Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Совершенствование контурного взрывания при проходке вертикальных стволов экспресс-информация механизаторам подготовительных работ

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
2.26 Mб
Скачать

Существенное влияние

на

качество

оконтуривания

ока­

зывает коэффициент, сближения зарядов

ТП

, величина

ко­

торого

может

иметь

несколько

значений: при изменении рас­

стояния

между

шпурами

а

и

неизменной

линией наимень­

шего сопротивления

И/ ;

при постоянном

а и переменной

W и при изменении

обеих

величин а

и 1/У .

 

К.и.ш.,?

 

 

 

 

 

л1,м

 

 

 

Рис.

5. Зависимость

к.и.ш.

Рис. 6.

Зависимость

опти-.

оконтуриваюшего

шпура

от

мальных

значений А 8

от

 

величины А в

 

 

площади

забоя, приходящейся

 

 

 

 

 

 

 

на

 

один

оконтуривающий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шпур

 

 

 

 

Л.н.с. оконтуривающих шпуров представляет

 

собой

рас­

стояние от линии их центров зарядов

до

линии

центров

за­

рядов вспомогательных или отбойных шпуров.

 

 

 

В

1

При опытных взрываниях применяли два варианта.

варианте

величина

W

- 70 см > значение

а

 

равнялось

0,9;

0,8;

0,7;

0,6

и 0,55

и зависело

от

числа

оконтуриваю­

щих

шпуров. Значение

ГП

составляло

1,3;

1,14;

1,0;

0,86

и

0,78.

Во

li варианте

а

= 0,6 м,

IV

изменялось

от 0,5

 

до

0,8 м с интервалом в

10 см,

W

равнялось 1,2;

1,0; 0,86

и

0,75.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

верти­

Опытные взрывания осуществлялись на проходке

кального клетевого ствола шахты "Дуванная* №

2

по

пес­

чаникам

с

/ = 8-^9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зна­

При проходке по песчанистым сланцам ( 1 вариант)

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чение

а

изменялось

от 1

до 0,65 м, a

W

= 0,75 м.

Зна­

чение

было

равно

1,33;

1,26;

1,0 и 0,87.

Во

II варианте

а = 0,65 м,

a

W равнялось 0,6;

0,75;

0,8

и 0,9 м.

Значе­

ние W при этом составило 1,09; 0,88; 0,81; 0,72.

 

Результаты

опытов, при которых достигается

наилучшее

качество оконтуривания в различных породах при проведении вертикальных стволов в зависимости от схемы расположения

оконтуривающих шпуров, приведены в табл.

5.

Т аблица

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование пород

а

м

W

 

т

 

 

Песчанистые

сланцы,

0,65-0,6

0,70

0,93-0,86

 

 

/ =

5-f6

 

 

 

 

Песчаник,

f

=

8f9

0,6-0,55

0,70

0,86-0,80

 

 

Как видно из таблицы, коэффициент сближения

зарядов

оконтуривающих шпуров не зависит от крепости

пород,

а

зависит

от

их

трещиноватости и

слоистости.

Для

монолит­

ных горных пород ( например, песчаника)

лучшее

качество

оконтуривания

достигается

при

/77

= 0,8f0,86.

 

 

 

Более мягкие породы (песчанистые и глинистые сланцы)

имеют полосчатую структуру с ярко выраженными

плоскос­

тями напластования. Их механическая

прочность менее

вы­

держана в различных направлениях, а поэтому

под дейст­

вием взрыва они претерпевают наибольшие разрушения.

типа

Во время экспериментов было проверено влияние

ВВ и диаметра заряда на качестве оконтуривания.

Диаметр

оконтуривающих шпуров оставался постоянным во всех

слу­

чаях и равнялся для врубовых и вспомогательных

шпуров

50-52 мм, для оконтуривающих -

50-52 мм

и 42 мм. Диамет­

ры зарядов ВВ оконтуривающих шпуров изменялись

от

 

45

до 36 и 32 мм.

В качестве ВВ в оконтуривающих

шпурах

применялись скальный аммонит N? 1

(порошкообразный

и

прессованный)

и аммонит ПЖВ-20.

