Определение параметров буровзрывных работ и выбор бурового и выемочно-погрузочного оборудования

На результаты взрыва большое влияние оказывает величина преодолённого сопротивления на подошве (СПП) — W, которая зависит от диаметра скважин, высоты уступа и углы наклона его откоса, мощности взрывчатого вещества, плотности заряжения.

Величина преодолённого сопротивления по подошве, м.

где: — вместимость ВВ на 1 м скважины, кг/м;

d_скв — диаметр скважины, м, 0,269 м (табл.4.1);

? - плотность заряжения взрывчатым веществом, кг/м³. При механизированном заряжении принимать равным 1000 кг/м³;

q_p=0,7 — расчётный удельный расход ВВ, кг/м³;

в — угол наклона скважин к горизонту, град., 90°.

.

Таблица 4.1. Некоторые параметры станков шарошечного бурения.

В расчётах используются характеристики станка шарошечного бурения СБШ-250.

Величина сопротивления по подошве проверяется по условиям безопасного размещения бурового станка на площадке уступа, м где: h_у=10 — высота уступа, м.

б_у — угол откоса уступа, град. Для рабочих уступов и нерабочих уступов — 60°;

с=2,3 м — минимальное допустимое расстояние от верхней бровки уступа до оси скважины, м.

Обязательное условие.

(4.3).

Условие выполняется Таблица 4.1. Некоторые параметры экскаваторов.

Из приведённых в таблице марок экскаваторов наиболее предпочтительным является экскаватор ЭКГ — 4,6.

Длина скважины, м.

(4.4).

Длина перебура, м.

(4.5).

Длина забоя, м.

(4.6).

Расстояние между рядами скважин в ряду, м.

(4.7).

где m=0,8 — коэффициент сближения зарядов в трудновзрываемых породах.

Расстояние между рядами скважин при квадратной сетке их расположения, м.

(4.8).

Масса заряда в скважине первого ряда определяется по формуле, кг.

(4.9).

Масса заряда в скважине второго ряда, кг.

(4.10).

Длина заряда, м.

(4.11).

При неудовлетворительной проверке величин заряда по вместимости скважин, принимаются более мощные взрывчатые вещества или изменяется сетка скважин с целью уменьшения расчётной массы заряда.

Возможная длина воздушных промежутков при рассредоточении заряда:

(4.12).

Ширина развала породы после взрывания блока по массиву при однорядном расположении скважин, м.

(4.13).

То же при многорядовом расположении скважин.

(4.14).

где n_p=3 — количество взрываемых скважин.

Ширина развала породы после взрывания блока по массиву при однорядном расположении скважин, м.

(4.15).

где К_в=3 — коэффициент трудности взрывания пород;

К_скв — коэффициент учитывающий угол наклона скважин к горизонту.

(4.16).

Ширина развала породы при многорядовом расположении скважин и короткозамедленном взрывании (КЗВ), м.

(4.17).

где К_з - коэффициент дальности отброса породы взрывом, зависящий от интервала замедления, (табл. 4.3.).

Таблица 4.3. Влияние времени замедления на коэффициент К₃

Следует применить время замедления равная 10 мс.

Ширина экскаваторной заходки, м.

(4.18).

где R_ч - радиус черпания экскаватора, м. (см. табл. 4.2.).

Число заходок экскаватора по развалу (количество экскаваторных заходок).

(4.19).

Минимальная ширина рабочей площадки Ш_рп, необходимой для размещения горно-транспортного оборудования, определится.

(4.20).

где В_{рзв (м)} — ширина развала породы после взрывания блока массива, м;

С = 2.0 м — безопасный зазор между нижней бровкой развала и транспортной полосой;

Т — ширина транспортной полосы, м. При однополосном движении автосамосвалов Т=6м; при двухполосном Т=11,5 м;

Z=3.0 м — ширина площадки безопасности.

Минимальная длина экскаваторного или взрывного блока определяется по условию обеспечения бесперебойной работы экскаватора в течение 7−10 суток.

(4.21).

где n_дн= 7 сут. — оптимальный запас взорванной горной массы;

n_смн=3 смены — число смен работы экскаватора в сутки;

Q_{э (смн)} — сменная производительность экскаватора в пересчёте на массив породы, м³/смену.

(4.22).

где t_ц=40с — длительность рабочего цикла погрузки экскаватора;

V_квш — ёмкость ковша экскаватора, м³ (см. табл.2.2);

К_э=К_н/К_р — коэффициент экскавации, учитывающий степень использования ковша экскаватора;

К_н=0,9 -коэффициент наполнения ковша;

К_р = 1.45 — коэффициент разрыхления породы в ковше;

Т_{смн (э)} = 7 ч — продолжительность рабочей смены экскаватора;

К_{и (э)}=0,7 — коэффициент использования экскаваторов по времени.

К_э=К_н/К_р=0,9/1,45=0,62

При использовании автомобильного транспорта минимальная длина блока панели составляет до 80−150 м по условиям буровзрывных работ и безопасности движения.

Объем взрываемого блока породы, м³

(4.23).

Необходимое количество ВВ для взрывания блока, кг.

(4.24).

Необходимое количество скважин с учетом их вместимости для размещения ВВ в блоке.

(4.25).

То же в одном ряду скважин.

(4.26).

Суммарно потребная длина скважин для взрывания годового объёма горной массы карьера, м/год.

(4.27).

где Q_{к (гм)} — годовая производительная мощность карьера по горной массе;

V_уд — выход горной массы с одного погонного метра взрывной скважины, м³/м.

Выход взрывной горной массы с 1 м скважины, м³/м.

(4.28).

где W — сопротивлении на подошве первого ряда, м;

b — расстояние между рядами скважин, м;

a — расстояние между скважинами в ряду, м;

h_у — высота уступа, м;

l_скв — глубина скважин, м.

Годовая производительность станка шарошечного бурения, м/год.

(4.29).

где P_ос =240 — осевая нагрузка на шарошечное долото, кН, табл.3.1.1;

n_об =130 — скорость вращения долота, об/мин, табл.3.1.1;

Т_смн = 7 ч — длительность рабочей смены бурового станка;

К_и = 0.45 — коэффициент использования бурового станка во времени;

n_смн = 3 — количество рабочих смен бурового станка в сутки;

n_дн = 259 — число рабочих дней бурового станка в календарном году;

П_б = f=14 — показатель трудности бурения пород (коэффициент крепости пород по проф. М.М. Протодьяконову);

d_скв =26,9 — диаметр скважин, см, (табл. 3.1.1).

Необходимое количество рабочих буровых станков.

(4.30).

Инвентарный парк станков принимается на 15−20% больше рабочего. Обычно по организационным причинам число рабочих буровых станков на карьере принимается равным рабочему парку экскаваторов.

Годовая производительность экскаватора, м³/год.

(4.31).

где n_смн = 3 — число рабочих смен экскаватора в сутки;

n_дн = 259 — число рабочих дней экскаватора в году.

Необходимое количество рабочих экскаваторов.

(4.32).

Инвентарный парк экскаваторов принимается на 10−15% больше рабочего.

Расстановка экскаваторов по горизонтам (уступам) осуществляется из расчёта 1−2 единицы на один горизонт при железнодорожном транспорте на карьере и 2−4 — при автотранспорте.