Устройство

Колонковые снаряды представляют собой гладкоствольную керноприемную трубу,  оснащенную кольцевым баровым долотом или твердосплавной сменной коронкой и переходником для соединения с различным буровым инструментом или буровой установкой.

14 Схема расположения шпуров в забое

Схема расположения шпуров зависит от крепости, трещиноватости и напластования породы, размеров поперечного сечения горной выработки, глубины и числа шпуров, конструкции заряда шпура и типа ВВ. При расположении шпуров учитывают удобство размещения бурового оборудования.

Комплект располагаемых в забое выработки шпуров разделяется на врубовые 1, отбойные (вспомогательные) 2 и оконтуривающие (периферийные) 3 ( 10.1).

Врубовые шпуры обычно располагают в центральной части забоя. Они предназначены для создания второй обнаженной поверхности, наличие которой повышает эффективность взрыва заряда отбойных шпуров. Глубину врубовых шпуров принимают на 25—35 см больше, чем отбойных шпуров, а массу заряда увеличивают на 15-20%.

Отбойные (вспомогательные) шпуры располагают между врубовыми и оконтуривающими шпурами, они предназначены для разрушения основной массы в забое. Их бурят, как правило, под прямым углом к плоскости забоя (реже с наклоном под углом 75—85°) и взрывают после врубовых, т.е. работают они при двух обнаженных поверхностях. В зависимости от площади забоя отбойные шпуры закладывают в один, два или три ряда.

Шпур — искусственное цилиндрическое углубление в твёрдой среде (горной породе, бетоне) диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м. Создаются и применяются для размещения зарядов при взрывных работах, для установки анкерной крепи, нагнетания воды или цемента в окружающий массив горных пород и т. п.

Шпуры различаются по глубине на мелкие (до 1,5 м), средние (1,5-2,5 м) и глубокие (свыше 2,5 м), по направлению — на горизонтальные, вертикальные и наклонные. При проведении выработок буровзрывным способом шпуры принято разделять на врубовые, служащие для образования дополнительной открытой поверхности (вруба), отбойные — для расширения врубовой полости и оконтуривающие, предназначенные для отбойки пород на контуре поперечного сечения горной выработки.  Шпуры используются для размещения в них заряда взрывчатых веществ при проведении выработок в скальных породах, отбойке полезных ископаемых и горных пород и вторичном дроблении негабарита на карьерах и в шахтах, при добыче штучного камня, для установки анкерной крепи, при нагнетании воды в пласт, укреплении и осушении массивов горных пород, а также в гидротехническом и дорожном строительстве.

15. ТРОТИЛ, тринитротолуол, тол, толей, тритол, тритон, THT (а. trinitrotoluene, TNT; н. Trotyl; ф. trotyl, trinitrotoluene; и. trinitrotolueno), — самое распространённое взрывчатое вещество. Впервые получен в Германии в 1863 Й. Вильбрандтом.

Тротил представляет собой белые кристаллы, желтеющие на свету, температура затвердевания 80,6° С, плотность монокристалла 1663 кг/м3, гравиметрии, плотность 900-1000 кг/м3. Тротил — сильнобризантное вещество со сравнительно малой чувствительностью к механическим воздействиям. Гигроскопичность тротила около 0,05%, плохо растворяется в воде (0,15% при 100°С), хорошо — в органических растворителях (пиридин, ацетон, толуол, хлороформ).

Тротил химически стоек, может храниться длительное время без разложения с сохранением взрывчатых свойств. При действии щелочей образует легковзрывающиеся нестойкие металлические производные (тротилаты). Взрывчатые свойства тротила: температура вспышки 290° С, восприимчивость к детонации удовлетворительная (предельный инициирующий заряд азида свинца 0,1 г, гремучей ртути 0,38 г), ударно-волновая чувствительность 0,7 ГПа. Расширение в свинцовой бомбе 285 мл, бризантность 16 мм, скорость детонации при плотности 1600 кг/м3 — 7 км/с, объём газообразных продуктов 730 л/кг, теплота взрыва при плотности 1500 кг/м3 — 4240 кДж/кг, критический диаметр порошкообразного тротила 8-10 мм, предельный диаметр детонации 32 мм. С увеличением плотности детонационная способность увеличивается, чувствительность к детонации снижается. Термостойкость тротила 215°С.

Тротил получают нитрованием серно-азотными смесями толуола. Очищенный тротил представляет собой физически и химически стойкое вещество, достаточно безопасное в обращении. При наличии примесей (в основном асимметричных тринитротолуолов) температура плавления снижается до 75-77°С.

Используется как индивидуальное взрывчатое вещество и в разных взрывчатых смесях. Тротил в чистом виде или в смеси с гексогеном или тэном широко применяется в виде литых и прессованных шашек в качестве промежуточных детонаторов, кумулятивных зарядов для дробления негабаритов, зарядов для сейсморазведки. Тротил входит в состав многих аммиачно-селитренных взрывчатых веществ. В чистом виде в виде гранул (гранулотол, гранитол, пелетол, нитропел, гранатол) или в смеси с алюминиевым порошком (алюмотол, гранатол А, айригел) применяется в ряде стран в качестве водоустойчивых взрывчатых веществ при открытой разработке полезных ископаемых

Тротил токсичен (предельно допустимая концентрация 1 мг/м3), при работе с ним необходимо использовать спецодежду и средства защиты органов дыхания.

Тротил поставляют в бумажных многослойных мешках, дополнительно упакованных в джутовые. Гарантийный срок хранения 20 лет.

