Расчет параметров взрывных работ
Рис. 83. Конструкции врубов для горно-разведочных выработок: а, б, в, г, д, е — с наклонными шпурами: ж; з, и, кс прямыми; м — комбинированные (а — пирамидальный; б — вертикально-клиновой; в — горизонтально-клиновой; Где /- коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова; 5пр — площадь поперечного сечения выработки в проходке, м2; е — коэффициент относительной работоспособности ВВ… Читать ещё >
Расчет параметров взрывных работ (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
От принятых решений и полученных результатов зависит эффективность всего технологического процесса.
Особенно эго касается буровзрывных работ как первого этапа проведения подземных горно-разведочных выработок. Всю совокупность факторов, влияющих на эффективность буровзрывных работ, можно разделить на три группы: горно-геологические, технические и технологические (рис. 82).
Из всех факторов указанных групп наиболее интенсивное влияние на показатели буровзрывных работ оказывают тип вруба, глубина и диаметр шпуров, способ и конструкция зарядов. Эффективность работ резко повышается, если в забое выработки создать дополнительную обнаженную полость. Эту задачу выполняют врубовые шпуры, которые бурятся па 20…30% глубже вспомогательных и оконтуривающих. Врубовые шпуры образуют вруб и по углу наклона к плоскости забоя бывают с наклонными и прямыми шпурами (рис. 83).
Условия применения разных типов врубов даны в табл. 69.
Конструкция зарядов в шпурах приведена на рис. 84. Основными параметрами взрывной отбойки, определяющими технико-экономические показатели проведения выработок в целом, являются: число, глубина и диаметр шпуров, коэффициент использования шпуров (КИШ) и удельный расход ВВ.
Рис. 82. Факторы, влияющие на эффективность буровзрывных работ
Глубина шпуров при использовании клинового вруба определяется, исходя из ширины выработки и условий размещения бурильной машины по формуле.
где В — ширина выработки, м; а — угол наклона шпуров, град.
Рис. 83. Конструкции врубов для горно-разведочных выработок: а, б, в, г, д, е — с наклонными шпурами: ж; з, и, кс прямыми; м — комбинированные (а — пирамидальный; б — вертикально-клиновой; в — горизонтально-клиновой;
г — нижний; д — верхний; е — боковой; ж — призматические). 1 — ярусный;
2 — ярусный с зарядом выброса; 3-е зарядом запрессовки; з — бочкообразный; и — спиральные (4 — обычный, 5 — ступенчатый); к — щелевой (6- щелевой с зарядами запрессовки); м — комбинированные (7 — клин со щелью, 8 — призма со щелью)
Таблица 69.
Наименование вруба, расположение шпуров. | Описание врубов. | Условия применения. | ||
Характер и площадь поперечного сечения выработки S. м2 | Напластование и крепость пород. | Средства механизации бурения шпуров. | ||
Пирамидальный с наклонными шпурами (рис. 83, а) | Соотношение врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шпуров соответственно 1:1:3. | Во всех подготовительных и капитальных горных выработках при S > 6,4. | Плотные монолитные породы, слоистые породы различной крепости, но при крутом падении слоев. | Шахтная буровая установка, перфоратор, манипулятор, подающее приспособление и пневмоподдержка. |
Вертикальный клиновой (рис. 83, б) | То же, 1: 0,5: 2. | В выработках большой ширины при S > 5. | Вертикальное или близкое к вертикальному расположение трещин, слоев в плотных породах средней крепости. | То же. |
Горизонтальный клиновой (рис. 83, в). | То же, 1: 0,5: 1,5. | В выработках большой ширины при S > 5. | С горизонтальным расположением трещин или слоев. | То же. |
Нижний (рис. 83, г) | То же, 1: 0,5: 1. | В выработках при S > 4. | Трещиноватые породы средней крепости при падении слоев и трещин на забой. | Перфоратор, пневмоподдержка (подающее приспособление). |
Верхний (рис. 83, с)). | То же, 1: 0,5: 1. | S> 4 | Трещиноватые породы средней крепости при падении слоев и трещин от забоя. | То же. |
Окончание табл. 69
Наименование вруба, расположение шпуров. | Описание врубов. | Условия применения. | ||
