5. Подготовка горных пород к выемке

Подготовку скальных и полускальных пород к выемке ведут с использованием энергии взрыва как наиболее универсального и эффективного способа.

Используя рекомендации В.В. Ржевского и техническую характеристику бурового станка принимаем угол наклона скважины к горизонту равным 75⁰ .

Так как на подготовке пород к выемке используется экскаватор ЭКГ-8и, то высота уступа составляет 15 метров.

Длина скважины,

(5.1)

Длина перебура (м) рассчитывается по формуле:

(5.2)

где h – высота уступа, м.

Диаметр скважины, мм:

(5.3)

где К_РС – коэффициент расширения скважин при бурении;

d_Д – диаметр долота, мм.

Определяем сменную производительность бурового станка, м/смену:

, м/смену (5.4)

где Т_С – продолжение смены, 480 мин;

Т_ПЗ – продолжительность подготовительно-заключительных операций, Тпз=20 мин.;

Т_Р – продолжительность регламентированных перерывов, Тр=20 мин.;

Т_ПР – продолжительность внутрисменных простоев, Тпр=70 мин.;

t_В – длительность вспомогательных операций, tв=4 м/мин.;

V_Б – техническая скорость бурения, м/мин.

Руководствуясь опытными данными по П.И. Томакову и И.К. Наумову техническая скорость бурения 0,21 м/мин [1, табл.17].

м/смену317941990

Годовая производительность бурового станка, м/год:

м/год (5.5)

где N_СМ.Б. – количество рабочих смен в год, по “Гипроруде” [1, табл.19]

N_СМ.Б. = 440 смен.

При выборе ВВ следует руководствоваться рекомендациями [1, табл.20], а также использовать ВВ пригодное для механического заряжания. Так как по обводненности породы обводненные и коэффициент крепости 5, поэтому выбираем Гранулатол.

Определяем линию наименьшего сопротивления по подошве, м:

(5.6)

где - угол наклона скважины к горизонту;

К_В – коэффициент, учитывающий взрываемость пород [1, табл.21];

d_С – диаметр скважины, м ;

m–коэффициент сближения зарядов равный для трудновзрываемых пород [1, табл.21];

К_ВВ - переводной коэффициент ВВ [1, табл.22];

Δ – плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м3 [1, табл.22].

Линия сопротивления по подошве с учетом требования безопасности ведения буровых работ у бровки уступа, м:

(5.7.)

где δ_П – ширина призмы возможного обрушения, м;

α–угол откоса рабочего уступа, град.

Руководствуясь данными угла откоса уступа и шириной призмы обрушения по “Гипроруде” имеем

δ_П = 6 м. [1, табл.13]

α = 35⁰ [1, табл.13]

В дальнейших расчетах принимаем наибольшую величину, то есть W=12 метров.

Выбираем конструкцию заряда. Скважины обводненные, поэтому заряд будет сплошной колонковый.

Находим длину заряда, м

, м (5.8)

где l_ВВ – длина заряда ВВ, м

l_З – длина забойки, м

l_ПР – длина промежутка.

м

(5.9)

Окончательно принимаем длину забойки равной 2,3 метров.

м

Определяем массу заряда в скважине, кг

кг (5.10)

где d_С – диаметр скважины, дм.

Исходя из объема породы, взрываемой зарядом, его масса равна:

, кг (5.11)

где g – удельный расход ВВ, кг/м3 [1, табл.23];

а – расстояние между скважинами в ряду, м;

в – расстояние между рядами, м.

Породы по взрываемости – легковзрываемые поэтому сетку скважин применяем однорядную.

м (5.12)

м

кг

Вычисляем объем блока по условиям обеспеченности экскаватора взорванной горной массой, м³

, м³ (5.13)

где Q_СМ.П. – сменная производительность экскаватора, м³;

n_СМ – число рабочих смен экскаватора в течении суток ,ед.;

n_Д – норматив обеспеченности экскаватора взорванной горной массой, сут.;

Величина n_Д для северных районов составляет 15 суток.

м³

Определяем длину блока, м:

, м (5.15)

где n_Р – число взрываемых рядов скважин.

Так как породы по взрываемости легковзрываемые, то n_Р = 3 [1, табл. 24].

м

Находим число скважин, взрываемых в одном ряду:

скважин (5.16)

Вычисляем общий расход ВВ на блок, кг:

кг (5.17)

Рассчитаем выход горной массы с 1 пм скважины, м³:

м³ (5.18)

Находим интервал замедления, мс:

_{, мс (5.19)}

где К_З – коэффициент, зависящий от взрываемости пород, К_З = 5 [1, табл. 21].

мс

По расчетной величине подбираем стандартное ближайшее пиротехническое реле РП-8. Таковым является реле РП-8 с 75 мс замедлением. Схема коммутации – порядная с продольными рядами.

Рассчитаем ширину развала взорванной горной массы, м:

м (5.20)

Определяем высоту развала, м:

м (5.21)

Находим инвентарный парк буровых станков:

ед. (5.22)

Окончательно принимаем 22 буровых станков.