 

 

 

 

за­

Результаты

экспериментов при различных диаметрах

рядов и типах ВВ приведены в табл. 6.

 

величина пе­

Установлено, что качество оконтуривания и

реборов породы зависят от величины коэффициента

заряжа­

ния К ^ »

длины и величины

заряда. Чем

меньше

коэффици­

ент заряжания,

больше длина заряда

и меньше весовое

ко­

21

личество ВВ, помещаемого в один

шпур, тем выше

качест­

во оконтуривания. Однако приведение вышеуказанных

пара­

метров к оптимальным значениям

влечет за собой увеличе­

ние числа оконтуривающих шпуров

на 20^-40%.

 

Наименование

Тип породы и

U a S

S'Q-g

ВВ

крепость

1; Нд

 

 

! ь &

 

 

15

о ®

 

 

 

Я

 

 

! « « §

 

 

 

со со

 

 

р ч

(Q

 

Т а б л и ц а 6

Коэффициент перебора породы

Число взрыва­ ний К.и.ш. оконту­ ривающих шпуров

Скальный

ам­

Песчанистый

монит №

1,

сланец,

прессованный

 

со ю II

 

 

 

•1*

Скальный ам­

То

же

монит №

1,

 

 

порошкообраз­

 

 

ный

 

 

и

Аммонит ПЖВ-

 

20

 

 

 

Скальный

ам­

Песчанистый

монит № 1,

сланец,

прессованный

/ =

8^-9

Скальный ам­

То же

монит, по­

 

 

рошкообраз­

 

 

ный

 

 

 

Аммонит

 

 

"

ПЖВ-20

 

 

45

1,15-1,16

2

0,96

36

1,04-1,05

4

0,93-

45

1,13-1, 15

 

0,95

3

0,92

36

1,04-1,03

1

0,82

32

 

1

0,76

45

1,14

1

0,95

36

1,035

3

0,94

45

1,09

2

0,90

36

1,02

2

0,73

Хотя при ведении взрывных работ с помощью аммонита ПЖВ-20 переборы пород были минимальные, качество окон­ туривания оставалось невысоким: наблюдались частые недоборы пород, стенки ствола состояли из впадин, располага­

емых в месте размещения зарядов и выступов

(в проме­

жутках между оконтуриваюшими шпурами).

В

результате

взрывания в забое получалась заметная ступень,

так

как

центральная часть за!боя взрывалась зарядами

 

из

более

мощного ВВ (скальный аммонит № 1). Поэтому

в дальней­

шем отказались от применения аммонита ПЖВ-20.

22

Для оконтуривающих шпуров наиболее целесообразно при­

менять заряды уменьшенного диаметра -

36 и 32 мм.

Заря­

ды большего диаметра применять не рекомендуется

из-за

недостаточной рассредоточенности заряда

 

по его длине. Ка­

чество оконтуривания при оптимальных

параметрах

буро­

взрывных работ в однородных породах с

f

=74-10

выше,

чем в слоистых

(непрочных) породах с

f

= 54-6.

взры­

При ведении

взрывных работ методом

контурного

вания число оконтуривающих шпуров увеличивается, так как уменьшается количество ВВ, приходящееся на 1 м заряжае­

мой части шпура. Число оконтуривающих шпуров

Nр.ш воз­

растает с уменьшением диаметра патронов ВВ.

Так,

если

принять

значение

N0ш при диаметре патронов

45 мм

за

100%,

то

при диаметре 36 мм значение А/а,шувеличивается до

134%.

Практически

число оконтуривающих шпуров увеличи­

вается не больше, чем на 7-14 штук. При обработке экспе­

риментальных данных

методами

математической

статистики

найдены следующие зависимости

между числом

оконтурива­

ющих шпуров А/о.и/

и оптимальными параметрами:

 

 

для песчаников с

f = 84-10

 

 

 

 

 

где

 

 

AIom-

1,25-$

»

по

которому

П - периметр окружности

или контура,

 

бурятся оконтуривающие шпуры, м;

 

 

 

 

для песчанистых

сланцев с

f

= 5-6

 

 

 

 

 

 

Мо.ш=

1»33 Yv *

 

 

 

 

При проведении

экспериментальных

работ

все

заряды

оконтуривающих шпуров взрывались

электродетонаторами с

одной или с двумя сериями замедления. В качестве

основ­

ного метода взрывания принят первый, так как при

втором

способе отмечалось

ухудшение качества оконтуривания.