17 Буровые молотки

Бурильные молотки бывают ручные, - телескопические и колонковые. По весу их подразделяют на пять классов от 16 - 20 кг до 52 - 70 кг. [1]

Бурильные молотки нашли повсеместное применение при производстве буро-взрывных работ, когда требуется пробуривание шпуров для закладывания в них заряда взрывчатого вещества, необходимого при производстве взрыва. [2]

Бурильные молотки, в зависимости от способа работы ими, разделяются на ручные и колонковые. [3]

Бурильные молотки разрабатывают горную породу методом ударно-повторного бурения. Порода разрушается последовательными ударами рабочего инструмента по дну скважины. После каждого удара инструмент поворачивается на небольшой угол, чем предотвращается его заклинивание и обеспечивается цилиндрическая форма скважины. [4]

Телескопные бурильные молотки используют для бурения восстающих шпуров и проходки восстающих выработок. Корпус бурильного молотка соединен с распорной пневматической телескопной колонкой. Удар от поршня к буру передается через промежуточный боек, расположенный в передней головке и предохраняющий цилиндр от засорения буровой пылью. [6]

Отечественная промышленность выпускает бурильные молотки пяти классов, согласно принятой в СССР их классификации. [7]

Распространены ручные гайковерты, клепальные и бурильные молотки, сверлильные и шлифов, машины, ме-таллизац. Предназначен для механизации ручного труда в стр-ве, машиностроении, горной пром-сти, на транспорте. [8]

Для бурения скважин з скале применяются бурильные молотки и перфораторы, работающие от передвижных компрессоров. [9]

В машиностроении широко применяются механизированные инструменты ударного действия ( клепальные, рубильно-чеканные, отбойные, бурильные молотки); пневматические и электрические ручные инструменты вращательного действия ( виброножницы, сверлильные инструменты); электро - и мотоперфораторы, мототрамбовки и др. Если амплитуды вибрации оборудования и инструмента значительны, то это приводит к развитию у работающих так называемой вибрационной болезни. [10]

Для вертикального и близкого к нему наклонного бурения вверх применяются телескопные бурильные молотки. [11]

Буровыми машинами ударного действия являются пневматические, гидравлические и электрические перфораторы ( бурильные молотки), а также станки ударно-канатного и ударно-штангового бурения. [12]

ЗИ-4 с давлением 5 5 атм и расходом воздуха 1 м3 / мин; бурильные молотки БМ-13, БМ-16 и др. с давлением 5 - 6 атм и расходом воздуха 1 5 - 2 м3 / мин, электросверла с мотором мощностью 0 5 - 0 7 кет и электросверла колонковые с мотором мощностью 1 8 - 3 кет. При этом системы бурильных молотков и перфораторов применяют с продувкой скважин воздухом, а не с промывкой их водой. [13]

Буровые машины для ударного бурения шпуров называют пер­фораторами или буровыми (бурильными) молотками. Слово пер­форатор происходит от латинского perforare — пробивать, про­буравливать.

По виду применяемой энергии буровые молотки разделяются на пневматические и электрические. Однако электри­ческих буровых молотков в промышленности еще нет, а те конст­рукции, которые были разработаны до сего времени, промышленно­го значения не имеют. • 1

По весу и конструктивным особенностям буровые молотки де­лятся на три группы:

1) ручные буровые молотки с массой от 12 до 30 кг, предна­значенные для бурения с руки или с поддержек;

2) колонковые буровые молотки с массой 40—100 кг, устанавливаемые при бурении на колонках или манипуляторах;

3) телескопные буровые молотки с массой от 30 до 50 кг, смонтированные на раздвижной телескопической стойке, предна­значенные для бурения восстающих шпуров.

Принцип работы всех буровых молотков одинаков: в стальном цилиндре (d = 604- 100 мм) давлением сжатого воздуха переме­щается стальной поршень, совершая поступательно-возвратные дви­жения (длина хода поршня 25-—75 мм) с частотой 1700—3000 в ми­нуту. Шток поршня в конце переднего хода наносит удар по за­тыльнику бура, заставляя лезвия буровой коронки разрушать по­роду в забое шпура.

При обратном ходе поршень посредством храповично-винтово - го устройства поворачивается на 15—40° и с помощью втулки и патрона поворачивает бур, чтобы при последующем ударе лезвия буровой коронки разрушали породу в другом месте забоя шпура. Разрушенная - порода непрерывно удаляется из шпура потоком воды или воздуха.

Область применения буровых молотков — бурение шпуров в по­родах от ниже средней крепости до самых крепких (/ = 44-20).

18 Схема проветривания горизонтальных выроботок в шахте

В процессе проведения все разведочные выработки по условиям проветривания относятся к тупиковым, т. е. в них исключается сквозное движение вентиляционной струи. В зависимости от длины или глубины выработок и с учетом конкретных горно-геологических и горно-технических условий вентиляция таких выработок осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания и вентиляционных труб, а в некоторых случаях путем использования турбулентной диффузии и продольных перегородок. За счет диффузии разрешается проветривание горизонтальных выработок (рис. 12.1) протяженностью не более 10 м, а вертикальных — глубиной не более 5 м.

Разведочные выработки нередко имеют значительную длину, измеряемую несколькими километрами. Проветривание таких протяженных выработок осуществляется с помощью вентиляторов местного проветривания и трубопровода, прокладываемого по всей выработке, вспомогательной параллельной выработки и вентиляционных скважин (шурфов). Применение вентиляционных перегородок не нашло применения в практике разведочных работ, поскольку в этом случае увеличивается площадь поперечного сечения выработок, затрудняется транспортирование грузов, возникает необходимость в обеспечении хорошей герметизации перегородки для исключения утечек воздуха. Нагнетательный способ проветривания (рис. 12.2, а). 

Ядовитые газы, образовавшиеся при взрыве зарядов ВВ в шпурах, должны разжижаться свежим воздухом и выноситься из выработки в течение короткого отрезка времени, не превышающего 30 мин.

Проветривание выработок осуществляют с помощью вентиляторов местного проветривания и за счет общешахтной депрессии.

Проветривание за счет общешахтной депрессии применяют редко, в тех случаях, когда проводят две параллельные выработки, которые сбивают между собой через промежутки не более 30 м.

Наибольшее распространение имеет проветривание выработок вентиляторами местного проветривания (ВМП) в сочетании с вентиляционными трубами.

