2.6.2 Обоснование и расчет параметров взрывных работ

Определяем проектный расход ВВ по формуле:

q_{n =} q_э*К_вв*К_д*К_т*К_сз*К_сп*К_v, кг/м³ (2.18)

где: q_э - эталонный расход ВВ- определяется по категории трудности взрывания;

К_вв - коэффициент пересчета расхода эталонного ВВ к расходу реального ВВ;

К_д - требуемая степень дробления;

K_д=0.5/d_ср (2.19)

где:d_ср-требуемый средний размер отдельности в массиве,м

Е-емкость ковша эксковатора,м³

d_ср = ³√E/3 (2.20)

d_ср =³√5,5/3 = 0,59

K_д=0.5/0,59=0,85

К_т - коэффициент, учитывающий трещиноватость взрываемого массива;

К_т = 1.2l_ср +0.2,м (2.21)

где l_ср средний размер отдельностей в массиве,м; l_ср>1м,то К_т =1.4

К_сз - коэффициент, учитывающий сосредоточенность скважинного заряда; К_сз 1,0;

К_сп - коэффициент, учитывающий число свободных поверхностей;

К_сп = 0,8

К_v - коэффициент, учитывающий высоту уступа.

К_v ⁼³√15/H_y (2.22)

К_v =³√15/10=1,15

q_n =0,5*1*0,85*1,4*1*0,8*1,15 =0,547кг/м³ (2.23)

Обоснование и расчет параметров взрывных работ

Определяем величину преодолеваемого сопротивления по подошве уступа W для одиночного или парносближенного заряда.

Согласно техническим правилам ведения взрывных работ на дневной поверхности преодолеваемую величину сопротивления по подошве рассчитывается по формуле:

W = 0,9* _р м, (2.24)

где: р – совместимость 1м скважины, кг/м³.

q_р - расчетный удельный расход ВВ, г/м³

Определяется по формул:

р= 0,785*d_скв²* Δ, кг/м³ (2.25)

Δ – плотность заряжания, кг/м³ Δ=1100кг/м³

р = 0,785*(0,16)²*1100 = 22кг/м³

W = 0.9*√(22/0,547) = 6 м

Сопротивление по подошве для парносближенных скважин рассчитывается по формуле:

W_n = *W,м (2.26)

W_n = 1.4*6 = 8м

Найденные расчетным путем W и W_n уточняются по результатам опытных и промышленных взрывов.

Сопротивление по подошве по условиям безопасности расположения станка находится по формуле:

W_б = һ_у*ctgα+b_n ,м (2.27)

где: һ_у - высота уступа, м;

α - угол откоса уступа;

b_n - безопасное расстояние, м. (равное 2-5 метров).

W_б =10*ctg 45⁰+3 = 13 м

Длина перебура вычисляется по формуле:

l_n = 0,1*h_y , м (2.28)

где: һ_у - высота уступа, м;

l_n = 0.1*10 = 1 м.

принимаем длину перебура за 1 м.

От длины забойки зависят разлет и ширина развала, которая уменьшается при увеличении ее длины.

Определяем расстояние между скважинами заряда в ряду по формуле:

а = m*W,м (2.29)

где: m - коэффициент, сближения зарядов, принимается в пределах 0,8 - 1,2.

W_р - величина сопротивления по подошве.

а = 0.85*6 =5 м

Расстояние между рядами скважин при мгновенном взрывании по формуле:

b = 0,85*W,м (2.30)

b = а = 5 м

Принимаем квадратную сетку a= b=5м.

Массу заряда в скважине определяем по формуле:

Q_скв = q_p*W*h_у*a, кг (2.31)

Q_скв = 0,547*6*10*5 =164 кг

Длину заряда определяем по формуле:

L = Q_скв/p,м (2.32)

где: Q_скв - масса заряда в скважине, кг;

Р – совместимость 1 м скважин, кг/м

L = 176/22 =8м

Длина скважины находится по формуле:

l_c = H_y+l_n ,м (2.33)

l_c=10+1=11 м

Длину забойки находим из выражения:

l₃=l_c-L,м (2.34)

l_з=11-8=3м

Определяем объем горной массы на 1 скважину:

V_скв=а*в*Н_у ,м³ (2.35)

V_скв=5*5*10=250 м³

Выход горной массы с одного метра скважины:

V=V_скв/l_c ,м³ (2.36)

V=250/11=23м³

Количество скважин необходимых для взрывания потребного блока:

N_cкв=V_бл/V_скв (2.37)

N_скв=20833/250=85

Число скважин в ряду:

N_скв.р=N_скв/а (2.38)

N_скв.р=85/5=17

Принимаем 5рядов по 17 скважин.

Определяем общий объем бурения во взрывном блоке:

L=l_c*N_скв ,м (2.39)

L=11*85=935м

Общее количество ВВ на взрываемый блок:

Q_бл= N_скв*Q_скв, кг (2.40)

Q_бл=85*164= 13940кг

Вес боевиков:

Q_боев=Q_б*N_скв ,кг (2.41)

Q_б- вес 1 боевика

Q_боев=0,400*85=34 кг

Определим количество волноводов по формуле:

N_скв *1,1=85*1,1=94

(2.42)

2.6.3 Годовая производительная мощность карьера в плотном теле

V_мес=Qг/12 ,м³ (2.43)

V_мес=1000000/12= 83333 м³

Объем взрываемого блока:

V_бл= Vмес/4 ,м³ (2.44)

V_бл=83333/2=20883 м³

Определим ширину развала взорванной массы. Ширину развала для первого ряда скважин определяем по формуле:

,м. (2.45)

Х ₀=5*0,547*7,75=21 м

Полная ширина развала:

,м. (2.46)

Х=21+(5-1)5=41 м.