тах

Испытания проводились в вертикальных стволах

на шах­

"Дуванная" N? 2,

"Суходольская*

N° 11, "Самсоновская-

Западная" и "Суходольская-Восточная". Стволами {табл. 7)

пересекались в основном следующие породы:

песчаники с

/*= 84-9,

песчанистые сланцы

( /=54-6), глинистые

сланцы

( f = 34-6)

и известняки { / =

8) (табл. 7).

 

 

Для буро-взрывных работ при контурном

взрывании при­

менялись прессованный скальный аммонит №

1 в

патронах

диаметром

45 мм во врубовых,

вспомогательных

и

отбой-

23

ных шпурах, и в патронах диаметром 36 мм - в оконтуривающих шпурах. Диам'етр шпуров составлял соответственно 52 и 43 мм.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 7

 

Глу­

Диа­

Сече­

Пройдено

{м) по по—

 

бина

метр

ние

 

родам

с

Шахта, ствол

ство­

ство­

ство-1

/ =

/

=

/ =

ла, м

ла

ла

 

 

вчер­

вчер­

= 7*9

= 5*6

= 3*4

 

 

не, м

не, м^

'Дуванная'№ 2

614

7,7

46,6

 

 

 

 

клетевой . . .

37,0

92,7

23,3

скиповой .

348

7,7

46,6

29,5

12,5

1,2

"Суходольская'№ 1

 

 

 

 

 

 

 

клетевой . . .

 

7,7

46,6

40,3

48,8

48,7

"Самсоновская-

 

 

 

 

 

 

 

Западная'

 

 

 

 

 

 

 

вентиляцион­

412

6,2

30,2

99,0

89,1

126,9

ный № 1 . . .

вентиляцион­

888

6,2

30,2

27,1

56,4

40,1

ный № 2 . . .

' Суходольская-

 

 

 

 

 

 

 

Восточная'

 

 

 

 

 

 

 

вентиляцион­

499

6,2

30,2

17,8

30,6

41,4

ный N° 2 -2 ...

При пересечении

угольных пластов

применялся

аммонит

ПЖВ-20 в патронах диаметром

36 мм

(для врубовых, вспо-

могательных и отбойный

шпуров) и 32 и 36 мм -

для окон-

туривающих. Диаметр шпуров в этом случае составлял толь­ ко 43 мм.

Сущность рассматриваемого

метода контурного взрыва­

ния заключается

в следующем.

При проходке стволов

диа­

метром 7,7 м по

породам

с

f

= 6^-9 число оконтуривающих

шпуров увеличили с 33-34

до

39-40, а по породам с /

=3f6 -

с 24-28 до 30-35.

Для стволов диаметром 5,5

м число

окон­

туривающих шпуров увеличили

соответственно

с 24-25

и 19-

20 до 30 и 25-28.

Расстояние

между шпурами

оконтуриваю-

щего ряда составило соответственно

для пород

с /

= 6«f9 -

55-60 см,

с /

= 4-j-6 - 60

-65 см ; с f

=3«i*4 -

72 см.

Распо­

ложение

шпуров

в стволах

приведено

на рис.

7,

8,

9^10.Рао-

24

Рис. 7. Схема № 1 расположения шпуров

la;,

конструк­

ция отбойных ( б и в )

и оконтуривающих

(г)

шпуров на

вентиляционном стволе

2

шахты

'Самсоновская-

Западная* в

породах с f -

4-^6

 

Рис. 8. Схема № 2 расположения шпуров

(а),

конструк­

ция отбойных ( б и в )

и оконтуривающих

(г)

шпуров на

вентиляционном стволе

№ 2 шахты

'Самсоновская—Запад—-

ная* в

породах с /

53 6^9

 

 

5i*

1

п_. htzw------«4-----1260 -----

ряда* II 1 1 1 1 1 If Щ----680—------1620 ------1- вiQl

Ftec. 9. Схема № 1 расположения шпуров la) , конструкция врубовых и отбойных (в) и оконтуривающих шпуров (б) на

клетевом стволе шахты 'Дуванная* № 2 в породах - ^

Рис.