Различают четыре схемы проветривания выработок: за счет общешахтной депрессии ( 10.7, а), нагнетательную (см.  10.7, б), всасывающую (см.  10.7, в) и комбинированную (см.  10.7, г).

Наибольшее распространение имеет нагнетательная схема, при которой свежий воздух вентилятором по трубам нагнетается в забой выработки. Происходит интенсивное перемешивание свежего воздуха с воздухом, находящимся в призабойной части выработки, и эта смесь по выработке перемещается в исходящую струю. Дальность действия струи воздуха зависит от поперечного сечения выработки и скорости исходящей из труб струи воздуха. Расстояние от конца вентиляционных труб до забоя в газовых шахтах не должно превышать 8 м, а в негазовых — 12 м. При нагнетательной схеме происходит энергичное вымывание газов из забойного пространства и имеется возможность применения гибких труб. Недостаток схемы заключается в том, что загазованный воздух из забойного пространства перемещается по всей длине выработки.

При всасывающей схеме проветривания загазованный воздух из забойного пространства вентилятором засасывается в став труб и перемещается в выработку со свежей струей. Недостаток схемы — малая эффективность проветривания, так как воздушная среда, находящаяся от конца трубопровода на расстоянии более 1,5 м, практически не засасывается в трубопровод. Кроме того, при всасывающей схеме возможно применение только металлических труб.

 

 

При комбинированной схеме проветривания устанавливают два вентилятора: один — всасывающего действия с трубопроводом на всю длину выработки, а другой — нагнетательного действия с коротким (25-30 м) трубопроводом, который нагнетает свежий воздух в призабойное пространство.

Комбинированная схема сочетает достоинства нагнетательной и всасывающей схем (быстрое проветривание призабойного пространства, продукты взрыва не загазовывают выработку). Недостаток — наличие двух вентиляторов, дополнительные работы по периодическому переносу нагнетательного вентилятора и вентиляционной двери.

Для проветривания выработок применяют осевые (ВМ-4, ВМ-8) и центробежные (ВЦГЩ-8, ВЦО-0,6 и ВЦ-7) вентиляторы.

Осевые вентиляторы обеспечивают подачу от 1 до 11 м3/с и давление от 30 до 360 Па, центробежные — соответственно от 1 до 23 м3/с и 1000-9700 Па.

Вентиляторы ВМП и ВКМ с пневматическим двигателем применяют для проветривания выработок в шахтах, опасных по газу и пыли, отнесенных к сверхкатегорийным.

Высоконапорные вентиляторы ВЦО-0,6 и ВЦ-7 применяют для проветривания выработок большой (1500—2000 м) длины.

Проветривание протяженных выработок представляет определенные трудности. Для улучшения проветривания таких выработок применяют трубовоздуходувки (ТВ-80-1,4, ТВ-200-1,4 и др.) по схемам с реверсированием и без реверсирования. Первая схема является более сложной, так как требует монтажа дополнительных труб и задвижек, но зато резко сокращает время проветривания.

Вентиляционные трубы. В настоящее время проветривание тупиковых горизонтальных и наклонных выработок осуществляют, как правило, с применением гибких вентиляционных труб длиной 5, 10 и 20 м диаметром 400, 500 и 600 мм. Гибкие трубы изготовляют из капрона с односторонним покрытием негорючей резиной; чефера с двусторонним покрытием полихлорвинилом; чефера с двусторонним резиновым покрытием. Гибкие трубы соединяют между собой стыковыми кольцами и подвешивают к тросу протянутому по выработке. Трос крепят к верхняку крепи.

Гибкие трубы обладают следующими достоинствами по сравнению с металлическими: меньшее число стыков, снижающее утечки воздуха и трудоемкость монтажа; малая масса (масса 1 м трубы 1,8—4,7 кг); низкая стоимость; удобны при транспортировании и монтаже. Недостатки гибких труб: сравнительно малый (12—24 мес) срок службы, подверженность повреждениям, в результате чего увеличивается утечка воздуха.

Металлические трубы изготавливают из листовой стали толщиной 2— 3 мм. Диаметр труб — 0,4— 1 м, длина 2; 2,5; 3 и 4 м. Масса 1 м трубы с деталями подвески 26—73 кг. Металлические трубы соединяют на фланцах болтами с резиновой прокладкой и подвешивают к верхняку крепи скобами.

Металлические трубы требуют большого расхода металла, трудоемки при транспортировании и монтаже. Их достоинства — большой (до 3 лет) срок службы.

Вентиляционные трубы должны прокладываться прямолинейно с плотным соединением стыков, исключающим утечки воздуха. Гибкие трубы должны быть натянуты, не должны иметь складок и скручивания. В конце гибкого става следует вставлять металлическую трубу равного диаметра и длиной 1 — 1,5 м.

Выбор оборудования для проветривания горной выработки производят с помощью формул, которые применяют для расчета вентиляции тупиковых выработок в горной промышленности, исходя из фактора мета-новыделения, разбавления ядовитых газов после взрыва ВВ, максимального числа работающих в забое людей, минимальной скорости движения воздуха, а также по тепловому и пылевому режимам, мощности машин и оборудования (см. разд. 6.2).

Этот способ имеет наибольшее распространение. Он особенно эффективен при длине (глубине) выработок до 300 м, и только этот способ применяется для проветривания выработок, опасных по взрывам газа или пыли. При нагнетательном способе свежий воздух подается по вентиляционному трубопроводу, прокладываемому по всей выработке, а загрязненный вытесняется непосредственно по выработке. В соответствии с ПБ трубопровод должен отставать от забоя в горизонтальной выработке не более чем на 8 м, а в вертикальной — не более чем на 5 м. Основным достоинством способа является то, что свежий воздух из трубопровода поступает непосредственно к забою, где работают люди. Трубопровод работает под избыточным внутренним давлением, поэтому при нагнетательном способе могут использоваться как жесткие, так и мягкие вентиляционные трубы. Дальнобойность струи воздуха, выходящего у забоя выработки из трубопровода, зависит от его скорости движения в трубопроводе и площади сечения выработки. Для увеличения дальнобойности струи воздуха целесообразно на конце трубопровода использовать конусную насадку.

