Экскаваторов и разрыхления kразгорных пород (данные ориентировочные)

Порода	kн	kраз
Песок, гравий, щебень	0,9-1	1,05-1,2
Суглинок	1-1,1	1,15-1,3
Суглинок влажный	1,2-1,3	1,25-1,35
Глина средней влажности	1,3-1,5	1,3-1,4
Глина тяжелая	1-1,1	1,3-1,45
Взорванная скальная	0,9-1	1,45-1,6

Сменная производительностьэкскаватора (м³/см) определяется по формуле

П_э.см =П_тех·Т_см·k_и.э, (4.34)

где Т_смпродолжительность рабочей смены (Т_см=8 часов), ч;

k_и.экоэффициент использования экскаватора во времени (k_и.э=0,6-0,9)

Годовая производительностьэкскаватора (м³/год)

П_э.год=П_э.см ·n_см·N_э, (4.35)

где n_смчисло рабочих смен в сутки (n_см=2);

N_эсреднегодовое число рабочих дней экскаватора (N_э=250-290).

Инвентарный парк экскаваторов для разработки полезного ископаемого определяется по формуле

N_э.инв= 1,2·Т/ (П_э.год·_и), (4.36)

где Т годовой объем добычи полезного ископаемого, т/год;

_иобъемный вес полезного ископаемого, м³/т.

Инвентарный парк экскаваторов для вскрышных работопределяется по формуле

N_э.инв= 1,2 ·Т_в/П_э.год. (4.37)

где Т_в годовой объем вскрыши, м³/год.

4.3.4 Определение количества уступов и экскаваторных блоков

При разработке горизонтальных и пологих залежей количество уступов по породе и полезному ископаемому определяется отдельно, т.к. высота уступов различна.

Количество уступов по породеопределяется по формуле

n_пор=h_н/h_у, (4.38)

где h_нмощность налегающих пород, м.

Количество уступов по полезному ископаемомуопределяется по формуле

n_и=m/h_у, (4.39)

где mмощность полезного ископаемого, м.

При разработке наклонных и крутых месторождений общее количество уступовопределяется по формуле

n_общ=Н_к.к/h_у, (4.40)

Длина экскаваторных блоков при железнодорожном транспорте принимается не менее 500 м, при автомобильном не менее 250 м.

Количество блоков на одном уступе при железнодорожном транспорте по условиям транспортно-обменных операций обычно не превышает 3, при автомобильном оно может достигать 5-6.

Скорость подвигания блока в сутки(м/сут) определяется по формуле

. (4.41)

Скорость подвигания блока в месяц(м/мес) определяется по формуле

V_мес=V_сут·n_мес, (4.42)

где n_месколичество рабочих дней в месяце.

Длина экскаваторного блока(м) с учетом месячной скорости подвигания определяется по формуле

L_б=K·V_мес, (4.43)

где Kколичество участков составляющих блок (K=3, т.к. блок состоит из участка погрузки, участка взрывания и участка, где производится бурение).

Количество блоков, которые могут быть расположены на одном уступе, находится из выражения

n_б=L_д/L_б, (4.44)

где L_ддлина шахтного поля по простиранию, м.

4.4 Расчет параметров скважинных зарядов

И ПОТРЕБНОГО ПАРКА БУРОВЫХ СТАНКОВ

Расчет параметров скважинных зарядов выполняется в соответствии с техническими правилами ведения взрывных работ на дневной поверхности.

4.4.1 Определение параметров скважин

Диаметр скважины d_с принимается в соответствии с выбраннымв п. 4.2.1 буровым станком.

Величина преодолеваемого сопротивления по подошвеуступа рассчитывается по формуле

W = (25 45) · d_с, м. (4.45)

а) для легковзрываемых пород W= (4045) ·d_с;

б) для пород средней взрываемостиW= (3540) ·d_с;

в) для трудновзрываемых пород W= (2535) ·d_с.

Минимальное значение W, удовлетворяющее условию безопасного обуривания уступа, находится из выражения

W_min h_у· ctg+c, (4.46)

где  угол откоса рабочего уступа, град;

сминимально допустимое расстояние от оси скважины до верхней бровки уступа (с=3 м), м.

Полученное значение Wдолжно удовлетворять условиюW>W_min. Если условие соблюдается возможно вертикальное расположение скважин (угол наклона скважин_с=90). ПриW<W_minследует бурить наклонные скважины или применять сближенные заряды в первом ряду.

Угол откоса рабочего уступазависит физико-механических свойств горных пород слагающих уступ. Для ориентировочных расчетов угол откоса в мягких породах принимается равным порядка 40-60, в скальных и полускальных=60-90.

Расстояние между скважинамив рядуaимежду рядами скважинbподбирается таким образом, чтобы наиболее равномерно распределить ВВ в массиве. Их подбор осуществляется с учетом величиныm=a/W, называемой коэффициентом сближения скважин, который на карьерах колеблется в пределах 0,75-1,4. По условию дробления для легковзрываемых породm=1,1-1,4; для пород средней взрываемостиm=1-1,1; для трудновзрываемых породm=0,75-1. При шахматном расположении скважинb0,85·a(при квадратном расположенииba).

