2.3. Буровзрывные работы

Буровзрывной способ проходки является наиболее сложным. Он включает ряд последовательных операций, составляющих вместе проходческий цикл:

1) разметка шпуров на забое выработки;

2) бурение шпуров;

3) зарядка шпуров ВВ;

4) взрывание зарядов (опалка);

5) проветривание забоя;

6) уборка разрыхленной взрывом породы;

7) настил путей;

8) монтирование воздухопровода.

Все буровзрывные работы производятся в строгом соответствии с паспортом этих работ.

2.3.1. Расчёт длины заходки и глубины шпуров

Глубина заходки лимитируется шириной выработки (В).

l _шп= (0,7-0,9)В

Ширина штольни равна 2 м. Тогда длина шпура может находиться в пределах 1,4-1,8 м. Выбираем 1,6м.

В общем случае глубина шпура, ориентированного перпендикулярно поверхности забоя, связана с длиной заходки следующей зависимостью:

l _зах / l _шп = К.И.Ш.

Где l _зах - длина заходки, l _шп - глубина шпура, К.И.Ш. – коэффициент использования шпура, равный 0,7-0,95, равен отношению глубины получаемой при взрыве воронки к глубине шпура.

l _шп = 1,6 м.К.И.Ш.= 0,8. Тогдаl _зах = l _шп * К.И.Ш. = 1,6*0,8 = 1,28 м.

2.3.2. Разметка и бурение шпуров

Расчёт количества шпуров

Существуют несколько способов расчёта, все эмпирические. Наиболее часто расчёт ведётся на основе формулы проф. М.М. Протодьяконова, связывающей коэффициент крепости пород и площадь забоя:

,

где f– коэффициент крепости

S–площадь забоя

_{N=2,7*КОРЕНЬ(2*4)=19}

Данная формула хороша для расчёта количества шпуров в средних по крепости породах, при расчёте количества шпуров в мягких и очень крепких породах результат расчёта необходимо проверить на выполнение неравенства:

Указанное неравенство может служить для проверки результата расчёта по вышеприведённой формуле М.М.Протодьяконова. Если неравенство не выполняется, то количество шпуров изменяется таким образом, чтобы площадь забоя, приходящаяся на один шпур соответствовала указанным значениям.

При размещении шпуров следует учитывать следующие правила: 1 - шпуры размещаются по площади забоя относительно равномерно, чтобы была обеспечена равномерная работа каждого шпура; 2 – минимальное расстояние между зарядами должны быть таким, чтобы исключалась возможность детонации; 3 – размещение шпуров должно обеспечивать отбойку породы в контурах выработки согласно проекта с наибольшим КИШ; 4 – необходимо обеспечить равномерное дробление породы до необходимой крупности кусков.

Тип вруба – призматический;

Количество врубовых шпуров – 4;

Количество оконтуривающих шпуров – 13;

Рис. 2.3. Схема расположения шпуров на забое штольни

2.3.3. Обоснование выбора и расчёт требуемого количества вв

Выбор ВВ определяется характером выработки, степенью увлажнённости на забое, насыщенностью выработок газами и пылью. Выбирается аммонит скальный №1 патронированный.

Свойства взрывчатого вещества:

• Работоспособность 450м³

• Коэффициент работоспособности 0,85

• Бризантность 18мм

Расход количества ВВ на 1 м²рассчитывается по формуле Покровского:

q = q₁ · c · w · e,

где q₁– нормальный удельный расход заряда ВВ для образования воронки глубиной 1 м;

c– структурный коэффициент взрываемой породы;

w– коэффициент, учитывающий влияние степени зажима породы

e– коэффициент, учитывающий работоспособность ВВ.

Для штольни:

Расход количества ВВ на 1 м³

q₁= 0,36 кг/м³,

c= 1,w= 2,e= 0,85

q=0,62 кг/м³

Расчёт количества ВВ на одну заходку:

Q_зах. = V_зах*q, кг

где V_зах– объём взорванной породы на 1 заходку.

V_зах=S*l _зах, м³

где S- площадь забоя горной породы

l_зах -длина заходки

V_зах =5,12м³

Q_зах =3,17кг

Расчёт зарядов шпуров рассчитывается по формуле:

q_отб.шп −x

q_вр.шп = 1,3x

N_отб.шп.= 13

N_вр.шп.= 4

q_отб.шп*N_отб.шп.+q_вр.шп.*N_вр.шп. =Q_зах.

x*13+1,3x*4 = 3,17

18,2x= 3,17

x= 0,17 кг

q_вр.шп. = 1,3*0,17 =0,221кг = 221г

Заменяем расчётное количество взрывчатого вещества на стандартные патроны. Применяем стандартный 0,15кг патрон взрывчатого вещества для отбойных шпуров и 0,2кг патрона для врубовых. Пересчитываем количество взрывчатого вещества на одну заходку:

Q_зах=q_отб*n_отб+1,3q_отб*n_вр,

где q_отб- заряд отбойных и вспомогательных шпуров

n_отб- количество отбойных и вспомогательных шпуров

q_вр- заряд врубового шпура. Он равен 1,3q_отб

n_вр- количество врубового шпура

Q_зах=0,15кг*13+0,2кг*4=2,75 кг

XIIкат:q_отб =0,15кг;q_вр=0,2кг.

Расчёт длины забойки и длины заряда:

l_заб=l_шп-l_пат,

где l_пат- глубина патрона,

l_пат- глубина патрона (XII кат − 0,2м)

l_заб=1,4м.

Расход ВВ на весь объём работ

На 1 штольню: Q_шт=Q_зах*N_зах

Q_шт= 2,75кг * 103 = 283,25кг

На 3 шурфа: 283,25 * 2 * 1,1 = 623,15кг.