19 Виды взрывания: электрическое, взрывание детонирующим шнуром

Электрический способ, когда ВВ капсюля-детонатора сообщается пламя, возникающее при пропускании электрического тока через электровоспламенитель;

Включение тока производится из безопасного места.

® Взрывание детонирующим шнуром, когда взрыв ВВ капсюля-детонатора возбуждается взрывом другого (первичного) капсюля-детонатора, передаваемым при помощи детонирующего шнура.

· Первичный капсюль-детонатор взрывается огневым или электрическим способом. Следовательно, искра или пламя являются возбудителями взрыва капсюля-детонатора при всех трех способах взрывания;Различие между ними, положенное в основу классификации, заключается в средствах, при помощи которых взрыв капсюля-детонатора возбуждается на некотором удалении от него:

Огнепроводный шнур при огневом способе, электрический ток при

электрическом способе и детонирующий шнур при взрывании

детонирующим шнуром.

С учетом чрезвычайно быстрой скорости прохождения электрического тока

по проводникам и значительной скорости детонации детонирующего шнура, взрывание электрическое и детонирующим шнуром позволяет осуществлять практически одновременный взрыв нескольких зарядов.

20. Экскаваторы карьерные, его параметры и документация на них.

Экскаватор карьерный гусеничный ЭКГ-5А

и его модификации: ЭКГ-5В, ЭКГ-5Д, ЭКГ-4Ус

ЭКГ-5А

Экскаватор карьерный гусеничный ЭКГ-5А применяется для разработки и погрузки горной массы в транспортные средства на открытых горных разработках, а также на строительстве гидротехнических, промышленных и других сооружений.

С каждой машиной покупатель получает комплект инструмента для обслуживания, комплект запасных частей и техническую документацию.

Машина прекрасно зарекомендовала себя в работе как в условиях умеренного климата, так и в тропиках и условиях Крайнего Севера.

Конструктивные особенности:

Основные металлоконструкции - стрела, рукоять, поворотная и нижняя рама изготовлены из легированного проката, что обеспечивает их высокую эксплуатационную надёжность в тяжелых климатических и горно-геологических условиях;

Ковш и зубчатые передачи выполнены из высоколегированных износостойких сплавов, что гарантирует безаварийную работу при больших динамических нагрузках;

Электропривод экскаватора выполнен по системе "генератор-двигатель", либо с управлением от магнитных усилителей, либо с возбуждением электрических машин от тиристорных преобразователей с цифровым управлением. В системе управления предусмотрены необходимые блокировки для безопасной работы экскаватора. Планетарные редукторы поворота;

В системе управления электроприводами предусмотрен узел полуавтоматического управления процессом копания. Автоматизация копания, кроме облегчения труда машиниста, позволяет снизить удельный расход электроэнергии. Кабина машиниста создана с учетом требований эргономики. Стены её с тепло и звукоизоляцией отделаны внутри декоративным пластиком. Кресло с виброизоляцией может быть установлено в любом удобном для машиниста положении. Небьющиеся стекла кабины с противосолнечным фильтром создают хороший обзор во время работы. Дополняют комфорт винтилятор и электрические печки.

ЭКГ-5В

Экскаватор карьерный гусеничный ЭКГ-5В, разработанный с использованием уникального уралмашевского "ноу-хау" предназначен для добычи полезных ископаемых без буровзрывных работ и оснащен ковшом со встроенными пневмоударными молотками вместо зубьев.

Такая конструкция позволяет разрабатывать трещиноватые породы, мерзлые грунты и угли малой и средней крепости без предварительного их рыхления взрывом.

Удельный расход электроэнергии не превышает расхода при работе экскаватора с обычным ковшом. Использование ЭКГ-5В заметно снижает затраты на разработку месторождений.

Внедрение данного экскаватора на действующих предприятиях не требует коренного изменения технологии разработки месторождения.

Конструктивные особенности:

Ковш снабжен пневмоударными зубьями. Оригинальное устройство автоматически включает их в работу при увеличении сопротивления разрабатываемого грунта;

На поворотной платформе установлен мощный электрокомпрессор с оздухосборником для привода пневмоударных зубьев ковша;

Оригинальная система передает сжатый воздух от компрессора к пневмоударным зубьям;

Для безвзрывной технологии добычи ископаемых используется три пневмомолота по 1,7 кДЖ. Частота удара каждого 7 Гц. Мощность двигателя главного компрессора, 200кВ.

Наличие варианта с уширенными гусеницами.

ЭКГ-5Д

Экскаватор карьерный гусеничный ЭКГ-5Д применяется для разработки и погрузки горной массы в транспортные средства на открытых горных разработках, а также на строительстве гидротехнических, промышленных и других сооружений в условиях отсутствия линий электропередач.

Модель экскаватора ЭКГ-5Д снабжена дизель-электрическим приводом, обеспечивающим удобство в эксплуатации и автономность работы.

Конструктивные особенности:

Основные металлоконструкции - стрела, рукоять, поворотная и нижняя рама изготовлены из легированного проката, что обеспечивает их высокую эксплуатационную надёжность в тяжелых климатических и горно-геологических условиях;

Ковш и зубчатые передачи выполнены из высоколегированных износостойких сплавов, что гарантирует безаварийную работу при больших динамических нагрузках;

Первичными двигателями экскаватора являются дизели, приводящие во вращение генераторы постоянного тока питающие двигатели основных механизмов;

Дизель -электрический (2х500 л.с.); Объём топливного бака 3800 литров; Мощность приводного дизеля 2 х 450 л.с.