10. Схема № 2 расположения

шпуров (а)

и конструк­

ция врубовых и отбойных (б)

и оконтуривающих

шпуров (в)

26

на клетевом

стволе

шахты

"Дуванная* №

2

в

породах

с

f -

ftf9

 

стояния между окружностями оконтуривающих

и

отбойных

шпуров уменьшились соответственно с 68-70

до 85 см (в по­

родах с У = 64-9) и с 80 до 85-90 см

( /

=4^6).

Количество ВВ, приходящееся на единицу длины

заряда

для пород с / “ 3-9 снизилось с 2,22 до

1,32

кг. К тому же

вес заряда ВВ в одном шпуре уменьшился за счет увеличе­

ния чисда оконтуривающих шпуров. Величина заряда

при

обычном взрывании { базовый вариант)

составляла

для кле­

тевого ствола шахты "Дуванная*' № 2 при

пересечении

по­

род

с

/ = 6^9

2,8 кг,

при контурном

- 2,25 кг.

 

Основные показатели паспортов буро-взрывных

работ при­

ведены в

табл. 8.

 

 

 

Т а б л и ц а 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шахта

* Самсо-

Шахта 'Дуванная*

 

Наименование

новская^ Западная^

 

2

 

 

показателя

схема

схема

схема

схема

 

 

 

N° 1

N° 2

 

N° 1

N° 2

 

Сечение

ствола

30,17

30,17

46,6

46,6

 

вчерне,

м2 . . . .

 

Крепость

пересе­

4-6

6-9

4-6

6-9

 

каемых пород . . .

 

Диаметр буровой

 

 

 

 

 

 

коронки, мм:

 

 

 

 

 

 

для врубовых

 

 

 

 

 

 

и отбойных

52

52

52

52

 

ш пуров..............

 

для оконтури­

43

43

43

43

 

вающих ...............

 

Тип

ВВ .................

 

Скальный аммонит №

1

 

Вес

патрона ВВ:

 

 

 

 

 

 

для врубовых и

 

 

 

 

 

 

отбойных шпу­

0,4

0,4

0,4

0,4

 

ров ...................

 

для оконтурива­

0,25

0,25

0,25

0,25

 

ющих

шпуров...

 

Тип

электродето-

 

ЭД -8,

ЭД-8,

ЭД-8,

 

натора

................. ЭД-8,

 

 

 

 

ПМ-4,

ПМ-4,

ПМ-7,

ПМ-3,

 

 

 

 

©ДКЗ-48 ЭДКЗ-52

 

ЭДКЗ-84

В результате внедрения контурного взрывания коэффици­ ент перебора пород уменьшился в среднем до 1,03-1,04. На 27

1 м ствола диаметром вчерне 7,7 м это составило

7,45 м3

породы, а диаметром 6,2

м - 5,43 м3.

взрыва­

Расчет экономической

эффективности контурного

ния. Максимальный экономический

эффект 3 г , достигнутый

на основе внедрения данного метода ведения буро-взрывных

работ в производство, определяется

по формуле

 

 

Зт --[(С, * Ей К/) ~(Сг *ЕнH z)]А т,

(13)

где Лг

-

объем производства полученной продукции

по но­

Ец

 

вому методу в натуральном выражении, м;

-

нормативный коэффициент эффективности

капи­

C2 iC, -

тальных вложений для данной отрасли;

 

себестоимость единицы продукции соответствен­

 

 

но по новому и базовому вариантам (рассчиты­

 

 

ваются по статьям расхода, существенно завися­

 

 

щим от метода ведения буро-взрывных

работ),

 

 

руб.;

 

~УДельные капитальные затраты соответственно по новому и базовому вариантам.

