- •Государственное образовательное учреждение высшего
- •2.2 Физико-механические и технологические свойства горных пород.
- •2.3. Общие сведения о горных выработках.
- •2.4. Общие сведения о взрыве и взрывчатых веществах.
- •2.5. Технология взрывных работ при разведке месторождений.
- •2.6. Механика горных пород и крепление выработок.
- •2.7. Проветривание и освещение горных выработок. Водоотлив.
- •2.8. Погрузка и транспортировка пород при проходке разведочных выработок.
- •2.9. Технология и организация горнопроходческих работ.
- •III. Рекомендуемая литература по курсу.
- •IV. Домашнее задание. «Расчет параметров буровзрывных работ при проходке разведочной канавы с предварительным рыхлением пород взрывом».
III. Рекомендуемая литература по курсу.
Грабчак Л.Г., Багдасаров Ш.Б., Яшин В.П. и др.. «Горноразведочные работы». М. Высшая школа, 2003.
Кутузов Б.Н. «Взрывное дело», часть 1, «Разрушение горных пород взрывом». М.Горная книга, 2007.
Карпиков А.П., Несмотряев В.И., Чубаров В.В. «Проведение горноразведочных выработок». М. Щит-М, 2008.
«Перечень рекомендуемых промышленных взрывчатых материалов, приборов взрывания и контроля». М.Недра, 1987.
Багдасаров Ш.Б., Верчеба А.О., Пальмов И.И. «Справочник горного инженера геологоразведочных партий», М. Недра, 1986.
IV. Домашнее задание. «Расчет параметров буровзрывных работ при проходке разведочной канавы с предварительным рыхлением пород взрывом».
Для каждого варианта домашнего задания устанавливается проектная глубина канавы «Н», ее протяженность «L» и угол наклона боковых стенок «α», коэффициент крепости пород, их трещиноватость и обводненность (см. табл. № 1).
Ширина канавы по почве для всех вариантов принимается равной 0,8 м.
Методические рекомендации по выполнению задания.
1. Выбирается буровое оборудование [1] и приводится его техническая характеристика. В качестве бурового оборудования, в зависимости от крепости пород, рекомендуется применять ручные электросверла и переносные перфораторы. Можно использовать мотобуры и мотоперфораторы.
2. Выбирается тип ВВ и приводится его техническая характеристика. Целесообразно применять: в сухих условиях – гранулиты М, АС-4 и аммонит 6ЖВ (при f ≤ 12), аммонал М-10, аммонит 6ЖВ, детонит М и аммонал скальный №3 (при f > 12). В обводненных условиях – аммонит 6ЖВ в полиэтиленовых патронах (при f ≤ 12), детонит М и аммонал скальный №3 в полиэтиленовых патронах (при f > 12). Техническая характеристика ВВ приводится в рекомендуемой литературе и табл. №2.
3. Определяется коэффициент крепости пород с поправкой проф. Л.И. Барона на их разрушаемость:
f ____
f Б= — + ⌠10 f
3 √ 3
4. Определяется удельный расчетный расход эталонного ВВ на заряд нормального выброса:
qo= 0,1 fБ, кг/м3.
Расход эталонного ВВ на рыхление:
qp~ 0,33 qo, кг/м3.
Вычисляется коэффициент относительной работоспособности принятого ВВ:
360
е= — ,
А
где: 360 – работоспособность эталонного ВВ, см3;
А – работоспособность принятого ВВ, см3.
7. Определяется удельный расчетный расход ВВ на дробление породы:
qp = qpэе , кг/ м3.
8. В зависимости от выбранного типа ВВ:
-при использовании патронированных ВВ диаметр шпура принимается на 7-8 мм больше диаметра патрона при огневом и электроогневом способах взрывания или на 3-5 мм больше диаметра патрона при электрическом способе взрывания.
dшп=dВВ +∆d,мм
Далее, с учетом трещиноватости пород, выбирается тип породоразрущающего инструмента с ближайщим стандартным значемнием диаметра и приводится его техническая характеристика.
9. Определяется вместимость шпура:
- при использовании патронированных ВВ
mn
Р = —— , кг/м
ln
где: d – диаметр принятого породоразрушающего инструмента, м;
mn- масса одного патрона ВВ, кг;
ln– длина одного патрона ВВ, м.
10. Определяется глубина эффективного рыхления пород шпурами принятого диаметра.
_____
Нэф= ⌠ 2Р ., м
√ qp(3-qp)
Если Нэф≥ Н, то порода в контурах проектируемой канавы рыхлится взрывом на полную глубину. Если же окажется, что Нэф< Н, то канаву целесообразно сооружать послойно: сначала взрывом рыхлится верхний слой породы, после ее уборки бурятся шпуры и рыхлится следующий слой и т.д. Обычно количество слоев не превышает двух и мощности слоев принимаются одинаковыми: Нсл1= Нсл2= 0,5Н. При этом необходимо, чтобы соблюдалось условие:
Нсл.≤ Нэф.
Если канава проходится послойно, то по известной мощности слоя и углу откоса бортов канавы вычисляют ширину каждого слоя канавы по почве « bсл». При рыхлении пород за один взрыв «bсл» принимается равной 0,8 м.
