2 Подготовка горных пород к выемке

2.1 Выбор бурового станка

Выбор бурового станка определяется на основании среднего диаметра отдельности и прочности сжимающих пород по формуле:

[2.1]

где d_e – средний диаметр естественной отдельности, м;

G_сж – прочность сжимающих пород (G_сж=79), МПа.

м

Выбор категории пород по блочности

Так как средний диаметр естественной отдельности в массиве равен 1,58 м, а прочность вмещающих пород (G_сж) равна 79 МПа то мы выбираем III категорию пород по блочности.

Таблица 1.2 [1] Выбранная категория вскрышных пород по блочности

Сопротивляемость пород взрыву	Категория пород по блочности	Блочность пород	Свойства пород
			de, м	Gсж, м
Средней взрываемости	III	Крупноблочные	1,2÷1,6	60÷80

С учетом категории пород по блочности и вместимости ковша экскаватора

Е=8 м³, принимаю рациональный диаметр скважин по таблице 2.1 Из рекомендуемого диапазона диаметров скважин выбираю на основании принципа: чем выше категория пород по блочности, тем меньше диаметр скважины.

Таблица 2.1 Выбранные рациональные значения диаметров скважин

Вместимость ковша, м3	Диаметр скважин, м
	Категория пород по блочности
	III
Транспортная технология
8-10	0,244-0,269

Принимаю скважину диаметром d=0,245 м, буровой станок 6СБШ-200-32.

По таблице 2.2 выбираю тип бурового станка.

Таблица 2.2 Выбранная технологическая характеристика бурового станка

Тип бурового станка	Предел прочности буримых пород на сжатие, МПа	Диаметр скважин, м	Глубина бурения, м	Угол наклона скважины к горизонту, град
СБШ-200-32	60-180	245	32	60;75;90

2.2 Выбор взрывчатых материалов

По таблице 2.3 исходя из технологических свойств взрываемых пород их обводненности, опыта применения в аналогичных условиях принимаю переводной коэффициент К_вв и плотность ВВ q_вв. Так как вмещающие породы на данном участке относятся к категории средней взрываемости и ввиду присутствия водоносных горизонтов- выбираем ВВ с переводным коэффициентом равным 1,11.

Таблица 2.3 Выбранный тип ВВ

Высота столба воды в скважине, м	Предел прочности пород на сжатие, МПа	ВВ заводского приготовления
3,3	До 120	Граммонит 50/50

Таблица 2.4 Переводной коэффициент и плотность ВВ

Тип ВВ	Переводной коэффициент Квв	Плотность ВВ qвв кг/м	Пвв
Граммонит 50/50	1,11	900	1,11

По таблице 2.5 выбираю средства инициирования ВВ.

Таблица 2.5 Выбранные средства инициирования ВВ

Наименование изделия	Условия применения, назначение
Огнепроводный шнур ОШП в полимерной наружной оболочке	В сухих условиях для инициирования КД
Капсюль-детонатор КД-8С	Для инициирования боевиков (ПД)
Пиротехнические реле-замедлители РП-8М (50 МС)	Для миллисекундного замедления при использовании ДШ
Детонирующий шнур ДШЭ-12	В сухих скважинах для инициирования боевиков (ПД)
Промежуточные детонаторы Т-400Г	Обводненные и сухие скважины для инициирования ВВ

2.3 Обоснование проектной величины удельного расхода ВВ

Рациональную степень взрывного дробления при транспортной технологии определяю по формуле:

где Z_р – рациональная степень взрывного дробления пород;

Е-вместимость ковша экскаватора, м³

П_вв – показатель относительной эффективности ВВ

где с_эт, с_вв – стоимость соответственного эталонного и рассматриваемого ВВ, р

_{Квв-переводной коэффициент ВВ эквивалентных зарядов}

=1+1,58² (8^0,25+1,11)^-1=1,89, м

Удельный расход ВВ обеспечивающий Z_p определяю по формуле:

где q – удельный расход ВВ, кг/м³;

d – диаметр скважин (d=0,245), м.