При К|=1<2=0 формула примет вид

Зг =(С, - с г ) Ат - - 1 а ? Л г

При расчетах принимались следующие нормы

выработки:

уборка

породы

грузчиком КС-2У-40

-

11,5 мЗ/чел.-сме­

ну, КС-3

-

6,3 м^/чел.-смену; бурение

шпуров

перфоратора­

ми ПР-ЗОЛС при диаметре шпуров

52 мм

и

У = 1+9 -

16,4

м/чел.-смену, при

/

=4-f-6 -

 

22

и

приУ^4 -

26 м /чел.-сме­

ну; при диаметре

шпуров 43 мм

и

f

= 1+9 —22,7 м/чел.-

смену,

f

= 4-j-6 -

29,7 иУ ^

 

4 - 34,5 м/чел.-смену. Нор­

матив укладки бетона при применении

металлической

опа­

лубки высотой

4 м

7,2 мЗ/чел.-смену.

 

 

коэффициенты

Были

использованы

следующие

поправочные

(в зависимости от глубины проходки): на уборку

породы

и

крепление соответственно при стволах глубиной

150-300

м

К* 0,9; 301 ” 500 м

К = 0,85и 0,9 ,

501-700 м

К=0,8

и

0,85,

701 м и более

К- 0,7-0,75 и

0,8.

 

 

 

от

длины

тран­

Тарифы

за

автотранспорт

в

зависимости

спортировки породы и бетона колебались от

0,15

до

0,42

оуб/т и от 0,40 до 0,92 руб/т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стоимость бетона была принята равной 21,5 руб/м,

1 кг

аммонита

ПЖВ-20 - 0,48 руб.,

скального

1 -

1,25 руб.,

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электродетонатора

-

0,18 руб., 1 м^ сжатого

воздуха

при

5 ат - 0,005 руб.,

1 квт*ч электроэнергии -

0,068 руб.

 

Время цикла подъема-спуска бадьи (по хронометражным

данным)

при глубине

ствола

150-400 м -

3-5 мин,401-500 м -

7-10 мин

и 501 м и

выше -

10-12 мин.

 

 

 

 

 

Был проведен расчет экономии средств на 1 м клетевого

ствола шахты 'Дуванная' N° 2. Ствол проходился

по

песча­

никам с

У* = 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные расчетные данные экономии средств

на

1 м

вертикального ствола, пройденного

с применением контурно­

го взрывания, приведены в табл.

9.

 

Т а б л и ц а 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Экономия средств, руб. на

Общая

Шахта,

ствол

 

1 м ствола при проходке по

эконо­

 

 

породам

 

 

мия по

 

 

 

с /=7-г9

с У=5-г6

с /= 3 -й

* PTROIIV1Dv»ljr f

 

 

 

ТЫС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

руб.

 

'Дуванная' N° 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

клетевой . . . .

213,05

217,22

216,89

30,08

 

скиповой . . . .

214,24

212,42

212,08

9,23

 

*Суходольская' № 1

 

 

 

 

 

 

 

 

клетевой . . . .

205,71

204,20

203,86

28,18

 

'Самсоновская-За- падная'

вентиляцион­

143,30

140,76

140,33

44,54

ный №

1 . . . . .

вентиляцион­

146187

144,33

143,93

17,89

ный N°

2 . . . .

Проведенные производственно—экспериментальные

и ана­

литические исследования, а также работы по внедрению кон­

турного взрывания позволили сделать следующие выводы.

1.

Точность

оконтуривания горных выработок

и

соответ­

ствие их фактического сечения проектному

являются

одни­

ми из основных показателей

эффективности

буро—взрывных

работ. Проведение горных выработок обычным способом ве­

дения буро-взрывных работ приводит к излишнему

увеличе­

нию их проектного сечения.

 

 

 

 

 

 

При обследовании ряда стволов были выявлены

большие

переборы

породы, что влечет

за собой

существенное

удоро-

 

 

 

 

 

 

 

 

29

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