13. Взрываемость горных пород. Классификация горных пород по взрываемости (с технологическим комментарием).

Взрываемостью горных пород - называется их способность сопротивляться разрушению под действием энергии взрыва заряда.

Взрываемость оценивается удельным расходом ВВ.

Удельным расходом ВВ – называется количество ВВ, необходимое для разрушения 1м³ породы.

Классификация горных пород по взрываемости.

Класс	Название класса	Предельный расход
1.	Легко взрываемые	До 0.35
2.	Средней трудности взрывания	0.35-0.6
3.	Трудно взрываемые	0.6-0.9
4.	Весьма трудно взрываемые	0.9-1.2
5.	Исключительно трудно взрываемые	Более 1.2

14. Элементы уступа.

Уступом называется- отдельный слой пустой породы или полезного ископаемого разрабатываемых самостоятельными средствами выемки и транспорта.

52 8

7

6

3

4

1

1 - Нижняя площадка уступа (подошва)

2 - Верхняя площадка уступа (кровля)

3 - Откос уступа

4 - Нижняя бровка уступа

5 - Верхняя бровка уступа

6 - Торец уступа (забой)

7 - Направление подвигания забоя

8 - Направление подвигания фронта работ

α - угол отклонения уступа

Подошвой называется – горизонтальная поверхность ограничивающая уступ снизу.

Кровлей называется – горная поверхность ограничивающая уступ сверху.

Откосом называется – наклонная поверхность ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства.

Нижней бровкой называется – линия пересечения нижней площадки уступа с его откосом

Верхней бровкой называется – линия пересечения верхней площадки уступа с его откосом.

Забоем уступа называется – поверхность горных пород, которой является непосредственным объектом горных работ и перемещающиеся в результате ведения этих работ. В качестве забоев могут быть; торец, откос, верхняя площадка уступа.

Углом откоса уступа называется – угол между откосом уступа и горизонтальной плоскостью. Заходками называются- отдельные полосы определенной ширины в которой последовательно производится выемка пустой породы или полезного ископаемого.

Блоком называется – часть заходки по ее длине разрабатываемая самостоятельными средствами к выемки.

15. Расчет параметров взрывных работ при подготовки горных пород к выемки

По заданным условиям выбрать диаметр скважины, тип бурового станка и рассчитать параметры взрывных работ.

Исходные данные:

1. Коэффициент крепости: f=16

2. Предел прочности на сжатие: =1600 кг/см²

3. Предел крепости породы: =330 кг/см²

4. Плотность: 3,0 т/м³

5. Среднее расстояние между трещинами: l=180 см

6. Взрываемость породы, класс: 4

7. Высота уступа: H=11 м

8. Угол откоса уступа: =75⁰…82⁰

1. Решение:

Покажем на схеме расположение серии скважин.

a

H r l_п

b W

Обозначения:

H - высота уступа, м

Д - диаметр, мм

Z - глубина, м

L_ВВ - длина заряда, м

L_З - длина забойки, м

L_П - перебур

W - сопротивление по подошве, м

1. расстояние между скважинами, м

2. расстояние между зарядами, м

n- количество скважин

2. Определим относительный показатель трудности бурения.

-кг/дм³; т/м³

кг/см³

По значению показателя трудности бурения установили, что порода относится к весьма труднобуримым.

3. Установим категорию (класс) породы по трещиноватости.

В соответствии с классификацией г.п. по трещиноватости, данная порода относится к категории – не трещиноватые (монолитные породы)

4. Для данных условий выберем диаметр скважины и буровой станок.

Характеристика трещиноватости и буримости пород:

• Не трещиноватые (монолитные породы) - d<150 мм

• породы весьма труднобуримые – d>250 мм

Предварительно принимаем d=200 мм

d принят с учетом обеспечения высокой производительности буровых работ и качественного дробления весьма крупноблочных пород.

Для данных условий принимаем буровой шарошечный станок 2СБШ-200-32, обеспечивающий бурение скважины d=215 мм, глубиной до 32 м.

5. Техническая характеристика станка 2СБШ-200-32.