Электропривод экскаватора выполнен по системе "генератор-двигатель", либо с управлением от магнитных усилителей, либо с возбуждением электрических машин от тиристорных преобразователей с цифровым управлением. В системе управления предусмотрены необходимые блокировки для безопасной работы экскаватора;

В системе управления электроприводами предусмотрен узел полуавтоматического управления процессом копания. Автоматизация копания, кроме облегчения труда машиниста, позволяет снизить удельный расход электроэнергии. Кабина машиниста создана с учетом требований эргономики. Стены её с тепло и звукоизоляцией отделаны внутри декоративным пластиком. Кресло с виброизоляцией может быть установлено в любом удобном для машиниста положении. Небьющиеся стекла кабины с противосолнечным фильтром создают хороший обзор во время работы. Дополняют комфорт винтилятор и электрические печки;

Система дистанционного контроля позволят следить за работой дизелей из кабины машиниста.

ЭКГ-4Ус

Экскаватор карьерный гусеничный ЭКГ-4Ус является модификацией экскаватора ЭКГ-5А и отличается удлинёнными линейными параметрами рабочего оборудования.

Экскаватор ЭКГ-4Ус предназначен для отработки более высоких чем экскаватор ЭКГ-5А забоев, обладает возможностью погрузки породы в большегрузные автосамосвалы грузоподъёмностью от 75 до 110 тонн.

22. Буровые каретки и их назначение, и порядок их обслуживания.

БУРОВАЯ КАРЕТКА (а. drill carriage, drill steel car; н. Воhrwagen, Воhrgeratwagen; ф. jumbo, chariot de forage; и. carro de perforacion) — установка для механизированного бурения шпуров и скважин в подземных горных выработках. В горизонтальных и наклонных горных выработках применяют самоходные буровые каретки (рис. 2), в вертикальных стволах шахт — подвесные.

Самоходная буровая каретка — платформа на пневматическом, колёснорельсовом или гусеничном ходу, на которой монтируется один или несколько (до 4 и более) гидравлических, реже винтовых манипуляторов с автоподатчиками и бурильными машинами вращательного, ударно-вращательного или вращательно-ударного действия. Некоторые буровые каретки оборудуются кабиной с крышей и пультом управления. При работе буровой каретки закрепляются в выработке рельсовыми захватами или гидродомкратами.

Самоходные буровые каретки используют при проходке горных выработок и ведении добычных работ. При бурении в выработках и камерах большой высоты применяют башенные буровые каретки.

Подвесная буровая каретка — складывающаяся рама, закреплённая в забое домкратами, с установленными на ней манипуляторами, автоподатчиками и бурильными молотками. После обуривания забоя рама поднимается к подвесному полку. В буровой каретке применяют длинноходовые, канатно-поршневые, цепные или винтовые податчики, позволяющие бурить шпур или скважину глубиной до 2,5-3,5 м и более одним длинным буром. При работе буровой каретки в забое электроэнергия к ним подаётся по кабелю, вода и сжатый воздух по шлангам.

23. ОГНЕПРОВОДНЫЙ, детонирующий ШНУР (а. safety fuse, blasting fuse, Bickford fuse; н. Zundschnur; ф. meche, соrdeau bickford; и. mecha) — предназначен для инициирования капсюля-детонатора при огневом взрывании. Состоит из сердцевины из слабо спрессованного дымного пороха с направляющей нитью, окружённой внутренней, наружной оплётками (льняной или хлопчатобумажной), пропитанными влагоизолирующим составом (смола, пек, парафин, пластмасса). По скорости горения различают нормально горящие (около 10 мм/с) и медленно горящие (около 5 мм/с) огнепроводные шнуры. В зависимости от наружного покрытия огнепроводные шнуры применяют в сухих (асфальтированный огнепроводный шнур), влажных (двойной асфальтированный огнепроводный шнур) и обводнённых горных породах (в пластмассовой оболочке).

Огнепроводный шнур не боится удара; зажигается спичкой, тлеющим фитилём, отрезками огнепроводного шнура, зажигательными или электрозажигательными патронами, электрозажигательной трубкой. Выпускается в кругах по 10 м; 25 кругов складывают в бухту и завёртывают в бумагу, а 12 бухт упаковывают в деревянный ящик. Гарантийный срок хранения асфальтированного огнепроводного шнура — 1 год, двойного асфальтированного и в пластмассовой оболочке — 5 лет. Конструкция огнепроводного шнура предложена в 1831 англичанином У. Бикфордом.

25. Станки шнекового бурения широко применяются для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125... ...160 мм и глубиной до 25м в плотных и полускальных грунтах (аргиллите, мягком известняке, мергеле и т. п.). Производительность от 15 до 100 м/смену. Станки просты в эксплуатации, при их работе обеспечиваются благоприятные санитарно-гигиенические условия.

Для вращательного бурения скважин применяют самоходные бурильные и бурильно-крановые установки. Бурильный инструмент входит в толщу породы вращательно-поступательным движением по направлению своей оси.

Различают два способа вращательного бурения: колонковый и роторный. В станках колонкового и роторного бурения для очистки скважины и охлаждения бурового инструмента применяют глинистый раствор. Циркулируя в скважине, раствор проникает в буримую породу, что предотвращает обрушение стенок скважины, не имеющих обсадных труб.

При колонковом способе в нижней части бурового снаряда устанавливают колонковую трубу, которую при помощи переходников соединяют с кольцевой коронкой, армированной резцами из твердых сплавов или алмазами. Сначала выбуривают кольцевой забой, а остающийся нетронутым столбик породы (керн) входит в колонковую трубу, вместе с которой его извлекают на поверхность. Иногда при колонковом бурении вместо армированных применяют дробовые коронки. В этом случае для разрушения породы в забой скважины насыпают чугунную или стальную дробь.

При роторном способе бурильные трубы вращает специальный вращатель-ротор, устанавливаемый непосредственно над устьем скважины. Ротор имеет отверстие, через которое

пропущена ведущая штанга квадратного сечения. Для разрушения крепких пород при роторном бурении чаще всего применяют шарошечные и уступчатые долота, которые разрабатывают грунт по всей площади забоя скважины. Шарошечные долота позволяют достичь высоких удельных давлений на забой, что повышает производительность и позволяет разрушать скальные породы.

