5.2. Спосіб відбійки руди, засоби буріння і заряджання свердловин (шпурів).

Руду в межах панелі відбивають глибокими свердловинами ø105мм, вибурених верстатами НКР-100М або КБУ-1 на відрізну щілину.

Параметри буропідривних робіт: лінія найменшого опору W, м; відстань між свердловинами, а, м; вихід руди з 1м свердловини λ, т/м; питомі витрати вибухової речовини q_вр, кг/т; вихід негабариту, В_н, %, - визначаються за методикою проф. Ю.П. Капленка.

Вихідні дані для розрахунків:

Коефіцієнт міцності руди f=6;

Висота підповерху h_п=37м;

Товщина днища h_д=7м;

Глибина розробки Н=1340м;

Об’ємна вага руди γ=3,63т/м³.

1. Визначаємо лінію найменшого опору рудного масиву по коефіцієнту міцності за формулою:

, м,

де С₀ — показник вибуховості порід;

d_пр — приведений діаметр свердловини м;

k_н = 0,9... 1,0 - коефіцієнт неоднорідності масиву.

Показник вибуховості гірських порід С₀ визначається за виразом:

,

де f- коефіцієнт міцності руди за шкалою проф. М.М.Протодьяконова,

=37

Приведений діаметр заряду свердловини визначається за формулою:

, м,

де d_св - діаметр свердловини, м;

ρ_вр - щільність заряджання, (приймається 0,8... 1,2), г/см³ ;

η - коефіцієнт працездатності вибухових речовин (ВР), долі одиниць,

=0,105м.

Тоді: = 3,5м.

2. Визначаємо відстань між кінцями свердловин за виразом:

a=m∙W, м,

де т - коефіцієнт зближення свердловинних рядів , долі од.:

Визначаємо коефіцієнт зближення зарядів:

т_с=0,726+0,906е^-0,146f

т_с=0,726+0,906е^-0,146·6=1,1

Тоді: a=1,1∙3,5=3,85м.

За даними практики приймаємо:

параметри БПР для відбійки масиву W=3,5м, а=3,5м;

параметри БПР для утворення компенсаційної камери W=2,5м, а=2,5м.

5.3. Вибір способів і засобів випуску, доставки і навантаження руди.

За даними практики на підземних підприємствах по видобутку залізної руди при системах розробки підповерхового обвалення на доставці руди використовуються скреперні установки 30ЛС-2С і 55ЛС-2С. Скреперні установки широко розповсюджені при розробці слабких та середньої міцності руд в умовах підвищеного гірського тиску. Це пояснюється низькою вартістю обладнання, простотою і надійністю його в роботі, невеликими габаритами, масою і відносно високими техніко-економічними показниками - продуктивність яких складає 200-300 т/зміну.

Руду скреперують по виробкам доставки (штреки, орти) до підняттєвих глибиною від 5-8 до 40-60м, або з безпосереднім завантаженням вагонеток через полки.

Продуктивність скреперної доставки залежить від потужності лебідки, місткості скрепера, довжини скреперування, якості подрібнення руди. На скреперних установках використовуються по два скрепера СГ-1,0 Т і СГ-0,6Т для скреперної установки 30ЛС-2С та СГ-1,0Т і СГ-1,0Т для скреперної установки 55ЛС-2С.

Технічна продуктивність скреперної установки визначається за виразом:

, т/зміну

де g_скр – об’єм скрепера, м³;

К_н – коефіцієнт наповнення скрепера (для дрібнокускових руд -0,9);

γ_р – об’ємна вага руди у розпушеному стані, т/м³;

l – довжина скреперування, м;

v_н – швидкість руху навантаженого скрепера, м/с;

v_п – швидкість руху порожнього скрепера, м/с;

t – час на зміну напрямку руху, с

Для проектуємих умов:

= 407 т/зміну

= 492т/зміну

Визначаємо змінну продуктивність очисного скреперного забоя:

Н_скр=

Н_скр30= т/зміну

Н_скр55= т/зміну

6. Розрахунок системи розробки

Розподіл запасів руди в блоці по елементам і видам робіт

Розрахунок очисного виймання.

Очисні роботи складаються з розгортання дучок у прийомні воронки, яке виконується одночасно з утворенням горизонтальної компенсаційної камери, та масовому обваленні запасів панелі з наступним випуском відбитої руди під пустими налягаючими породами.

Розгортання дучок у прийомні воронки.

Кількість руди (порід), яку буде відбито при розгортанні однієї воронки складе:

• при розгортанні воронки по руді:

т;

Вихід руди (породи) з 1 м штангового шпура становитиме:

т/м,

Норма виробки бурильника Н_бур при бурінні штангових шпурів ø65 мм перфоратором ПТ-36 у перерахунку на семигодинну робочу зміну складає по рудам міцністю 6 балів – 26 м, а по породам міцністю 12 балів – 14,1 м.

Продуктивність праці бурильника при перевиконанні норми виробки на 5% становитиме:

• при розгортанні воронок по руді:

т/зм.;

Заряджання шпурів здійснюють за допомогою пневматичного зарядчика зерногранулітом 79/21. Норма виробки на ланку підривників з трьох чоловік складає 422 м/зм. З урахуванням перевиконання норми на 5% продуктивність праці одного підривника складе:

• при розгортанні воронок по руді:

т/зм.;

Продуктивність праці скрепериста при розгортанні воронок буде такою ж, як і при утворенні компенсаційної камери, так як ці роботи виконуються одночасно. Технічна продуктивність скреперної установки становитиме:

м³/год.

