Практическая работа 24

Тема: Основы теории разрушения горных пород взрывом

Название: Расчет паспорта буровзрывных работ в вертикальных выработках

Цель работы: научиться рассчитывать основные параметры буровзрывных работ.

Обеспечивающие средства:

• мультимедийный проектор;

• компьютер;

• методические указания выполнения практической работы.

Задание:

1. Рассчитать основные параметры буровзрывных работ.

2. Составить таблицу технико-экономических показателей буровзрывных работ.

3. Составить таблицу по шпурам.

4. Изобразить схему расположения шпуров.

Порядок выполнения

1. Выбрать ВВ (пользуясь табл. 1).

2. Рассчитать удельный расход ВВ забой, глубину комплекта шпуров, количество шпуров на забой, количество патронов на шпур, количество ВВ на забой, длину забойки по группам шпуров.

3. Построить схему расположения шпуров с указанием номеров шпуров

4. Подготовиться к устной защите по примерному перечню вопросов.

5. Защитить практическую работу.

Примерный перечень контрольных вопросов для защиты практической работы

1. Что такое паспорт буровзрывных работ?

2. На основании чего составляется паспорт буровзрывных работ?

3. Кем составляется и кем утверждается паспорт БВР?

4. Что должен обеспечить паспорт БВР?

5. Из каких разделов состоит паспорт БВР?

6. Что такое удельный расход ВВ?

7. Какова минимальная величина забойки при глубине шпуров более 1 метра?

Источники

Росинский Н.Л., Магойченков М.А., Галаджий Ф.М. Мастер – взрывник: - М.,

Недра, 1988, 384 с.

Заплавский.Г.Г., Лесных В.А. Горные работы, проведение и крепление горных

выработок. – М., Недра, 1986, 272 с.

Расчет паспорта буровзрывных работ

1. Выбираем тип ВВ в зависимости от крепости породы, обводненности и газообильности выработки. Выписываем характеристику ВВ (таблица 1).

2. Выбираем тип средств взрывания и выписываем характеристики (таблица 2,3).

Таблица 1 - Характеристика промышленных ВВ

Показатели	Тип ВВ
	Аммонит ПЖВ - 20	Аммонит АП – 5ЖВ
Плотность патронирования, г/см3	1,0 – 1,1	1,0 – 1,15
Работоспособность, Р,см3	260	286 – 320
Коэффициент работоспособности	1,43	1,25
Вес патрона, qп, кг	0,3	0,3
Диаметр патрона, dп, мм	36	36
Длина патрона, м	0,3	0,3

Таблица 2 - Характеристика ЭД

Тип ЭДКЗ - П
Маркировка ЭД на бирке	Номинальное время срабатывания, мс
ОП 1П 2П 3П 4П 5П	4 20 40 60 80 100

Таблица 3 - Основные параметры ЭД

Основные параметры ЭД	ЭДКЗ
Электрическое сопротивление, Ом	1,8 – 3,0 с жестким мостиком накаливания 2,0 – 4,2 с эластичным мостиком накаливания
Безопасный постоянный ток, А	0,18 – 1,005
Импульс воспламенения, мА2 с	0,6 – 2,5
Гарантийный ток, А	Не менее 1 при взрывании до 100 последовательно соединенных ЭД Не менее 1,3 при взрывании 100-300 ЭД, соединенных последовательно Не менее 1,5 при взрывании более 300 ЭД, соединенных последовательно Не менее 2,5 при взрывании переменным током

3. Рассчитываем глубину комплекта шпуров:

где - требуемая скорость проведения выработки, м/мес;

- число рабочих дней в месяц, 25-30;

- суточное число циклов, 2-4 цикла. Принимаем из таких соображений, чтобы глубина шпуров получилась допустимой (2 – 2,5 м);

- коэффициент использования шпура (КИШ):

для пород f > 8,

для пород f = 3-4,

для пород f < 3.

4. Рассчитываем величину заходки:

5. Рассчитываем удельный расход ВВ на 1 м³ взрываемой горной массы:

где - коэффициент крепости пород по М.М.Протодьяконову;

- коэффициент структуры породы, 1,3;

- коэффициент зажима взрываемой породы:

- коэффициент работоспособности ВВ,

;

- коэффициент зажима взрываемой породы:

- площадь забоя в проходке, м²,

r²,м².

6. Рассчитываем количество шпуров на забой:

где - диаметр патрона, м;

- плотность патронирования, кг/м³;

- коэффициент заполнения шпура, представляющий собой отношение длины заряда к общей длине шпура, по породе = 0,65-0,75.

Окончательно принимаем целое число шпуров.

7. Определяем схему расположения шпуров: количество окружностей (по которым будут располагаться шпуры) и диаметры этих окружностей.

Врубовые шпуры. В породах средней крепости рекомендуется применять цилиндрический вруб. Шпуры располагают вертикально по окружности D_вр=1,5 – 2,5 м. Для улучшения условий взрывания в центре бурят один укороченный шпур, который не заряжают. Он облегчает разрушение породного целика, оконтуренного врубовыми шпурами.

Оконтуривающие шпуры. Оконтуривающие шпуры предназначены для придания стволу проектной формы и размеров поперечного сечения. Их располагают по внешней окружности на расстоянии С = 150 – 250 мм от породной стенки ствола, с наклоном к внешнему контуру ствола. Диаметр окружности расположения оконтуривающих шпуров определяем:

D_ок = D_вч -2C, м,

где D_вч - диаметр ствола вчерне, м,

Отбойные шпуры.

