Установление характеристик штабеля. Как показано ранее (п. 4.2), важнейшими характеристиками штабеля являются: геометрические очертания в профиле; гранулометрический состав. Прогнозирование указанных характеристик должно базироваться на производственных данных. Однако вопросы формирования штабеля по форме, величине отброса от забоя при взрыве, по составу кусков горной массы исследованы в практике горнопроходческих работ недостаточно. Следует отметить исследования группы учёных Западно-Сибирского филиала АН СССР (в настоящее время СО АН РФ), выполненные под руководством проф. Г.В. Родионова [35] и в ННЦ ГП ИГД им. А.А. Скочинского под руководством проф. Э.Э. Ниль- ва [5]. На основе обобщения этих данных разработаны приводимые ниже модели характеристик штабеля после взрывных работ (рис. 5.3).
Рис. 5.3. Модель формирования геометрического очертания штабеля
Объём штабеля после взрывных работ Vшт = Sпр × lц × Kp, м3;
– высота штабеля Hшт = 0,5 Hпр.э, Hшт ³ 1,6, где Hпр.э – эквивалентная высота выработки в проходке, м; для выработок, у которых плоскости почвы и кровли параллельны Hпр.э = Hпр; для выработок арочной формы с радиусом свода R: Hпр.э = HN + (pR)/4;
– объём штабеля в зоне разброса, м3, 
;
– доля объёма штабеля в зоне разброса от всего объёма горной массы за цикл проходки 
;
– длина штабеля в зоне разброса
;
– длина основной части штабеля высотой 
:
;
– длина откосной основной части штабеля 
;
– общая длина основной части штабеля 
;
– полная длина штабеля с учётом зоны разброса L¢шт = L + Dш.
Как видно из приведённых расчётных формул, отношение Sпр / Bпр представляет собой среднюю высоту выработки в проходке; оно является геометрической характеристикой формы и размеров поперечного сечения. Для типовых сечений арочной формы геометрические характеристики представлены в литературе [1].
При проведении выработки каждого типоразмера формируется штабель с конкретными геометрическими очертаниями.
Фактическая длина разброса 
колеблется в широких пределах – от 8 до 25 м. Параметры штабеля существенно зависят от паспорта буровзрывных работ, реального исполнения паспорта, физико-механических свойств горных пород в массиве, плотности, вязкости, трещиноватости, характера напластований и др. Управление формой и размерами штабеля представляет собой сложную актуальную проблему. В настоящей работе в качестве эталонного штабеля приняты форма и размеры, полученные приведённым методом.
Модель формирования гранулометрического состава штабеля. Как показано в главе 2, гранулометрический состав штабеля – это непрерывная функция размера куска F(d). Для её формирования необходима следующая информация: диапазоны изменения размеров кусков в штабеле d Î dmin, dmax; долевое содержание по объёму отдельных фракций di, di+1, в штабеле.
Естественно, что с увеличением числа фракций точность построения функции распределения F(d) возрастает. Следует отметить, что систематизированных данных в научной и производственной литературе о гранулометрическом составе штабеля в функции основных влияющих факторов не содержится. Во многих публикациях [5, 35, 44] даются ссылки на так называемый «рядовой» штабель, параметры которого описаны в п. 2.2.