Завдання №7

Провести розрахунок буровибухових робіт і скласти паспорт БВР, визначити раціональні параметри БВР при проходці підземних гірничих виробокв наступній послідовності:

1.Визначити діаметри шпурів. Діаметр шпурів залежить від діаметру стандартних патронів вибухової речовини. Вітчизняні промислові вибухові речовини випускаються в патронах діаметром 32мм, тоді діаметр шпурів найменший становить 34мм.

2.Кількість шпурів в комплексі залежить від фізико-механічних властивостей гірських порід, поперечного перерізу виробки і потужності вибухової речовини.

Відомо декілька методів наближеного визначення кількості шпурів за М. М. Протодяконовим, рекомендується визначати кількість шпурів за наступною формулою:

N= n*S =4.59*5.58=25, 61=25 шт

S – площа поперечного перерізу виробки в черні

n - питома кількість шпурів на 1м² площі забою:

, шт

f – коефіцієнт міцності порід

Отже використовуємо 25 штуки шпурів.

3.Схема розташування шпурів в забої. Ця схема залежить від наступних факторів:

- фізико – механічних властивостей порід,

- умов їхнього залягання,

- форми і розмірів поперечного перерізу виробки,

- глибини і кількості шпурів,

- засобів і способів підривання.

Шпури в забої повинні розміщуватися так щоб забезпечувалися:

а)рівномірне і дрібне дроблення порід і найменше її розкидання, що сприяє досягнення більш високої продуктивності навантаження,

б)найповніший відрив породи від масиву передбачених в проектах,

в)недопускання можливості підривання шпурових зарядів і викиду патронів вибухової речовини у відвал породи.

При проходці підземної виробки вибуховим способом в їхньому забої бурять врубові, відбійні(допоміжні) і оконтурюючі шпури. Призначення врубових шпурів – утворювати вруб в гірській масі забою виробки.

Відбійні шпури – утворювати додаткові площини відсоння.

Оконтурюючих шпурів – утворювати проектні контури виробки.

Врубові шпури бурять під певним кутом до площини забою, кут нахилу врубових шпурів залежить від міцності порід і в середньому приймається:

f = 5-10 кут = 55-65°

f =10 – 20 кут = 65- 75°

Оконтурюючі шпури бурять з кутом нахилу 80 - 85°. В напрямі до стінок виробки так щоб їхні забої підходили до контуру виробки. Забої відбійних і оконтурюючих шпурів повинні бути в одній площині. Глибина врубових шпурів повинна бути на 10 – 15 % більшою від глибини відбійних і оконтурюючих шпурів.

Співвідношення врубових, відбійних і оконтурюючих шпурів в середньому приймається:

n_вр = n_доп.= n_ок.= 1: 0, 7: 1, 5

Оскільки загальна кількість шпурів 25, отже:

, шп

, шп

, шп

4. Визначення оптимальної глибини шпурів.

Оптимальна глибина шпурів – це така глибина при якій сумарні затрати часу і матеріалу на проведення 1м гірничої виробки будуть найменшими. Вона залежить від фізико-механічних властивостей гірських порід, поперечного перерізу виробки, властивостей вибухової речовини і прийнятої організації праці. При організації робіт з урахуванням виконаного 1-го циклу в зміну оптимальну глибину шпурів для горизонтальної і похилої виробок визначаються за формулою М.М. Покровського:

, м

Т – тривалість гірничо – прохідницького циклу;

N – кількість шпурів в комплекті, в шт..

m – кількість одночасно працюючих в забої бурильних машин (1шт.)

V – продуктивність перфоратора (10.98)

ŋ – коефіцієнт використання шпура (0.8)

- коефіцієнт суміщення буріння і прибирання породи (0, 75)

S - площа поперечного перерізу виробки в черні

K – кількість породонавантажувальних машин (1шт.)

ρ – продуктивність породонавантажквальної машини (до 30)

5. Визначити величину шпурового заряду.

Розрізняють величину шпурового заряду виходячи з умов пропорційності між об’єктом відбитої від масиву породи і вагою заряду вибухової речовини при розрахунках величини шпурів заряду необхідно визначити питомий розхід вибухової речовини. Він визначається емпіричною формулою:

q = q1 *c * e * w =1, 18 *1, 0 * 1, 8 * 1, 69=3.58 кг/м³

q₁ – величина заряду вибухової речовини нормального викиду

c - коефіцієнт, який враховує структуру гірських порід

e – коефіцієнт, який враховує роботоздатність вибухової речовини

w – коефіцієнт, який враховує опір порід під час її відривання від масиву.