Высоту развала при многорядном взрывании определяют по формуле:

,м. (2.47)

Н_р=0,8*10=8 м.

Рассчитаем количество буровых станков, необходимое для годового бурения по формуле:

,станков (2.48)

где: Q_{б. год} - годовая производительность бурового станка

, м³ (2.49)

h _{скв.год.}= 1000000/23 =43478м³

N _бур.ст =43478/47520 =0,9

Принимаем 1 буровой станок

2.6.4 Выбор и обоснование схемы взрывания

Ориентировочный интервал замедления при однородном взрывании:

τ=К_с*W.мс (2.50)

τ=3*6=18мс

где: К_с-коэффициент зависящий от взрываемости пород.

Ширина взрываемого блока:

L_вб=W+b(n_p-1),м (2.51)

где: n_p=5-число рядов скважин.

L_вб=6+5(5-1)= 26м

Длина взрывного блока:

А=а*N_скв.р ,м (2.52)

А=5*5= 25м

Общее количество ВВ на блок:

Q_общ=Q_бл+Q_боев ,кг (2.53)

Q_общ=13940+34= 13974кг

2.6.5 Расчет размеров опасных зон

Таблица 6

Радиус опасной зоны

Wn , м	2	4	6	8	10	12	15	20	25
Радиус опасной зоны для Людей, м Механизмов, м	200 100	300 150	300 150	400 200	500 250	500 250	600 300	700 350	800 400

Принимаем величину для людей 300 м, для механизмов 150 м.

Расчет радиуса опасной зоны по действию ударной воздушной волны на человека определяется по формуле:

Опасная зона по разлету кусков

W_усл=0,7W_max,м (2.54)

W_усл=0.7*6=4,2м= 4м

Радиус опасной зоны для зданий и сооружений по колебаниям грунта при взрыве:

R_вс=200* ,м (2.55)

R_вс=200*³√ 164,4= 1100м

Радиус опасного воздействия воздушной ударной волны на человека:

R_вл=К_в*√Q_зо,м (2.56)

R_вл=10√164,4= 128м

К_в=10…15-коэффициент, учитывающий расположение зарядов относительно открытых поверхностей.

2.6.6 Радиус сейсмического воздействия взрыва

При суммарной массе взрываемых зарядов ВВ Q(кг)радиус сейсмоопасной зоны определяют по эмпирическим формулам:

При однократном взрывании

R_c= 9*³√Q м (2.57)

R_c=9*³√164,4= 50м.

2.7 Выемочно-погрузочные работы

Предлагаю использование на выемочно-погрузочных работах экскаваторов Komatsu 1250-7 c вместимостью ковша 5,5 м³ на добычных работах, а для вскрышных работ бульдозер ЧТЗ T 170.

2.7.1 Расчет эксплуатационной производительности и количества выемочно-погрузочного оборудования при вскрышных работах.

Расчёт производительности бульдозера в плотном теле

Сменная производительность бульдозера рассчитывается по формуле:

Q_см = 3600 * V_в * K_у * Kп * K_в * Tсм/Tц * Kр, м³/смену (2.58)

где: T_см – продолжительность рабочей смены, ч;

V_в – фактический объём призмы волочения, м³;

К_у – коэффициент, учитывающий уклон на участке работы бульдозера, 0,95;

Кп – коэффициент, учитывающий потери, 0,9;

Кв – коэффициент использования бульдозера во времени, 0,8;

Кр – коэффициент разрыхления грунта, 1,45;

Тц – продолжительность одного цикла, сек.

Продолжительность одного цикла работы бульдозера:

Tц = J1/V1 + J2/V2 + (J1 + J2)/V3 + tп + 2tр , сек (2.59)

где: J1 – длина пути резания грунта, 6 м;

J2 – расстояние транспортирования грунта, 8 м;

V1 – скорость перемещения бульдозера при резании, 1 м/с;

V2 – скорость движения бульдозера с грунтом, 1,1 м/с;

V3 – скорость холостого хода бульдозера, 2 м/с;

tп – время переключения скоростей, 5 с;

tр – время поворота бульдозера, 10 с.

Тогда:

Т_ц = 6/1 + 8/1,1 + 6+8/2 + 5 + 2*10 = 45,3 сек

Фактический объем призмы волочения определим по формуле:

V_в = 0,5*К_п*L*Н², м³ (2.60)

где: Н– высота отвала бульдозера, 1,31 м;

L – длина отвала бульдозера, 4,21 м;

К_п-коэффициент призмы волочения

К_п=Н/ L (2.61)

К_п=1,31/4,21=0,31

V_в = 0,5*0,31*1,31²*4,21 = 1,12 м³

Тогда, сменная производительность бульдозера будет равна:

Q_см = 3600*1,12*0,95*0,9*0,8*12/45,3*1,45 = 1048 м³/смену

Суточная Q_сут и годовая Q_год производительности бульдозера определяются по следующим формулам:

Q_сут=Q_см*N_см, м³/сут (2.62)

где: N_см-число рабочих смен в сутки.

Q_год=Q_сут* N_г, м³/год (2.63)

где: N_г- число рабочих дней в году.

Q_сут=1048*2= 2096 м³/сут

Q_год= 2096*360= 754480 м³/год

Определим рабочий парк бульдозеров по формуле:

N_б=Q_в/Q_г, шт (2.64)

где: Q_в- годовая производительность карьера по вскрыше.

N_б= 635085/754560= 1шт

Для выполнения основных работ принимаю 1 бульдозер ЧТЗ Т-170.

На период проведения техобслуживания и ремонта на работах будет занят резервный бульдозер той же марки.