Камерные заряды

Взрывание на выброс камерными зарядами различается по:

* направлению - двухсторонний выброс (рис.3, а) и односторонний выброс (рис.3, б);

* расположению зарядов - одно- и многорядное.

Рис.3. Схемы взрывания камерными зарядами ВВ на выброс: а - двухсторонний выброс; б - односторонний выброс;
L - ширина воронки выброса; Q, Q₁, Q₂ - масса зарядов выброса.

Масса камерных зарядов выброса (кг)

Q_зкм = q_в W³ (0.6n_в³ + 0.4), (8)

где q_в - проектный расход ВВ при взрывах на выброс, кг/м³ (обычно q_в =1.5..2.5 кг/м³);
W - л.н.с., т.е. расстояние от центра заряда до свободной поверхности, м;

n_в - показатель действия взрыва (n_в =2..3).

Формула (8) справедлива при W £ 25 м. При W > 25 м

(9)

Расстояние между зарядами и рядами зарядов (м)

a = 0.5W(n_в + 1). (10)

Ширина выемки поверху (м), получаемая при взрывании на выброс

L_в = 2n_вW + a(m - 1), (11)

где m - число рядов зарядов.

Ширина выемки понизу

L_н = a(m - 1). (12)

При направленном одностороннем выбросе величина n_в для зарядов ряда, удаленного от на

Механизация вспомогательных процессов при взрывании. Основы безопасности ведения взрывных работ. Определение радиусов опасных зон для людей и механизмов, для зданий и сооружений по сейсмическому воздействию взрыва.

1 Все работы связанные с подготовкой и ведением взрывных работ производятся в соответствии с требованиями “ЕПБ”, и “Инструкции по организации и выполнению взрывов на угольных и сланцевых разрезах”.

2 Ответственным руководителем взрывных работ является главный инженер разреза.

3 О месте производства взрывных работ, времени, трудящиеся оповещаются при получении наряда на смену.

4 Для производства взрывных работ на каждый взрываемый блок выписывается наряд-путёвка, производителю работ.

5 Ответственным руководителем массового взрыва назначается лицо горного надзора имеющего “Единую книжку взрывника” на право руководства взрывных работ, допущенное органами МВД к обращению с ВМ и утверждённым приказом по разрезу.

6 Инструктаж и расстановка постов по охране опасной зоны производят лица горного надзора, назначенные распоряжением производителя массового взрыва.

7 Охрана опасной зоны производится из проинструктированных рабочих и выполняется так, что бы все пути ведущие к месту взрывных работ находились под постоянным наблюдением.

8 Опасная зона для нахождения людей устанавливается на расстоянии 300-500м, для оборудования 50-150м.

9 Перед началом разгрузки ВВ на блоке устанавливаются границы опасной зоны и обозначаются красными флажками.

10 При проведении ВР в близи соседних предприятий, руководство этих предприятий оповещается о времени и сроках проведения взрывных работ.

11 При производстве взрывных работ обязательно применение звуковых сигналов. Звуковые сигналы подаются сиреной, взрывником или руководителем взрывных работ.

12 Ответственный за расстановку постов, лично проверяет вывод людей и перекрытие всех путей в опасную зону и лично убедившись, что постовые находятся на месте, письменно уведомляет руководителя взрывных работ, о том что опасная зона ограждена и люди выведены из опасной зоны.

13 Руководитель взрыва после письменного уведомления об охране опасной зоны даёт команду взрывникам на монтаж взрывной сети, а после монтажа взрывной сети подаёт боевой сигнал, по которому старшим взрывником поджигается ОШ.

14 Доступ людей к месту взрыва руководитель взрыва разрешает после окончания взрывных работ.(15мин)

15 Снятие постов с опасной зоны по окончании взрывных работ производит ответственный руководитель работ за расстановку постов после получения им распоряжения от руководителя взрывных работ о снятии постов.

16 После взрыва проверив отсутствие отказов, повреждений железнодорожного пути, нависей, создающих опасность, руководитель взрыва даёт сигнал “ОТБОЙ”.

Рекомендуемая литература [1, 2, 3.5]

Контрольные задания для СРС (тема 4)

1.При соблюдении, какого условия возможен и эффективен процесс рыхления плотных пород.

2.Какими соотношениями выражаются ограничения максимально допустимого линейного размера куска взорванной горной породы при экскаваторном способе разработки.

3.Какими факторами определяется производительность станка шарошечного бурения.

4.Какие средства взрывания используют при производстве взрывных работ на карьерах.

5.Какими факторами определяется взрываемость горных пород.

6.Какие условия ограничивают наименьшее допустимое значение длины забойки в скважине.

7.Как определить величину радиуса опасного воздействия воздушной ударной волны взрыва на человека

8.Способы управления взрывом.

9.Цель подготовки горных пород к выемки.

10.Принцип разрушения породы в забое скважины при вращательном бурении.

11. Принцип разрушения породы в забое скважины при огневом бурении.

12. Принцип разрушения породы в забое скважины при шарошечном бурении.

13. Значение поддержания оптимального режима бурения.

14.Эффективность применения бурозарядного комбайна.

15.Способы оттаивания мерзлых пород.

16. Способы предохранения пород от промерзания.

Тема 5.Выемочно-погрузочные работы на карьерах. Типы забоев и заходок. Способы выемки. Выемка и погрузка горной массы одноковшовыми экскаваторами. Выемка горной массы драглайнами. Выемка и погрузка горной массы многоковшовыми экскаваторами, погрузчиками, скреперами, бульдозерами (10час.)

План лекций

1. Понятие о выемочно-погрузочных работах

2. Классификация выемочно-погрузочных и выемочно-транспортных машин. 3. Особенности выемки одноковшовыми экскаваторами.