Характер и площадь поперечного сечения выработки S, м2 | Напластование и крепость пород. | Средства механизации бурения шпуров. | ||
Боковой (рис. 83, е). | Врубовые шпуры образуют вертикальный ряд, шпуры направлены к контакту пород. | S>4 | При крутом падении слоев и проведении выработок параллельно контакту пород. | То же. |
Призматические с наклонными шпурами (рис. 83, ж) | Соотношение врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шнуров, соответственно 1: 0,8: 3. | S> 4. | Крепкие монолитные породы. | Перфоратор, пневмоподдержка (подающее приспособление). |
Бочкообразный (рис. 83, з) | То же. | S>4. | Монолитные породы средней крепости. | То же. |
Спиральный (рис. 83, и) | Шпуры располагают по спирали. | S>5 | Монолитные, слоистые породы выше средней крепости. | |
Щелевой (рис. 83, к) | Располагают по одной линии на расстоянии 15. .20 см друг от друга. Заряжаются через один. | В горизонтальных и восстающих выработках S ~ 4 | Монолитные породы средней крепости. | |
Комбинированный: клин с щелью (рис. 83, м, 7), призма с щелью. | Соотношение шпуров во врубе 1: 0,7. | S> 5 | Трудновзрываемые породы большой крепости. | |
Соотношение шпуров во врубе 1: 1,4. | S> 6. | То же. | ||
Рис. 84. Конструкции зарядов: I-врубовых шпуров: а — сплошной колонковый с прямым инициированием; б — сплошной колонковый с обратным инициированием;
в — сплошной колонковый с прямым инициированием с донным воздушным промежутком; г — сплошной колонковый с обратным инициированием и забойкой из полиэтиленовых ампул с водой или гидропастой; д — сплошной колонковый с боковой кумулятивной выемкой и обратным инициированием; е — сплошной колонковый с детонирующим шпуром; II — оконтуривающих шпуров: ж — сплошной колонковый с деревянным стержнем и обратным инициированием; з — сплошной колонковый с радиальным зазором; и — сплошной колонковый с радиальным промежутком; к — рассредоточенный с обратным инициированием; лрассредоточенный с ампулами с водой или гидропастой; мрассредоточенный
с деревянными брусками
Независимо от типа вруба оптимальная глубина шпуров, обеспечивающая целое число циклов, исходя из нормативной трудоемкости, определяется так:
• при выполнении взрывных работ в мсжсмснном перерыве, с учетом организации работ и производительности труда.
где Тш — продолжительность смены, ч; К = 1,1… 1,25 — коэффициент, учитывающий повышение производительности труда; Гб, Гу6, Гн — нормы времени на 1 м выработки соответственно для бурения шпуров, уборки породы и настилки временного пути, ч; р — коэффициент использования шпуров (КИШ);
• при выполнении взрывных работ в конце смены.
где tnр — продолжительность проветривания, ч; норма времени на заряжание и взрывание, ч.
При организации многозабойного проведения выработок глубину шпуров определяют исходя из заданной скорости проведения и принятого режима работ: 
Число шпуров на забой должно быть достаточным с точки зрения эффективного разрушения обуренного массива породы, равномерного его дробления, правильного оконтуривапия выработок, размещения расчетного заряда ВВ.
Для проведения горно-разведочных выработок в обычных условиях число шпуров можно определить по 
формуле ВНИИОМШСа где q — удельный расход ВВ, кг/м3; d — диаметр патрона ВВ, мм; рвв — плотность ВВ в патронах, кг/м3; у — коэффициент заполнения шпура ВВ; П-КИШ.
По формуле А. Д. Громова N = (2,8…4,5)5пр при изменении/от 8 до 20. По упрощенной формуле N = 4,5 Snp-f > 15.
Расстояние между шпурами вруба должно быть не менее 30 см для того, чтобы каждый последующий заряд находился вне зоны деформации пород от взрыва предыдущего заряда.
Удельный расход ВВ можно определить по формуле М. М. Протодьяконова: 
где /- коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова; 5пр — площадь поперечного сечения выработки в проходке, м2; е — коэффициент относительной работоспособности ВВ.
Коэффициент работоспособности выбирается по таблицам или определяется по формуле 
где 380 — работоспособность аммонита № 6ЖВ, см3; Р — работоспособность применяемого ВВ, см3.