1. d долота (скважины): 215 мм

2. Глубина бурения: не более 32 м

3. Длина буровой штанги: 8 м

4. Ход непрерывной подачи: 1 м

5. Осевое усилие: не более 0,3 МН

6. Скорость подачи / подъем бурового снаряда: 0,025 / 0,48 м/с

7. Частота вращения долота: 0,2-4,0 с^-1

8. Крутящий момент на вращателе: 6,65-2,12 кн*м

9. Мощность электродвигателей:

• установленная: 350 кВт

• вращателя: 60 кВт

• компрессора: 200 кВт

• хода: 32 кВт

10. Скорость передвижения станка: 0,6 км/ч

11. Давление гусениц на грунт: 0,1 Мпа

12. Габариты станка в рабочем положении: 9180*4600*13840

13. Масса: 55 т

6. Определим вместимость скважины.

, кг/м

где D – диаметр скважины, дм

- плотность заряжания, кг/м

кг/м

7. Определим длину перебура скважины.

Опыт взрывных работ на карьерах показывает, что длина перебура в зависимости от взрываемости пород составляет:

- для легко взрываемых пород.

- для трудно взрываемых пород.

По справочной таблице устанавливаем удельный расход ВВ для разрушения породы с коэффициентом крепости f=15-20.

, кг/м³

Порода относится к 4^му классу по взрываемости – весьма трудновзрываемые.

м

Принимаем

8. Определим глубину скважины при вертикальном ее положении.

м

9. Определим длину забойки.

Верхняя часть скважины заполнена сыпучим или глинистым материалом – забойкой для создания сопротивления газам в направлении оси скважины.

забойка l_з=(20-35)D

l_з=20D – для не трещиноватых монолитных пород

l_з=35D – для пород с высокой трещиноватостью

ВВ

Возьмем l_з=20D

l_з=20*0,215=4,3 м

W Принимаем l_з=4 м

10. Определим длину заряда ВВ

L_ВВ=Z-l_з,

L_ВВ=14,2-4=10,2 м

Длина заряда ВВ зависит от высоты уступа и по результатам опытных работ должна составлять:

L_ВВ=K₁H

K₁=0,65 – легко взрываемых пород

K₂=0,8 – средне взрываемых пород

K₃=1,0 – трудно взрываемых пород

В нашем случае:

K₁=- коэф-т, учитывающий взрываемость пород.

11. Определим величину сопротивления по подошве уступа.

ВВ

l_ВВ

W

Увеличение W по сравнению с оптимальным значением уменьшает объем буровых работ, но ухудшает качество дробления.

Уменьшение W по сравнению с оптимальным значением улучшает качество дробления породы, но повышает объем дорогостоящих буровых работ, что вызывает увеличение себестоимости продукции.

Величина сопротивления по подошве уступа рассчитывается из условия равенства двух зарядов:

Q₁=Q₂

где Q₁ – величина заряда , которую можно разместить в скважине на определенной длину.

где D – диаметр скважины

H – высота уступа м, дм

- плотность заряжения кг/дм³

K₁ – коэф-т, учитывающий взрываемость пород

Принимаем: Q₁ =335кг

Q₂ - величина заряда ВВ необходимого для разрушения объема породы, приход. На одну скважину.

- коэф-т сближения скважин.

Принимаем: m=1

Принимаем: W=5,5м

12. Проверка величины сопротивления по подошве уступа по двум факторам.

Первый фактор:

Величина СПП должна обеспечивать безопасное расположение бурового станка на верхней площадке уступа вне возможной зоны сдвижения пород при бурении скважин первого ряда.

Второй фактор.

Величина СПП должна исключить возможность образования порогов в подошве уступа.

, м

K_В – коэф-т, учитывающий взрываемость пород.

K_В =1,2 – для легко взрываемых пород

K_В=1,1 – для средне взрываемых пород

K_В=1,0 – для трудно взрываемых пород

- плотность взрываемых пород, кг/м³

K_ВВ – переводной коэф-т от аммонита к применяемому ВВ

- плотность заряжания, кг/м³

Условия соответствия расчетного значения W требованием безопасности и предотвращение образования порогов.

W_max=(40-45)D - для легко взрываемых пород

W_max=(35-40)D - для средне взрываемых пород

W_max=(25-35)D - для трудно взрываемых пород

В нашем случае W_max=26*0,215=5,6м

Если численное значение расчетного W не соответствует улловию , то надо пересчитать параметры БВР с изменением исходных данных.