженные шпуры.
Продвигание забоя за один цикл при неудовлетворительной устойчивости кровли составляет 0,8–1,0 м, при нормальной – 1,0–1,2 м. Число шпуров на лаву определяется по формулам:
при расположении в один ряд N=L/a;
при расположении в два ряда N=L(1/а1+1/а2),
где L – длина лавы (взрываемого участка); а – расстояние между шпурами в ряду; а1 и а2 –расстояние между шпурами, расположенными соответственно в первом и втором ряду.
Если расстояние между шпурами в рядах одинаковое, то число шпуров определяют по формуле:
N=L·n/a (n=1,2,3…).
Рекомендуемая величина заряда ВВ на один шпур:
- 0,2–0,4 кг при lШ=1,0-1,3 м;
- 0,4-0,6 кг при lШ=1,5-1,8 м;
- 0,5-0,8 кг при lШ>1,9 м.
Расстояние между шпурами в ряду на антрацитовых пластах находятся в пределах 1,2-1,8 м.
Отбойка угля в лавах с машинной подрубкой (рис.63). При отбойке угля по этой схеме шпуры бурят перпендикулярно поверхности забоя на величину вруба (lВРУБ=lШ) и заряжают их из расчета удельного расхода ВВ (типа аммонитов ПЖВ-20, Т-19) 0,1-0,2 кг/м3.