Der Einfluß des Patronendurchmessers auf die Sprengtechnik beim Strecken- und Stollenvortrieb

zusammenfassung

Der Einfluβ des Patronendurchmessers auf die Sprengtechnik beim Strecken-und Stollenvortrieb

Während sich in der Vergangenheit die Sprengtechnik den Belangen der Bohrtechnik unterordnen mußte, da ein möglichst geringes Bohrlochvolumen angestrebt wurde, bieten die leistungsfähigen Bohreinrichtungen und die immer größer werdenden Querschnitte heute die Möglichkeit, die sprengtechnischen Erfordernisse stärker zu berücksichtigen. Eine Möglichkeit der Verbesserung der Sprengtechnik bietet die Verwendung größerer Patronendurchmesser. Im Steinkohlenbergbau der Bundesrepublik Deutschland wurden eingehende Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluß größerer Patronendurchmesser auf die Bohrlochanzahl und die zeitlichen Einsparungen beim Bohren und Sprengen zu ermitteln. Beim Übergang von 25- auf 40-mm-Patronen konnten Einsparungen an Bohrlöchern bis 50% erzielt werden. Als Faustformel kann gelten, daß mit jedem Millimeter, um den der Patronendurchmesser ansteigt, eine Verringerung der Bohrlochanzahl um etwa 3% möglich sein kann. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß der optimale Patronendurchmesser querschnittsabhängig ist. Unterhalb 10 m² Querschnitt ist der Anwendungsbereich von Patronendurchmessern <30 mm. Zwischen 10 und 20 m² Querschnitt sollte mit 30- oder 35-mm-Patronen gesprengt werden. Über 20 m² Ausbruchsquerschnitt beginnt der Anwendungsbereich der 40-mm-Patronen, und über 40 m² Ausbruchsquerschnitt können bereits 50-mm-Patronen verwendet werden.

Die Verringerung der Bohrlochanzahl wirkt sich in einer zeitlichen Einsparung beim Bohren und Sprengen aus. Verschiedentlich verringerte sich der Zeitaufwand beim Bohren und Sprengen um fast 50%. Je größer die Abschlaglänge ist, desto größer sind die zeitlichen Einsparungen, da eine Reihe von Teil-Arbeitsvorgängen bei der Bohr- und Sprengarbeit unabhängig von der Abschlaglänge ist. Voraussetzung für die Anwendung größerer Patronendurchmesser sind leistungsfähige Bohreinrichtungen, da größere Bohrlochdurchmesser nur schwierig mit Bohrhämmern auf Bohrstützen zu bohren sind.

Die Ergebnisse der bisherigen Untersuchungen zeigen eindeutig, daß die Verwendung größerer Patronendurchmesser zweifellos interessante Möglichkeiten bietet, ohne daß größere Investitionen erforderlich sind.

Summary

The Influence of Cartridge Diameter on the Technique of Blasting for Galleries

As blasting, in the past, had to be subordinated to the interests of drilling, as the aim was a borehole volume as small as possible, the present efficient drilling installations and the increasing road cross-sections offer the possibility to take the blasting-technical requirements more into consideration. One possibility of improving blasting methods is the use of greater cartridge diameters. Thorough investigations were carried out in the mines of the Federal Republic to enquire the influence of greater cartridge diameters on the number of boreholes and the time savings during drilling and blasting. By changing from 25- to 40mm cartridges, up to 50% boreholes could be saved. It can be taken as a thumb rule that a decrease in the number of boreholes by about 3% can be reached by each millimeter increase in the diameter of the cartridge. Besides, it was found that the optimum cartridge diameter depends on the cross-section of the gallery. In galleries with a section below 10 m², cartridge diameters <30 mm are to be used. For cross-sections between 10 und 20 m², cartridge of 30- or 35mm dia. should be used for blasting. For gallery cross-sections above 20 m², 40mm dia. cartridges can be used and, for cross-sections above 40 m², such with 50mm dia.

A reduction in the number of boreholes causes time savings in drilling and blasting. In various cases, the time requirements for drilling and blasting were reduced by nearly 50%. The greater the length of round of drill holes, the higher the time savings, as a number of partial working processes during drilling and blasting are independent from the length of the round of shots. A pre-requisite for using larger cartridge diameters are efficient drilling machines, as it is difficult to drill larger borehole diameters only with jack-hammers on jeck-legs.

The result of the investigations obtained so far shows clearly that, the use of larger cartridge diameters offers interesting possibilities of a rationalisation of drilling and blasting work without much investment.

Résumé

L'influence du diamètre de la cartouche sur la technique de l'utilisation des explosifs pour les galeries et tunnels

Alors que dans le passé le travail à l'explosif a été subordonné à la foration, étant donné qu'on aspirait au volume de trou foré minimal, les engins de foration puissants actuels et les sections de galerie toujours plus grandes permettent de tenir compte, dans des proportions plus importantes, des exigences liées au travail à l'explosif. Une des possibilités pour améliorer ce travail consiste à utiliser des diamètres de cartouche plus importants. Dans les mines de charbon de la R. F. A. on a procédé à des études approfondies dans le but de déterminer l'influence sur le nombre de trou de mine et le temps économisé dans la foration et le tir des diamètres de cartouche plus importants. On est arrivé à réaliser des économies sur les nombres de trou allant jusqu'à 50% en passant à 40 mm Ø des cartouches dont le diamètre initial était de 24 mm. On peut retenir comme règle générale que, en augmentant d'un millimètre le diamètre d'une cartouche on peut obtenir une diminution du nombre total de trou de 3%. On a constaté d'autre part que le diamètre optimal des cartouches est fonction de la section à creuser. Pour des sections inférieures à 10 m² il faut prévoir un diamètre de cartouche de 30 mm. Quant aux sections entre 10 et 20 m² il y a lieu de faire sauter le massif par des cartouches dont le diamètre varie entre 30 et 35 mm. A partir de 20 m² de section on peut employer des cartouches de 40 mm Ø et pour des sections au creusement des galeries supérieures à 40 m² on passe à des diamètres de cartouche de 50 mm.

La diminution du nombre de trou de mine porte ses effets sur une économie dans le temps dans la foration et le tir. Dans certains cas le temps nécessité pour ces opérations a été réduit de près de 50%. Plus long le cycle importantes les économies de temps un certain nombre d'opérations partielles dans la foration et le tir n'étant pas fonction de la profondeur des trous. Pour forer les trous de diamètres plus importants l'emploi de matériels de foration plus puissants est indispensable, en effet ces gros trous peuvent être difficilement forés par des martaux sur poussoir.

Les résultats des études menées jusqu'ici montrent clairement que l'utilisation de diamètres de cartouche plus importantes présente incontestablement des possibilités intéressantes pour rationaliser davantage les travaux de foration et à l'explosif sans pour autant boliger l'exploitant à payer cette rationalisation par des investissements supplémentaires.