Норма виробки при t_доп = 1,5 хв./м³ (враховуючи добру якість подрібнення) складе:

м³/зм.

Продуктивність праці скрепериста з урахуванням перевиконання норми виробки на 5% становитиме:

• при розгортанні воронок по руді:

т/зм.;

Розрахунок витрат матеріалів та енергії при розгортанні воронок.

Кількість ВР, необхідна на розгортання однієї воронки при щільності заряджання 1 г/см³, вмістимості 1 м шпура Р = 3,32 кг та коефіцієнті заряджання К_з = 0,9 складе:

• при розгортанні воронок по руді:

кг;

Питомі витрати ВР на відбійку 1 т руди та з урахуванням показників добування руди при розгортанні воронок складуть:

• при розгортанні воронок по руді:

кг/т,

Питомі витрати електродетонаторів при розгортанні воронок становитимуть:

• при розгортанні воронок по руді:

шт./т,

Питомі витрати детонуючого шнура складуть:

• при розгортанні воронок по руді:

м/т,

Питомі витрати підривного проводу приймаємо 0,2 м/т.

Питомі витрати стисненого повітря становитимуть:

• при розгортанні воронок по руді:

м³/т,

хв.;

З урахуванням пневмозаряджання витрати стисненого повітря приймаємо, відповідно, 13,0 та 35 м³/т.

Питомі витрати коронок і бурової сталі 95ХМА складуть:

• при розгортанні воронок по руді:

, шт./т,

кг/т;

Питомі витрати електроенергії при скреперній доставці руди (породи) становитимуть:

• при розгортанні воронок по руді:

кВт∙год./т;

Питомі витрати каната та сталі скреперів при доставці руди і порід беремо однаковими: = 29 кг/1000 т, = 11,3 кг/1000 т.

Розрахунок утворення відрізної щілини

Відрізна щілина утворюється послідовним підриванням зарядів вертикальних віял свердловин на відрізний підняттєвий, який був попередньо розширений до 6м підриванням пучка вертикальних свердловин з бурової ніші.

Кількість руди, що вилучається з відрізної щілини складає 7589т

Загальна довжина свердловин становить ∑l_св=400м

Визначаємо вихід руди з одного метра свердловини:

λ=А_вщ/∑l_св= 7589/400 = 19 т/м

Визначаємо загальні витрати ВР на утворення відрізної щілини:

Q_вр= ∑l_св·К_з·δ, кг,

де К_з – коефіцієнт заряджання;

δ – кількість ВР на 1м свердловини, кг/м

Q_вр= 400·0,75·8,6 =2580кг

Визначаємо питомі витрати ВР на утворення відрізної щілини:

q_вр =Q_вр/А_вщ = 2580/7589 = 0,34кг/т

Норма виробки бурильника становить:

Н_бур= Н_дов·К₁, м/зміну

де Н_дов – норма виробки бурильника за довідником;

К₁ – коефіцієнт, який враховує збільшення продуктивності праці;

Н_бур= 28,76·1,1 = 31,6 м/зміну

Визначаємо продуктивність праці при бурінні свердловин:

Т_бур = ∑l_св/ Н_бур, чол./змін

Т_бур =400/31,6 = 13 чол/зміни.

Норма виробки бурильника в тонах руди:

Н_бур = А_вщ / Т_бур= 7589/ 13 = 583 т/зміну

Норма виробки ланки з 3-х підривників на заряджання свердловин зарядною машиною ЗМК-1 з введенням патронів-бойовиків визначається за виразом:

Н_під= Н_дов·К₁, м/зміну

де Н_дов – норма виробки підривника за довідником;

К₁ – коефіцієнт, який враховує збільшення продуктивності праці;

Н_під= 2,06·1,1 = 2,27 м/зміну

Визначаємо продуктивність праці на заряджання свердловин:

Т_зар = Q_вр / Н_під, чол./змін

Т_зар =2580/2270 = 2 чол/зміни.

Норма виробки підривника в тонах руди:

Н_під = А_вщ / Т_зар N_під = 7589/2·3 = 1265т/зміну

Визначаємо питомі витрати детонаторів на утворення відрізної щілини:

q_дет =1,1·N_св·n_св/А_вщ = 1,1·45·2/7589 = 0,013шт/т

Визначаємо питомі витрати детонаційного шнуру на утворення відрізної щілини:

q_дш =1,1·N_св·l_дш/А_кк = 1,1·45·3/7589 = 0,02м/т

Визначаємо питомі витрати стисненого повітря:

q_ст.п = + , м³/м

де q_n – витрати стисненого повітря верстатом НКР-100М, м³/хвил;

q_зм – витрати стисненого повітря зарядною машиною, м³/хвил;

Т_зм.р – тривалість робочої зміни, хв;

Н_під – норма виробки підривника т/зміну;

Н_бур – норма виробки бурильника т/зміну.

q_ст.п = = 9,3м³/т

Визначаємо питомі витрати електроенергії:

q_е = , кВт·г/т,

де N_дв – потужність двигуна, кВт;

Т_зм.р – тривалість робочої зміни, год;

К_вик – коефіцієнт використання скреперної установки, долі од.;

η_дв - ККД двигуна, долі од.;

Н_скр – продуктивність праці на скреперній доставці, т/зміну.

q_е = =0,45 кВт·г/т.