8.Определяем число окружностей расположения отбойных шпуров:

где С – расстояние устьев оконтуривающих шпуров от породной стенки ствола,

равно 0,15 – 0,25 м;

W – расстояние между окружностями оконтуривающих и отбойных шпуров (Л.Н.С.), м;

W = (30 – 60) R_оз;

где R_оз – радиус одиночного заряда,м;

R_оз= d_шп / 2

где d_шп - диаметр шпура, м (выбирается в зависимости от диаметра резка бурильной установки,

равен 40 – 42 мм).

9.Определяем диаметры окружностей отбойных шпуров:

9.1 при размещении отбойных шпуров по одной окружности:

2. при размещении отбойных шпуров по двум окружностям:

2. при размещении шпуров по трем окружностям:

где - соответственно диаметры первой, второй, третьей окружностей

расположения отбойных шпуров, м.

9. Определяем количество врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров.

Если количество окружностей отбойных шпуров получилось две и более, то количество отбойных шпуров необходимо считать для двух и более окружностей.

И соответственно соотношение шпуров принимается:

где - сумма соотношения врубовых, отбойных и

оконтуривающих шпуров/

Окончательно принимаем целое число шпуров.

9. Определяем длину врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров.

Так как, вруб цилиндрический, то глубина врубовых шпуров равна глубине отбойных шпуров. При перпендикулярном их расположении к плоскости забоя равен средней глубине комплекта шпуров:

Определяем глубину оконтуривающих шпуров:

Определяем расстояние между шпурами:

где с – коэффициент сближения шпуров, равен 0,9 – 1,2.

9. Определяем расход ВВ на заходку (цикл):

9. Определяем массу заряда на один шпур:

Масса шпурового заряда по группам шпуров неодинакова и ориетировочно составляет:

где - масса зарядов соответственно врубовых, отбойных и

оконтуривающих шпуров, кг.

9. Определяем количество патронов ВВ во врубовых, отбойных и оконтуривающих шпурах. Число патронов на один шпур:

,

где - вес патрона, кг.

Окончательно принимаем целое число патронов.

9. Определяем фактический расход ВВ на заходку (цикл):

Определяем длину забойки (согласно ЕПБ при ВР она должна составлять не менее

0,5 м при глубине шпура более 1м):

где - длина патрона, м.

9. Выбираем схему соединения ЭД. Выбор проводится на основании расчета величины тока, поступающего в каждый ЭД.

Последовательное соединение ЭД проще и при небольшом числе шпуров широко применяется (до 100 шпуров).

При взрывании более 100 ЭД в вертикальных стволах применяют параллельно-ступенчатую схему соединения ЭД.

При инициировании более 100ЭД в вертикальных стволах применяют силовые или осветительные сети (напряжение Е=380В).

Для подачи тока от рубильника до магистральных проводов при глубине ствола шахты до 500 м применяют гибкий кабель ГРШ с площадью сечения медных жил 16 мм², при глубине ствола от 500 до 1000 м – кабель ГРШ с площадью сечения медных жил 25 мм²; при глубине ствола более 1000 м – 35 мм². Сопротивление кабеля = 0,0185 Ом.

Длина магистральных проводов (для соединения антенных проводов с кабелем) составляет 25-35 м, с площадью сечения 10-16 мм² и сопротивлением 0,0184 Ом.

В качестве антенных проводов применяют алюминиевые провода площадью сечения 6-10 мм² с сопротивлением 0,0286 Ом, длиной 20-30 м.

- при последовательном соединении

- при параллельном соединении

где - величина тока в электровзрывной сети, А;

- напряжение источника тока, В;

- расчетное сопротивление одного ЭД, Ом;

2-4 Ом для ЭД с эластичным мостиком накаливания;

1,8-3 Ом – для ЭД с жестким мостиком ;

- число ЭД в цепи или в группе ( );

- ток, поступающий в каждый ЭД, А;

- общее cопротивление кабеля, магистральных и антенных проводов, Ом;

где - соответственно сопротивление кабеля, магистральных и антенных проводов, Ом;

где - удельное сопротивление соответственно кабеля, магистральных и

антенных проводов, ;

- длина соответственно кабеля, магистральных и антенных проводов, м;

- сечение соответственно кабеля, магистральных и антенных проводов, мм².

9. Рассчитываем технико-экономические показатели паспорта буровзрывных работ:

- объем взорванной породы:

- расход ВВ на 1 м длины ствола:

- расход ВВ на 1 м³:

- расход ЭД на 1 м ствола:

- расход ЭД на 1 м³ :

Технико-экономические показатели паспорта буровзрывных работ (ТЭП) сводим в таблицу 4.

Таблица 4 - Технико – экономические показатели паспорта БВР

Технико – экономические показатели	Значение
Категория шахты
Площадь поперечного сечения выработки, м2 Коэффициент крепости пород по Протодьяконову М.М.
Количество шпуров на цикл, шт
К. И. Ш.
Тип ВВ
Расход ВВ: за цикл, кг на 1 м и 1 м3 длины ствола кг/м; кг/м3
Тип ЭД
Расход ЭД: за цикл на 1 м и 1 м3 длины ствола, шт/м, шт/м3
Тип источника тока
Подвигание забоя за цикл, м
Объем взорванной породы за цикл, м3

19.Показатели по шпурам - в таблицу 5.

Таблица 5 - Показатели по шпурам

№ шпуров, взрываемых за один прием	Длина шпуров, м		Угол наклона шпуров к плоскости забоя, градус	Масса заряда шпура, кг	Количество патронов в шпуре	Диаметр окружности расположения шпуров, м	Очередность взрывания

20. Изобразить схему расположения шпуров

Рис.1 Схема расположения шпуров с врубом: а) с прямым; б) с двойным клиновым