Масса скважинного заряда(кг) определяется по формулам:

для скважин первого ряда

Q_з=q·W·h_у·a; (4.47)

для скважин последующих рядов

Q_з=q·b·h_у·a, (4.48)

где qудельный расход ВВ, зависящий от взрываемости пород и необходимой степени дробления, кг/м³.

Для легковзрываемых пород q=0,2-0,4 кг/м³; для пород средней взрываемостиq=0,4-0,6 кг/м³; для трудновзрываемых породq=0,6-0,9 кг/м³.

Глубина скважин(м) определяется по формуле

, (4.49)

где l_пдлина перебура (l_п(1015)·d_с), м.

Длина забойкисплошного заряда равна (м)

l_заб=·W, (4.50)

где коэффициент за бойки (=0,4-0,7).

Длина зарядавычисляется по формуле

l_в.в=Q_з/Р_в.в, (4.51)

где Р_в.ввместимость ВВ на 1 м скважины, кг.

, (4.52)

где плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³.

d_с  диаметр скважины, м.

Тип и рабочие характеристики ВВ принимаются на основании данных табл. 4.10.

Таблица 4.10 Характеристика и условия применения различных ВВ.

Взрывчатые вещества	Плотность заряжания , кг/м3	Рациональная область применения
Аммонит № 6 ЖВ	900	С, Л, сх, он
Алюмотол	1100	Т, С, оп
Игданит	900	Л, сх
Граммонит 79/91	900	Т, С, Л, сх
Граммонит 30/70	900	Т, С, Л, он, оп
Гранулит А-4 и АС-4В	850	Т, С, сх
Гранулотол	1000	Т, С, Л, он, оп
Акватол 65/35	1350	Т, С, Л, сх, он
Акватол М-15	1350	Т, сх, он

Примечание: Т трудновзрываемые (f=16-25); Ссредневзрываемые (f=6-15);

Л легковзрываемые (f<6); cхсухие скважины; онобводненные с непроточной водой; опобводненные с проточной водой.

Рассчитанное значение l_в.вдолжно удовлетворять условию

l_в.вL_сl_заб. (4.53)

4.4.2 Расположение и порядок взрывания скважин

При выборе способа инициирования зарядов необходимо учитывать следующее. Взрывание скважинных зарядов может быть мгновенным и короткозамедленным. По сравнению с мгновенным взрыванием короткозамедленное обеспечивает повышение равномерности дробления, уменьшение выхода негабарита, снижение расхода ВВ и сокращение ширины развала. Наибольший эффект достигается при короткозамедленном взрывании многорядно расположенных скважин. В этом случае инициирование зарядов осуществляется по схемам: порядной. врубовой, с клиновым врубом и диагональной. Порядная схема наиболее проста. Врубовая схема более совершенна. Она позволяет создать дополнительные свободные поверхности и вызвать соударение кусков породы.

Интервал замедления (мс) определяется по формуле

= 1,25 ·k_в·W, (4.54)

где k_вкоэффициент зависящий от взрываемости породы (для легковзрываемых породk_в=5-6; для пород средней взрываемостиk_в=3-4; для трудновзрываемых породk_в=1,5-2,5.)

Интервал замедления при короткозамедленном взрывании изменяется в пределах 5-250 мс. Для создания необходимого замедления применяются пиротехнические замедлители КЗДШ-69, предусматривающие замедление 10, 20, 35. 50, 75 и 100 мс.

Количество рядов скважинопределяется по формуле

n_р = ((А_зW) /b) + 1. (4.55)

Если при расчете количество рядов скважин получается дробным, то n_рокругляется до ближайшего целого числа, расстояние между скважинамиbкорректируется и окончательно определяется по формуле

b = (А_зW) / (n_р1). (4.56)

Количество скважин в одном ряду равно

n_скв=V_мес/а, (4.57)

гдеV_мес месячная скорость подвигания блока, м/мес.

На основании выполненных расчетов вычерчивается схема расположения скважинных зарядов на уступе (рис. 4.2) и схема их инициирования (рис. 4.3).

4.4.3 Определение необходимого количества буровых станков

Выход взорванной горной массыс 1 м скважины (м³/м) определяется по формуле

, (4.58)

Годовая производительность бурового станка(м/год) равна

П_б.год =П_см·n_см·N_б, (4.59)

где П_смпроизводительность бурового станка в смену (см. табл. 4.3), м / смену.

N_бсреднегодовое число рабочих дней бурового станка (N=280-290).

Инвентарный парк буровых станковопределяется по формуле

N_б.инв= 1,2 ·Т_г.м/ (П_б.год·q_г.м) (4.60)

где Т_г.м объем горной массы, перемещаемой за год, м³/год.