27. Инициирующие взрывчатые вещества — индивидуальные вещества или смеси, легко взрывающиеся под действием простого начального импульса (удар, трение, луч огня) с выделением энергии, достаточной для воспламенения или детонации бризантных взрывчатых веществ. Характерная особенность инициирующих взрывчатых веществ — легкий переход горения во взрыв в тех условиях, в которых такой переход для вторичных взрывчатых веществ не происходит.

Требования, предъявляемые к инициирующим взрывчатым веществам: высокая инициирующая способность, обеспечивающая безотказное возбуждение взрыва в заряде вторичного взрывчатого вещества при малых количествах инициирующего вещества; безопасность в обращении и применении; хорошая сыпучесть и прессуемость, необходимые для точных навесок и предупреждения высыпания из готовых изделий; химическая и физическая стойкость; совместимость со вторичными ВВ и конструкционными материалами; влагостойкость.

Инициирующие взрывчатые вещества применяют в военном деле, горнодобывающей промышленности в виде зарядов в специальной конструкции — так называемые капсюли-детонаторы и капсюли-воспламенители.

29. Шарошечное бурение — способ бурения скважин с использованием шарошечного долота — важного элемента бурового оборудования. Впервые было применено в США в 20-х годах 20-го века. В России этот способ бурения применяется с 30-х гг. 20 в. для бурения нефтяных и газовых скважин.

При шарошечном бурении горные породы разрушаются стальными или твердосплавными зубками шарошек, вращающимися на опорах бурового долота, которое, в свою очередь, вращается и прижимается с большим осевым усилием к забою.

В станках шарошечного бурения как правило разрушающим инструментом является шарошечное (-двух, -трёх) долото. Для разрушения породы требуется осевое давление и определённое число оборотов буровой штанги.

Такие станки позволяют бурить скважины от 72 до 500 мм. В горном производстве используются шарошки от 75 до 320 мм. Отечественные станки для таких работ — это:

СБШ-200

длина L=30м

диаметр скважин (долота) d=190-243мм

мощность двигателя вращателя N=55кВт

давление на забой P=25-30 тон

СБШ-250

длина L=32-40м

диаметр скважин(долота) N=d=214-269мм

мощность двигателя вращателя P=55кВт

30. При проведении горизонтальных выработок буровзрывным способом уровень механизации погрузки породы составляет 95—98%. Внедрение высокопроизводительных породопогрузочных машин позволяет уменьшить трудовые затраты и время погрузки породы до 30—35% трудозатрат и времени общего цикла работ.

Погрузку взорванной породы производят погрузочными машинами и скреперными установками. В отечественной практике получили распространение:

• ковшовые машины периодического действия с прямой и ступенчатой погрузкой. Эти машины обозначаются ППН — погрузочная, периодического действия с нижним захватом;

• машины непрерывного действия с рабочим органом «загребающие лапы» и ступенчатой погрузкой. Эти машины обозначаются ПНБ — погрузочная, непрерывного действия с боковым захватом.

Погрузка породы ковшовыми погрузочными машинами. В странах СНГ наиболее широко распространены ковшовые машины с прямой и ступенчатой погрузкой, которые в основном имеют колесно-рельсовый ход. Объем погрузки породы, например, в шахтостроительных организациях угольной промышленности ковшовыми машинами составляет 45 — 50%, а в горнорудной промышленности — 60—65% общего объема механизированной погрузки.

Основными преимуществами ковшовых машин являются простая конструкция и высокая маневренность. Эти машины обеспечивают хорошую зачистку почвы и позволяют производить погрузку породы любой крепости. Особенно эффективно применение ковшовых машин при погрузке прочных пород.

К недостаткам этих машин относятся периодическое действие, что снижает производительность, большая разгрузочная высота и ограниченный фронт погрузки.

Ковшовые машины со ступенчатой погрузкой имеют конструкцию, аналогичную машинам с прямой погрузкой, а отличаются размерами, мощностью и исполнением отдельных узлов.

Принцип работы машин типа ППН следующий. Машина с прицепленной к ней вагонеткой и опущенным ковшом по рельсам подъезжает к взорванной породе. За счет напорного усилия, создаваемого механизмом передвижения, ковш внедряют в породу. После заполнения ковша включают механизм подъема и породу из ковша разгружают в вагонетку. Одновременно погрузочную машину с вагонеткой перемещают от забоя. Затем ковш опускают, а машину перемещают к взорванной породе и производят следующее заполнение ковша. После загрузки вагонетки ее заменяют на порожнюю.

Машины со ступенчатой погрузкой с электрическим приводом имеют такую же конструкцию, как машины, имеющие пневматический привод.

В отличие от машин ППН ковш закреплен на стреле, а разгрузку ковша производят на ленточный конвейер. С ленточного конвейера порода поступает в транспортное средство. Машины оборудованы форсунками для подавления пыли.

Машины поставляют в комплекте со съемными манипуляторами, которые установлены на раме с левой и правой сторон.

Достоинством машин ступенчатого типа является наличие перегрузочного конвейера, который позволяет использовать вагонетки разной вместимости и обеспечивает равномерную загрузку вагонеток без ручного разравнивателя.

В последние годы за рубежом получили распространение погрузочные машины с боковой разгрузкой ковша. Машины выпускают на гусеничном и пневмоколесном ходу. Такие машины имеют вместимость ковша до 0,5 м3 и производительность 40—60 м3/ч. Парк машин с боковой разгрузкой ковша составляет в ФРГ 70%, во Франции — 50% общего числа погрузочных машин.

Основными достоинствами машин с боковой разгрузкой ковша являются хорошая совмешаемость с различными транспортными средствами — конвейером, вагонетками, перегружателями; частичная механизация возведения крепи; высокая производительность за счет сокращения времени цикла черпания.

