3 Расчет параметров скважинной отбойки и показателей буровзрывных работ

К расчетам принять: система разработки – подэтажными штреками; расположение скважин – веерное; ширину отбиваемого слоя В равной горизонтальной мощности пласта т.

Исходные данные для расчета

1. Коэффициент крепости руды, (f). = 12

2. Плотность руды, т/м³ (γ). =3,9

3. Горизонтальная мощность залежи, м (т). =7

4. Высота подэтажа, м (h). =26

5. Эксплуатационная производительность бурового станка, м/смену (П_б). =90

6. Площадь поперечного сечения буровой выработки, м² (S_б). =10,24

7. Диаметр скважины, м (d). =100

8. Масса заряда ВВ на 1 м длины скважины, кг (q). =7,5

9. Средний коэффициент извлечения рудных запасов, (k_ир).=0,93

10. Коэффициент разубоживания руды, (р). =0,06

11. Тип ВВ.- гранулит АС -8

12. Физические свойства руды. - однородные

13. Угол падения, град (α). =77

Алгоритм решения задачи

1. Определить линию наименьшего сопротивления при скважинной отбойке по формуле:

ω= k_н ⋅С_о ⋅d ⋅ δ_о ⋅θ , м, (3.1)

ω = 1*57*0,1*√1,1*1,15 = 6,9

где k_н – коэффициент, учитывающий неоднородность физических свойств пород (k_н = 0,9 – неоднородные свойства;

k_н = 1 – однородные свойства);

С_о – показатель взрываемости горных пород:

С_о = 20 + 56е^-0,2f, (3.2)

С_о = 20 + 56е^-0,2*12 =57,

где f – коэффициент крепости горных пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова;

d – диаметр скважины, м;

δ_о – относительная плотность заряжания скважины;

θ – переводной коэффициент от аммонита №6 ЖВ к другим ВВ.

Значение е^-0,2f в зависимости от коэффициента крепости приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

f	4	6	8	10	12	14	16	18	20
е-0,2f	0,45	0,3	0,2	0,14	0,09	0,06	0,04	0,03	0,02

Значения относительной плотности заряжания δ_о и переводного коэффициента θ для различных типов ВВ приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2

Тип ВВ	δо	θ
Аммонит №6 ЖВ в патронах	1–1,2	1
Зерногранулит	1,1–1,2	1
Гранулит АС-8	1–1,2	1,15
Гранулит АС-4	1–1,2	1,1
Игданит	0,9–1	0,9

2. Определить наибольшее расстояние между зарядами ВВ по формуле:

а_max = 1,5 · ω, м (3.3)

а_max = 1,5*6,9 = 10,3м

2. Определить наименьшее расстояние между зарядами ВВ по формуле:

а_min = 0,6 · ω, м (3.4)

а_min = 0,6*6,9 = 4,1 м

2. Определить параметры скважин и зарядов при отбойке руды веерными скважинами.

Маштаб 1:200

h=26м, B=m=7м.

1–9 – номер скважины

Рисунок 3.1 – Схема отбойки руды веерными скважинами

Таблица 3.3 – Параметры скважин и зарядов

Номер скважины	Длина, м		Масса заряда, кг
	скважины	заряда ВВ
1	L1 =23	Lвв1 = 22,5		Q1 = Lвв · q = 168,75
2	22,8	11,4		85,5
3	22,7	22,2		166,5
4	23,4	11,7		87,75
5	18,6	18,1		135,75
6	10	5		37,5
7	7	6,5		48,75
8	5	2,5		18,75
9	4,5	4		30
Итого	ΣL = 137	ΣLвв = 103,9		ΣQ = 779,25

Число скважин в слое, длину скважин и величину зарядов ВВ определяем по рисунку 4.1 и сводим в таблицу 4.3.

Длина заряда ВВ в нечетных скважинах равна L_вв = L_скв - 0,5 м , а в четных - L_вв = L_скв /2

Масса заряда определяется по формуле:

Q = L_вв · q, кг, (3.5)

где L_вв – длина заряда ВВ, м;

q – масса заряда ВВ на 1 м длины скважины, кг.

2. Определитьколичество рудной массы, добытой из слоя по формуле:

(В⋅h − S_б)⋅ω⋅γ⋅k_и.р.

D_сл = ,т, (3.6)

1− р

где В – ширина слоя, м;

h – высота слоя, м;

S_б – площадь поперечного сечения буровой выработки, м².

D_сл =(7*26-10,24)*6,9*3,9*0,93 / 1-0,06 = 4572,9

2. Определить фактический удельный расход ВВ на 1 т добытой рудной массы по формуле:

Q

q_ф = , кг/т, (3.7)

D_сл

где Q – количество ВВ на комплект скважин, кг.

q_ф = 779,25/4572,9 = 0,17 кг/т

2. Определим длину скважин на 1000 т отбитой руды по формуле:

L

k₁ = ⋅1000 , м, (3.8)

Dcл

где L – суммарная длина комплекта скважин на слой, м.

2. Определить выход рудной массы с 1 м скважины по формуле:

L

k₂ = *1000, т/м (3.9)

k₁

k₂ = 137/4572.9*1000 = 29.95 т/м

2. Определить продолжительность бурения скважин в слое по формуле:

L

t_б = , смен, (3,10)

nб ⋅ Пб

где n_б – число буровых станков в работе (к расчету принять n_б = 1);

П_б – эксплуатационная производительность бурового станка, м/смену.

t_б = 137/1*90 = 1,5 смен

2. Определить трудоемкость работ по бурению скважин в слое по формуле:

N_б = n_р · t_б, чел.-см., (3.11)

N_б =2*1,5 = 3 чел.-см

где n_р – число рабочих, занятых на бурении скважин (к расчету принять n_р = 2).

2. Определим трудоемкость работ по бурению скважин на 1000 т добытой рудной массы по формуле:

N^б

N_бо = ⋅1000 , чел.-см (3.12)

D_сл

N_бо = 3/4572,9*1000 = 0,65 чел.-см

2. Определить продолжительность заряжания скважины по формуле:

Q

t_з = , смен, (3,13)

nз ⋅ Пз

t_з = 779,25/1*1200 = 0,65 смен

где n_з – число зарядных устройств (к расчету принять n_з = 1);

П_з – производительность зарядного устройства, кг/см (к расчету принять П_з = 1200 кг/см).

2. Определить трудоемкость работ по заряжанию скважин по формуле:

N_з = n_р(з) · t_з, чел.-см., (3.14)

где n_р(з) – количество рабочих, занятых на заряжании скважин (к

расчету принять n_р(з) = 2).

N_з = 2*0,65 = 1,3 чел.-см

2. Определить трудоемкость работ по заряжанию скважин на 1000 т добытой рудной массы по формуле:

N^з

N_зо = *1000 , чел.

D_сл

N_зо = 1,3/4572,9*1000 = 0,28 чел.-см

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Именитов В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений. Учебн. пособ. для вузов, 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Недра, 1988. – 504 с.

2. Панин И.П., Ковалев И.А. Задачник по подземной разработке рудных месторождений. Учебн. пособ. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1984. – 181 с.

3. Справочник по горнорудному делу. / Под ред. Гребенюка В.А., Пыжьянова Я.С., Ерофеева И.Е. – М.: Недра, 1983. – 816 с.

15