11. Определяется величина перебура шпуров:
Нсл3
Lпер= 0,5qp—— , м.
Р
При рыхлении пород одним взрывом на всю глубину Нсл= Н.
12. Требуемая глубина шпуров будет равна:
lшп= Нсл+ lпер., м.
Масса заряда ВВ в каждом шпуре:
Q’=qp Нсл3, кг
При использовании патронированного ВВ масса заряда округляется до целого числа патронов. При определении массы заряда в каждом шпуре необходимо учитывать, что применяем патрон аммонита 6ЖВ массой 0,2 кг, диаметром 32 мм и длиной 0,22м.
В этом случае фактическая масса гранулированных ВВ составит:
Q’ф.=Q п nп, кг.
14. Длина заряда «lзар.» при использовании патронированных ВВ определится по количеству патронов, помещаемых в каждый шпур, и длине патрона ВВ, а при использовании гранулита и патрона-боевика из аммонита 6ЖВ будет равна:
lзар=nп lп , м
Фактический коэффициент заполнения шпуров составит:
lзар
Кзап= —— .
lшп
Выбирается способ взрывания, средства взрывания и приводится конструкция шпурового заряда. Пример конструкции заряда при огневом взрывании с использованием патронированного (а) и россыпного ВВ (б) приведен на рис. 1.
Вычисляется ширина элементарной площади рыхления пород одним зарядом:
____
Lp= ⌠Q’ф. , м.
√ qpНсл2
Определяется количество рядов шпуров по каждому слою и в масштабе 1 6 10 или 1 6 20 вычерчивается поперечный разрез проектируемой выработки. Если окажется, что bсл≤lр., то для рыхления пород достаточно пробурить один ряд шпуров, ели ширина площадки рыхления будет меньше проектной ширины слоя, то рыхление производится несколькими рядами шпуров:
bсл
n= —— .
lp
Пример поперечного сечения канавы, сооружаемой по такой технологии, приведен на рис.2.
Принимается расстояние между шпурами в ряду а = lри определяется количество шпуров по каждому слою и общее количество шпуров на рыхление пород контурах всей канавы (nсл1; nсл2; ∑n).
b1
где, n1= —— , рядов
lp
b2
где, n2= —— , рядов
lp
∑n= nсл1 + nсл2 =n1n шп+n2 n шп
Определяется суммарный расход ВВ на ∑n зарядов, суммарная длина ∑n шпуров, удельный фактический расход ВВ
∑Q’ф Q’ф ∑n
qвв= —— = ———— , кг/ м3.
VV
и удельный объем бурения
qбур = lшп ∑n / V , м/м3 ,
где V– объем породы в контурах проектируемой выработки.
Данные расчета сводятся в таблицу (табл.1)
Технико-экономические показатели БВР при проходке разведочной канавы
взрывом на рыхление. Таблица 1
№
|
ПОКАЗАТЕЛИ
|
Единица измерения |
Результат
|
1. 2. 3. 4.
5. 6. 7. 8.
9. 10. 11. 12.
13. 14. |
Длина канавы Глубина канавы Угол откоса бортов канавы Количество шпуров: 1-ый слой 2-ой слой итого Глубина шпура Диаметр шпура Расстояние между шпурами в ряду Расстояние между рядами шпуров в слое Масса шпурового заряда Длина шпурового заряда Длина забойки в шпуре Суммарный расход (……название ВВ….) Удельный расход (….. название ВВ….) Удельный объем бурения |
м м град шт шт шт м м м м
кг м м
кг кг/м3 м/м3 |
|
ВАРИАНТЫ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ
№ Вариан-та |
Глубина канавы, м
|
Длина ка- навы, м
|
Угол откоса бортов кана- вы, град. |
Коэффиент крепости пород |
Трещино- ватость |
Обвод-неность |
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28 29. 30. |
3,5 3,2 2,6 4,5 1,8 2,1 2,0 2,3 2,9 3,0 3,3 3,4 4,1 2,8 2,6 3,3 3,1 2,8 2,5 3,6 2,9 1,5 1,8 2,1 2,6 3,6 3,1 4,0 2,3 1,8 |
50 50 50 50 50 60 60 60 60 60 65 65 65 65 65 70 70 70 70 75 35 35 35 35 35 40 40 40 40 40 |
50 55 60 65 70 75 70 65 60 55 50 55 60 65 70 75 70 65 60 55 50 55 60 65 70 75 70 65 60 55 |
5 7 9 15 5 7 9 10 11 12 6 13 14 8 5 10 7 9 11 13 12 10 8 6 7 9 11 13 14 8 |
да нет нет нет нет да нет нет нет да нет нет нет да да нет нет нет да да нет нет нет да нет нет нет да нет нет |
нет да нет нет нет нет нет да нет нет нет нет нет да нет нет нет да да да да нет нет нет да да да да нет да |
Рис.1. Конструкция шпурового заряда при огневом способе взрывания с использованием патронированного (а) и россыпного (б) ВВ:
1 - забойка; 2 – ОШ; 3 - капсюль-детонатор; 4 – патрон-боевик; 5 – патронированное ВВ; 6 – россыпное ВВ.
Рис.2 Схема расположения шпуров при послойном рыхлении пород в контурах разведочной канавы.