Погрузка породы машинами непрерывного действия. Погрузочные машины непрерывного действия имеют ступенчатую погрузку породы и гусеничный ход. Рабочим органом служат загребающие лапы.

В угольной промышленности наибольшее распространение имеют машины 2ПНБ-2, с применением которых проходят 40% выработок, где применяют механизированную погрузку породы.

Достоинствами погрузочных машин непрерывного действия являются более высокая производительность и маневренность, чем у ковшовых машин; недостатками — более сложная конструкция, ограниченная по крепости пород область применения и высокая стоимость. Погрузочные машины с загребающими лапами аналогичны по принципу действия и отличаются одна от другой размерами и конструкцией отдельных узлов.

Выбор погрузочной машины. При выборе типа погрузочной машины учитывают следующие факторы: размеры поперечного сечения выработки; крепость пород; вид энергии; наличие рельсовых путей и их число. Погрузочная машина должна обеспечить максимальный уровень механизации погрузки породы, высокую производительность труда и заданную скорость проведения выработки с минимальной стоимостью.

Погрузочная машина должна свободно перемещаться по выработке, при этом зазоры между крепью и наиболее выступающей частью машины должны соответствовать требованиям Правил безопасности.

Ковшовые погрузочные машины могут применяться при погрузке породы любой крепости. Машины с загребающими лапами типа ПНБ-1 и 1ПНБ-2 целесообразно применять при погрузке породы с / < 6, 2ПНБ-2 — с/< 12, ПНБ-ЗД и ПНБ-4 — с/<16.

Погрузочные машины на колесно-рельсовом ходу можно использовать в наклонных выработках с углом наклона до 5°, а на гусеничном ходу — с уклоном до ±10°.

При наличии специальных удерживающих приспособлений область применения погрузочных машин соответственно увеличивается до 10 и 15°.

31. АММИАЧНАЯ СЕЛИТРА, азотнокислый аммоний, нитрат аммония (а. ammonium nitrate; н. Ammonsalpeter, Ammoniumnitrat; ф. salpetre d'ammonium, nitrate d'ammonium; и. nitrato amoniсо, salitre amoniacal) — слабое взрывчатое вещество, получаемое взаимодействием аммиака с азотной кислотой. Используется как окислитель в составе промышленных взрывчатых веществ. По энергетическим параметрам примерно в 3 раза уступает тротилу. Характеризуется низкой детонационной способностью.

Аммиачная селитра — гигроскопичный сыпучий кристаллический порошок белого цвета. С ростом температуры гигроскопическая точка селитры понижается, а скорость увлажнения возрастает; аммиачная селитра слёживается. Способна к самоускоряющемуся термическому разложению. При сильном нагревании может взорваться; опасность взрыва возрастает в замкнутом помещении, способствующем нарастанию давления. Пожаро- и взрывоопасность аммиачной селитры выше при наличии в ней примесей органического происхождения, а также при укупорке в горючие материалы. Термическая стойкость аммиачной селитры понижают углеводы, крахмал, сахариды, глюкозы, особенно опасно присутствие нитритных солей и азотной кислоты.

Аммиачную селитру стабилизируют мочевина, уротропин, карбонаты. Аммиачная селитра как самостоятельное взрывчатое вещество из-за малой энергии взрыва не используется.

33 Рабочая, транспортная, предохранительная площадка карьера

Рабочая зона карьера — это зона, в которой осуществляются вскрышные и добычные работы. Она характеризуется совокупностью вскрышных и добычных уступов, одновременно находящихся в работе. Положение рабочей зоны определяется высотными отметками рабочих уступов и длиной их фронта работ. Рабочая зона представляет собой перемещающуюся и изменяющуюся во времени поверхность, в пределах которой осуществляются работы по подготовке и выемке горной массы. Она может охватывать один, два или все борта карьера. При строительстве карьера рабочая зона, как правило, включает только вскрышные уступы, а к окончанию горно-капитальных работ — и добычные. Число вскрышных, добычных и горно-подготовительных забоев в рабочей зоне не может устанавливаться произвольно, так как от этого зависит выполнение планов по отдельным видам работ. В рабочей зоне карьера каждый экскаватор в процессе работы занимает определенную горизонтальную площадь, которая характеризуется шириной рабочей площадки и длиной экскаваторного блока. При разработке горизонтальных и пологих месторождений малой и средней мощности высотное положение р.з.к. остается неизменным; при разработке наклонных и крутых месторождений, а также мощных изометрических залежей рабочая зона постепенно понижается вместе с увеличением глубины карьера.

Транспортные площадки  служат для расположения транспортных путей, связывающих рабочие площадки в карьере с поверхностью. Ширина транспортных площадок составляет 10— 25 м. Предохранительные площадки 12 предназначены для повышения устойчивости борта и для задержания кусков породы, обрушивающихся при выветривании уступов. Ширина этих площадок 3—5 м, но не менее одной трети расстояния по вертикали между смежными площадками. Форма карьера (в плане) обычно близка к овальной. Длина карьера составляет от 0,5 до 5 км, а иногда и больше, ширина 2—4 км, глубина современных карьеров — от нескольких десятков метров до 300—450 км. В проектах и перспективных технико-экономических расчетах конечная глубина карьера достигает 500—900 м. Общий объем пустых пород и полезного ископаемого в карьере (объем горной массы) зависит от его размеров и колеблется от нескольких десятков тысяч до сотен миллионов кубометров. При разработке пологих пластов пространство, образующееся в карьерном поле после извлечения полезного ископаемого, называется выработанным. Его, если это технически возможно, необходимо использовать для размещения пород вскрыши или транспортных коммуникаций, по которым вывозится полезное ископаемое или вскрыша.

Рабочие площадки уступов служат для размещения выемочно – погрузочного и транспортного оборудования.  Минимальная ширина для отработки одноковшовыми экскаваторами с погрузкой в ж.д. транспорт составляет 30-40м, для многоковшовых – 60-100м. 