кг/м³

Величина проектного удельного расхода ВВ (кг/м³) с учетом обводненности пород

так как породы обводненные

Где Кв- коэффициент, учитывающий обводненность взрываемого массива

qпр=1,017 0,69=0,7 кг/ м³

Коэффициент, учитывающий обводненность взрываемого массива

Кв=1+0,15(de-1)hв/h

Kв=1+0,15(1,58-1)× 3,3/17,3=1,017

где hв-высота столба воды в скважине,м;h-высота уступа,м

Высоту уступа определяю из выражения:

где Н_ч^тах – максимальная высота черпания (Н_ч^тах=13,5), м.

(м)

Чтобы вписаться в требования правил безопасности снижаем величину уступа до 17,3 м

2.4 Расчет параметров расположения скважинных зарядов ВВ

К основным параметрам расположения скваженных зарядов относят длину скважин ( ), величину перебура ( ), конструкцию заряда, длину забойки (L_заб), и заряда ВВ (L_вв), массу заряда ВВ в скважине (Q_скв), расстояние между скважинами (a) и рядами скважин (b), линию сопротивления по подошве уступа (W) и число рядов (n) скважин в заходке.

Длину скважины определяю по формуле:

где Lскв – длина скважины, м;

- угол наклона скважины к горизонту ( =75⁰), град;

L_П – длина перебура, м.

3 м

, м

Минимальную длину забойки при ведении взрывных работ с перебуром определяю по формуле:

где L_заб – длина забойки, м;

Длину колонки заряда ВВ определяю по формуле:

20-4,2=15,8 м

Масса скважинного заряда определяю по формуле:

где Р -вместимость 1м скважины, м

(кг/ м)

(кг)

Для зарядов ВВ, рассредоточенных воздушными промежутками, суммарная длина интервалов рассредоточенная составляет:

(м)

Длину отдельного воздушного промежутка определяю по формуле:

(м)

Количество интервалов рассредоточения определяю как целую часть отношения:

(м)

Принимаю количество воздушных промежутков равное 1 так это целая часть.

Для рассредоточенных зарядов длины забойки и колонки ВВ определяю по формуле:

где L_заб.р – длина забойки, м;

L_вв.р – длина колонки заряда ВВ, м.

( м)

(м)

Длины верхней и нижней части колонки заряда ВВ определяю по формуле:

где L_вв.р.в , L_вв.р.н – длина соответственно верхней и нижней части колонки заряда ВВ, м;

(м); (м)

Масса рассредоточенного заряда ВВ в скважине составит:

(кг)

(кг)

Масса верхней и нижней части рассчитывается по выражениям:

(кг)

(кг)

(кг)

(кг)

Для зарядов сплошной конструкции размеры сетки скважин принимаются из условия равномерного размещения ВВ с проектной величиной удельного расхода q_пр. При применении зарядов с воздушными промежутками правомочны 2 случая.

Принимаем первый случай, т.е. сохраняется размеры сетки и качество дробления.

1.Если сохраняются размеры сетки скважин и качество дробления, т.е.

S=S_p, d_{ср р}= d_ср

Где S,S_p- площадь сетки расположения скважин; d_{ср р,} d_ср- качество дробления пород

q_{пр р}= q_пр(1-

qпр п=0,7×(1-3,2×0,05)= 0,59

Качество дробления пород при этом остается неизменным за счет изменения передачи энергии взрыва массиву.

2.Если же удельный расход ВВ сохраняется путем сближения скважин, т.е.

S>S_p, d_{ср р}= d_ср

то достигается улучшение качества дробления пород, которое определяется из вырожений

Линия сопротивления по подошве уступа при наклонном расположение скважин равна:

5,3 2

W_б - линия сопротивления по подошве уступа по условиям обеспечения безопасности бурения первого ряда скважин, м

, м

(м)

Минимально допустимое расстояние от верхней бровки уступа до ближайшей точки опоры бурового станка, м

5,3 2

5,3≤

Расстояние между рядами скважин в буровзрывной заходки при наклонном расположение скважин при n=3 , м

5,3≤

Условие выполняется n=3

Ширина буровзрывной заходки:

Принимаем Aбвр=19 (м)

где R_чу- наибольший радиус черпания на горизонте установки экскаватора, м

Растояние между скважинами в ряду при рассредоточенных зарядах, м

где h_n- высота перебура

h_n=1,2 sin75 =1,1 (м)

8,2>6,33 то есть условие a≥b выполняется

Принимаю шахматную сетку скважин, так как угол между направлением максимальной скорости упругой волны в массиве и линией откоса уступа равен 65 градусов (из задания).