Контурное взрывание

При взрывной отбойке горных пород при проведении выработок частично разрушается массив горных пород за проектным контуром поперечного сечения выработки. Вследствие этого поверхности выработок становятся неровными, с заколами и трещинами, а площадь поперечного сечения превышает проектную. Указанные явления приводят к снижению темпов проведения выработок, уменьшению устойчивости массива за контуром сечения, увеличению затрат.
Допустимые отклонения действительной площади сечения выработок от проектной регламентируются СНиПами. Они зависят от прочности пород, площади сечения и составляют от 2 до 10% — для вертикальных стволов шахт и от 3 до 12% — для других выработок и камер (табл. 9.18).

Способ буровзрывного разрушения пород, при котором практически отсутствуют отклонения от проектных размеров и разрушение массива за контуром выработки, называется контурным взрыванием. Его применяют в монолитных породах. Известны два варианта контурного взрывания: с использованием сближенных зарядов и предварительным щелеобразованием. Второй вариант применяют при сооружении открытых выемок и подземных выработок большого сечения. Его суть основана на предварительном образовании по контуру выработки щели путем взрывания зарядов в опережающих шпурах или скважинах. Ударные волны, которые будут образовываться при последующем разрушении основного объема породы, при переходе через оконтуривающую щель потеряют значительную часть своей энергии, вследствие чего нарушение законтурного массива будет сведено к минимуму.
В первом варианте (сближенных зарядов), который применяют при проведении обычных подземных выработок, необходимый эффект достигается путем применения ряда технических решений. При этом существенное значение имеет расстояние между оконтуривающими шпурами, линия наименьшего сопротивления и отношение между ними, т. е. коэффициент сближения зарядов; удельный расход ВВ, диаметр и конструкция зарядов, расположение шпуров относительно проектного контура и другие факторы.
Расстояния между шпурами определяют, исходя из следующих соображений. Под действием прямых ударных волн вокруг зарядов формируются радиальные трещины. По достижении свободной поверхности, в обратном направлении, т. е. в направлении законтурного массива, начнет распространяться обратная волна (волна растяжения) с образованием трещин, параллельных свободной поверхности. Необходимо, чтобы сомкнувшиеся радиальные трещины между шпурами успели преградить путь отраженной волне. Это и защитит от повреждения законтурный массив.
На практике расстояние между оконтуривающими шпурами, которые бурят на минимальном расстоянии от проектного контура, снижают до 0,4—0,5 м.
Для уменьшения нарушений законтурного массива в оконтуривающих шпурах применяют ВВ пониженной мощности, уменьшают диаметры оконтуривающих шпуров, оставляют большой радиальный зазор (15—20 мм) между патронами ВВ и стенкой шпура, формируют вокруг заряда по всей его длине демпфирующие прокладки, обращенные в сторону законтурного массива. Примеры некоторых конструкций зарядов, применяемых при контурном взрывании, приведены на рис. 9.20.

---