4. Факторы определяющие высоту уступа, ее предельные значения. Определение ширины заходки.

Уступ явл-ся одним из основных технологических элементов карьера. От правильного определения его высоты в значительной степени зависит эффективность производственных процессов. При выборе высоты уступа необх учитывать как рабочие параметра рабочего оборудования, так и физико-технические характеристики слагающих пород, условия их залегания, горно-геол и климатические условия месторождения. Высота уступа по ЕПБ не должна превышать:

• максимальную высоту черпания экскаваторов – при разработке одноковшовыми экскаваторами типа мех лопата без применения взрывных работ.

• Более чем в 1.5 раза высоту черпания экскаваторов (при этом высота развала не должна превышать высоту черпания экскаватора) – при разработке мех лопатами крепких пород с применением взрывных работ. При этом должны осуществляться дополнительные меры, предотвращающие произвольное обрушение образующихся козырьков и нависей.

• Высоту и глубину черпания экскаватора – при разработке драглайнами, многоковшовыми и роторными экскаваторами.

Разработка угольных пластов мех лопатами допускается одним уступом высотой до 30 м, а в отдельных случаях с разрешения Ростехнадзора – до 40 м при условии взрывания уступов скважинами, пробуренными под углом 65, и регулярной оборки уступа от нависей.

В соотв с ЕПБ высота уступа разрабатываемого мех лопатой при верхней погрузке, должна обеспечивать видимость транспортных сосудов из кабины машиниста экскаватора.

Определение ширины заходки мехлопаты. При применении ж/д транспорта в крепких породах ширину А заходки после взрыва принимают максимально возможной, обеспечивающей наименьшее число передвижек ж/д путей, А=(1,5-1,7)Rч.у.при разработке мягких пород без применения взрывных работ А≈1,5 Rч.у.

При применении авто транспорта экскавация мягких искальных взорванных пород может производиться заходками нормальной ширины равным А=(1,5-1,7)Rч.у., м. при погрузке мягких пород часто применяют узкие заходки шириной А=(0,7-1)Rч.у. При погрузке взорванных пород находят применение широкие заходкии, равные ширине развала горной массы после взрыва.

Максимальная ширина заходки драглайна. Амах=Rч(sinω1+sinω2), где ω1 и ω2 – углы разворота экскаватора от его оси при черпании, не превышающие каждый 30-45˚.

Максимальная ширина заходки роторного экскаватора с невыдвижной стрелой. Амах= (Lc*cosρв+a)sinφв+(Lc*cosρн+a)sinφн -(Ну-h)ctgα, где а – расстояние от опороного шарнира роторной стрелы до оси вращения экскаватора, м; φв – уголповорота роторной стрелы в сторону уступа при отработке верхнего слоя; φн – угол поворота стрелы в сторону выработанного пространства при отработке нижнегослоя; ρв и ρн – углы соттветственно подъема и наклона стрелы.

5. Классификация горных пород по буримости.

Акад В.В. Ржевский рекомендует сопоставлять породы по буримости при механическом бурении по относительному показателю Пб трудности бурения породы. По показателю буримости горные породы разделяются на пять классов. Каждый класс включает пять категорий.

1 класс – легкобуримые породы с1 –5 категорию (Пб=1-5)

2 класс – породы средней трудности бурения с 6-10 (Пб=5.1-10)

3 класс - труднобуримые породы с 11 по 15 (Пб=10.1-15)

4 класс – весьма труднобуримые 16-20 (Пб=15.1-20)

5 класс – исключительно труднобуримые 21-25 (Пб=20.1-25).

Породы с показателем Пб>25 относятся к внекатегорным.

Способы бурения скважин. Технологические характеристики основных способов бурения.

Бурение скважин и шпуров на карьерах производится спец-ми породоразрушающими машинами, разделяемыми на две группы:

• механического воздействия на забой скважины(ударное, вращательное и вращ-ударное);

• физических методов воздействия на забой скв (термическое, гидравлическое, взрывное бурение и др.)

ударное бурение осуществляется станками ударно-канатного и шарошечного бурения.

Станки ударно-канатного бурения широко применяли на карьерах для бур-я скв с диаметром 200-300 мм до начала 60-х гг. буровой снаряд массой 0.8-3 т совершает удары по забою. После каждого удара посредством канатного замка совершается поворот на некоторый угол, что позволяет равномерное разрушение всей поверхности забоя. В наст время они применяются только для бурения водопонизительных и других технологических скважин диаметром 300-600 и глубиной 60 м и более, а также для спец бурения при добыче блоков камня.

Станки шарошечного бурения получили наиб распространение (70% буровых работ) при бурении скв с диам 160-320 мм и глубиной до 35 м в породах с Пб>5. При вращении долота шарошки зубьями наносят удары по забою скв. Отколовшиеся частички удаляются из скв сжатым воздухом. Осн их достоинство – высокая производительность (20-150 м/смену), непрерывность процесса бурения, возможность автоматизации; недостатки – большая масса станков и малая стойкость долот в труднобуримых породах.

Вращательное бурение скважин осуществл станками шнекового, алмазного и дробового бурения.

Станки шнекового бурения широко применяют (22%) для бурения вертикальных и наклонных скв с диам 125-160 мм и глубиной до 25 м в породах с Пб=1-5 главным образом на угольных разрезах и при разработке непрочных строительных пород. Технология состоит в образовании взрывных скважин коронками режущего типа под воздействием усилия подачи и вращения бур става. Производительность их 15-120 м/смену. Станки характ простой эксплуатацией, при их работе обеспечивается благоприятные условия санитарно-гигиенические условия.

Станки алмазного и дробового бурения применяют главным образом для бурения разведочных скважин, так как позволяют получать керн. Станки эти относительно легкие и маломощные (произво-ть 5-10 м/смену). Бурение осложняется большим числом спуско-подъемных операций.

Ударно-вращательное бурение станками с погружными пневмоударниками. С помощью клапанного устройства сжатый воздух приводит в возвр-поступательное движение ударника который наносит удары по забою скважины. Примен для бурения скв диаметром 100-200 мм и глубиной до 30 м при разработке строительных горных пород с Пб=5-20, в гидротехническом строительстве, на рудных карьерах с производств мощностью до 4 млн м³/год, а также при вспомогательных работах на крупных рудных карьерах (заоткоска бортов, выравнивание подошвы уступов). Эти станки целесообр применять при бурении высокоабразивных весьма и исключительно труднобуримых пород с Пб>20. Их прозв-ть составляет 10-35 м/смену. Затраты на обуривание 1м³ породы в 1.5-2ю5 раза выше чем при шарошечном бурении при Пб<15. Бурстанки конструктивно просты. Недостатки: малая стойкость буровых коронок, низкая производительность и большое пылеобразование.

Термическое бурение вследствие его избирательности получило распространение при бурении скв с диам 250-360 мм и глубиной до 17-22м в весьма исключительно труднобуримых кварцесодержащих породах (Пб=16-25). Хрупкое разрушение породы присх в результ нагрева забоя скважины сверхзвуковыми раскаленными струями из горелки и появления термических напряжений, превышающих предел прочности породы.