Предохранительные площадки – служат для повышения устойчивости бортов карьера и обеспечения безопасности работы. Они создаются в результате недоработки нижнего уступа относительно верхнего. Ширина предохранительной площадки зависит от высоты уступа и свойств слагающих его пород. Её минимальная ширина должна составлять не менее 0,2 высоты уступа через каждые 15 м по вертикали в мягких породах и через3 0м в крепких породах.

Транспортные (соединительные) площадки – служат для расположения на них ж.д. или автомобильных дорог, соединяющих забойные пути с путями капитальной траншеи. Также могут быть оборудованы конвейерами.  Ширина транспортной площадки устанавливается в зависимости от применяемого транспортного оборудования.

34 Проведение стволов шахт

Проходке ствола предшествует подготовительный период, который включает внутриплощадочные и внеплощадочные работы. В состав внеплощадочных работ входят работы по сооружению магистральных линий: подъездных автомобильных: дорог, линий связи, линий электропередачи с трансформаторными подстанциями, водопроводных линий с водозаборными сооружениями и др. Объем внеплощадочных работ весьма разнообразен и зависит от освоенности района. К внутриплощадочным работам относятся: планировка площадки, прокладка коммуникаций, устройство дорог в пределах ствола шахты, оснащение ствола, сооружение технологической части ствола, возведение зданий околоствольного комплекса, монтаж оборудования и оснащение ствола проходческим комплексом. В этот же период строятся здания и сооружения, необходимые для проходки ствола: компрессорная, котельная, электроподстанция — и монтажа в них оборудования. Продолжительность подготовительного периода при строительстве разведочной шахты зависит в основном от площади поперечного сечения ствола, его глубины, принятой технологической схемы проходки, вида проходческого комплекса, а также от объема поверхностных сооружений. Способ проходки ствола определяется геологическими и гидрогеологическими условиями. У ствола шахты различают устье (верхнюю часть, прилегающую к поверхности), собственно ствол и зумпф, служащий для сбора воды, стекающей по стволу, а на добычных шахтах — и для размещения скипов при загрузке рудой. При проведении ствола проходческим комплексом необходим так называемый технологический отход — приустьевая часть ствола длиной 30—70 м для монтажа оборудования. В комплекс работ по сооружению устья и технологической части ствола входят: оснащение поверхности для проходки технологической части, монтаж временного проходческого оборудования, проходка технологической части, демонтаж оборудования, монтаж проходческого комплекса и другие подготовительные работы, которые обеспечивают начало проходки ствола с заданной скоростью. Обычно с завершением сооружения технологической части заканчивается также оснащение поверхности для проходки самого ствола.

35 Изготовление патронов боевиков

При производстве взрывных работ на земной поверхности патроны-боевики должны изготовляться на месте работ или в специально отведенных местах и зарядных будках, расположенных не ближе 50 м от места взрывных работ. В зимнее время патроны-боевики могут изготовляться в отдельном помещении здания подготовки ВМ, которое отделяется стеной из несгораемого материала толщиной не менее 25 см от помещения подготовки ВВ. Переноска их общей массой не более 10 кг разрешается в специально изготовленных переносных ящиках с ручками и крышкой, обитых внутри войлоком. Боевики устанавливаются вертикально в один ряд. При изготовлении патрона-боевика необходимо развернуть оболочку на торце, сделать углубление, ввести детонатор на полную длину, собрать края оболочки в складки и завязать шпагатом вместе с ОШ, ДШ, проводами электродетонатора. При электрическом взрывании можно прокалывать торец, не разворачивая оболочку, и осуществлять крепление ЭД накидыванием петли проводов на конец патрона-боевика. Патроны порошкообразных ВВ в мягкой оболочке до ввода в них детонатора или ДШ должны разминаться. При работе в мокрых условиях необходимо применять водоустойчивые ОШ, ДШ. Место ввода детонатора или детонирующего шнура в патрон ВВ изолируется. Конец ДШ, вводимый в патрон, должен завязываться узлом или складываться не менее чем вдвое. Когда оболочка патрона сделана из бумаги или хлопчатобумажной ткани, разрешается обматывать ДШ вокруг боевика. Боевики должны изготовляться точно по числу зарядов. Неиспользованные боевики должны быть уничтожены одним из применимых способов. При взрывании зарядов в длинных шпурах (скважинах) разрешается вводить в торец патрона-боевика два однотипных электродетонатора. Зажигательные и контрольные трубки должны изготовляться в отдельном помещении здания подготовки ВМ при выполнении разовых и эпизодических работ продолжительностью не свыше 6 мес. Изготовление их разрешается в приспособленных помещениях, палатках или под навесом. Операции по изготовлению трубок должны выполняться на столах, имеющих бортики и обитых брезентом по мягкой прокладке или резиной толщиной не менее 3 мм. На столе у каждого взрывника должны находиться не более 10 капсюлей-детонаторов и необходимое количество ОШ. При работах передвижного характера изготовление зажигательных трубок разрешается производить под открытым небом за пределами опасной зоны и не ближе 25 м от места хранения ВМ. Изготовленные зажигательные трубки должны сортироваться по длине и сворачиваться в круг, а контрольные — связываться в пачки шпагатом и укладываться на полку шириной не менее 40 см, имеющую бортики и расположенную выше плоскости стола на 50—70 см, или в отдельном шкафу. Контрольная трубка должна иметь отличительный знак. От каждой бухты ОШ с обоих концов отрезается по 5 см. Резать огнепроводный шнур разрешается острым инструментом. Допускается резать несколько ниток ОШ. При резке ОШ на столе не должны находиться капсюли-детонаторы. В процессе резания ОШ его необходимо тщательно осматривать. Участки шнура, где замечены утолщения или уточнения, нарушения целостности оболочки, места смятия и другие наружные недостатки, должны вырезаться. Каждый капсюль-детонатор должен быть осмотрен на чистоту внутренней поверхности гильзы. При наличии частиц они удаляются легким постукиванием о ноготь. Запрещается удалять соринки каким-либо предметом и выдуванием.