Розраховуємо коефіцієнт, який враховує опір порід під час її відривання від масиву:

S- площа поперечного перерізу в черні.

Розхід вибухової речовини на один захід визначається за формулою:

Q_зах. = q * S * l =3.58 * 5.58 * 2, 099 =42 кг

q – питомий розхід

S - площа поперечного перерізу виробки в черні

l - довжина шпура

Середня вага шпурового заряду визначається за формулою:

, кг

Q_зар. - розхід вибухової речовини на один захід

N - кількість шпурів

Вага зарядів врубових шпурів приймають на 15% більшою від середньої ваги шпурового заряду:

q_вр. = q_зар. * 15% = 1.68 * 0.252= 0, 42 кг

q_зар - cередня вага шпурового заряду

Вага зарядів всіх врубових шпурів рівна:

∑ q_вр. = n_вр.* q_вр. = 8 * 0.42= 3.36, кг

n_вр.-кількість врубових шпурів;

q_вр. – вага зарядів врубових шпурів.

Вага зарядів оконтурюючи і допоміжних шпурів визначається вираховуванням загальної ваги зарядів врубових шпурів із розходу вибухової речовини на один захід:

∑ q_ок.+_доп. = Q_зах. − ∑ q_вр =42-3.36=38.64, кг

Q_зах. – розхід вибухової речовини на один захід;

Звідси вага зарядів оконтурюючи шпурів визначається:

, кг

∑ q_доп. = q_ок/_доп. * n_доп = 2.27*5 = 11.35, кг

∑ q_ок. = q_ок/доп.* n_ок.= 2.27*12=27.24, кг

Визначаємо уточнений розхід вибухової речовини:

Q_ут. = ∑ q_вр. + ∑ q_доп. + ∑ q_ок.= 3.36+11.35+27.24=41, 92=42, кг

∑ q_вр. – сума ваги заядів врубових шпурів;

∑ q_доп.– сума ваги заядів відбійних(допоміжних) шпурів

∑ q_ок. – сума ваги заядів оконтурюючих шпурів

Визначаємо фактичний питомий розхід вибухової речовини на 1 м³ відбитої породи:

кг / м³

Q_ут. - уточнений розхід вибухової речовини

ŋ – коефіцієнт використання шпура

l - довжина шпура

Взначаємо розхід вибухової речовини на 1пог.м виробки:

, кг / м³

Q_уточн. - уточнений розхід вибухової речовини

ŋ – коефіцієнт використання шпура

l - довжина шпура

Кількість шпурометрів на обмурування забою за 1 цикл:

L = l_вр.* n_вр. + l_доп.*n_доп. + l_ок.* n_ок. =2.413*8+ 2.099*5 + 2.099*12= 54.987, пог.м

L_вр, l_доп., l_ок. – довжина шпурів

n_вр., n_доп., n_ок – кількість шпурів

Кількість шпурометрів на 1 пог.м виробки:

м

L - кількість шпурометрів на обмурування забою за 1 цикл

ŋ – коефіцієнт використання шпура

l - довжина шпура

Об’єм гірської маси відбитої породи за 1 вибух:

V = S * l * ŋ = 9.37, м³

ŋ – коефіцієнт використання шпура (0, 8)

l - довжина шпура.

Кількість шпурометрів на 1 м² гірської породи:

м / м³

L - кількість шпурометрів на 1 пог.м виробки

V - об’єм гірської маси відбитої породи за 1-н вибух

6. Паспорт буро-вибухових робіт. Гірничо-прохідницькі роботи із застосуванням БВР повинні проводитися згідно паспорту затвердженого начальником геологорозвідувальної партії. Паспорт БВР складається для кожної виробки на основі розрахунку і є основним документом проведення БВР.

Список використаної літератури:

1. Геологоразведочное дело. Ларин К.Л. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1981. – 592с.

2. Справочник горного мастера геологоразведочных партий. А.О. Верчеба, Ш.Б.Багдасаров, А.Н. Борисов, Н.И. Куличихин, А.С. Музыченко, Н.С. Родинов – Москва: Издателство «НЕДРА» 1964.- 444с.

3. Справочник укрупненных сметных норм на геологоразведочные работы. СУСН. Вып. 4. Горнопроходческие работы. – Москва: Недра, 1984. 295с. (Министерство геологии СССР).