4.Выемочно-погрузочные работы драглайнами.

5. Выемочно-погрузочные работы многоковшовыми экскаваторами.

1. Понятие о выемочно-погрузочных работах.

Выемка и погрузка горных пород из массива или развала производится одной машиной или комплексом машин. Поверхность горных пород в массиве или развале, являющаяся объектом выемки называется забоем.

Типы забоев: торцовый, продольный, забой – площадка.

По структуре забои могут быть однородные и разнородные. Соответственно выемка в этих забоях валовая, и селективная.

По взаимному расположению забоя и горизонта установки экскаватора различают способы выемки: верхнее черпание, нижнее черпание, смешанное.

Способы погрузки: нижний, верхний, смешанный.

По расположению относительно фронта работ уступа заходки подразделяются на: продольные, поперечные, диагональные.

По характеру движения транспортных средств заходки подразделяются на: тупиковые, сквозные..Экскавируемость горных пород Относительный показатель трудности экскавации. Классификация пород по трудности экскавации.

2. Классификация выемочно-погрузочных и выемочно-транспортных машин

Машины и механизмы, входящие в структуру, выполняют основные и вспомогательные операции и в соответствии с этим делятся на основные и вспомогательные.

Выемочно-погрузочные и выемочно-транспортные машины делятся на: непрерывные, дискретные смешанные.

Выемочные машины дискретного действия: колесные скреперы, бульдозеры, одноковшовые погрузчики, прямые мехлопаты, драглайны.

Выемочные машины непрерывного действия: цепные многочерпаковые, роторные экскаваторы.

Технологическая оценка выемочно-погрузочного оборудования. Принципы определения производительности выемочно-погрузочного оборудования. Технологическая характеристика карьерных погрузчиков, их производительность. Способы выемки пород погрузчиками

3.Особенности выемки одноковшовыми экскаваторами..

Одноковшовые экскаваторы выполняют в различном конструктивном исполнении 4-х типов: строительные, карьерные мехлопаты, вскрышные мехлопаты, шагающие драглайны.

Строительные мехлопаты применяются на добыче песка, глин, на земляных работах в строительстве, на вспомогательных работах в карьере..

Карьерные экскаваторы (канатные и гидравлические) применяют для погрузки любых руд и пород (ЭКГ).

Вскрышные экскаваторы применяют для погрузки в транспортные средства, для перевалки породы при бестранспортных системах разработки (ЭВГ).

Одноковшовые экскаваторы используются на карьерах как основное добычное, вскрышное и отвальное оборудование. Экскаваторы с ковшом вместимостью более 4 м³ относятся к карьерным. В их типаже приняты следующие обозначения:

ЭКГ — экскаватор электрический, на гусеничном ходу. Цифры, стоящие после дефиса, обозначают вместимость основного ковша в кубических метрах. Прямая карьерная лопата используется на мягких, плотных и разрыхленных (полускальных и скальных) породах, при погрузке пород в отвал и транспортные сосуды, установленные на уровне стояния экскаватора или на вышележащем уступе, а также при проходке траншей и на отвальных работах.

ЭШ — экскаватор шагающий. Цифры, стоящие до точки, — номинальная вме­стимость основного ковша в кубических метрах. Цифры, стоящие после точки, — длина стрелы в метрах. Драглайн применяется на легких, средней крепости или взорванных крепких породах, как с нижним, так и с верхним черпанием при бестранспортной системе разработки, при работе на отвалах, при переэкскавации горной массы, при погрузке в транспортные сосуды или бункер, при строительстве карьеров и проходке траншей.

ЭГ — экскаватор карьерный гидравлический, на гусеничном ходу, прямая лопата. Цифры, стоящие после дефиса, обозначают вместимость основного ковша в кубических метрах.

ЭГО — экскаватор карьерный гидравлический, на гусеничном ходу, обратная лопата. Цифры, стоящие после дефиса, обозначают вместимость основного ковша в кубических метрах. Обратная лопата применяется на тех же породах, что и прямая лопата, при черпании ниже уровня его стояния и погрузке в транспортный сосуд, расположенный на нижележащем уступе или на уровне стояния экскаватора и при проходке траншей.

Буквы А, И, М, С, добавленные к названию, обозначают модификации экскаваторов; Ус — экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для погрузки транспорта, расположенного на уровне стояния экскаватора; У — экскаватор с удлиненным рабочим оборудованием для верхней погрузки.

Основными технологическими параметрами одноковшовых экскаваторов являются: рабочие параметры, емкость ковша, габариты, масса, преодолеваемый уклон, удельное давление. Рабочие параметры: радиус и высота черпания и разгрузки, зависящие от длины рукояти и стрелы.. Рабочие параметры ограничивают сферу деятельности машины и определяют размеры забоя. Рабочий цикл мехлопаты включает основные операции: черпание, поворот к разгрузке, разгрузка породы и поворот в забой.Особенности выемки пород вскрышными мехлопатами, гидравлическими экскаваторами. Определение паспортной, технической и эксплуатационной производительности одноковшового экскаватора.

Выбор модели экскаватора для ведения добычных и вскрышных работ осуществляется с учетом физико-механических свойств горных пород, заданной высоты уступа и установленной высоты развала.

Величина высоты развала H_p должна отвечать условиям

,

где Н_нв - высота расположения напорного вала экскаватора, м;

Н_max - максимальная высота черпания экскаватора, м.

Высота расположения напорного вала экскаватора

.

Техническая характеристика карьерных экскаваторов - механических лопат

Техническая характеристика шагающих экскаваторов - драглайнов

Техническая характеристика карьерных экскаваторов гидравлических

Ширина экскаваторной заходки

, м

где R_у - радиус черпания экскаватора на уровне стояния, м.

Сменная эксплуатационная производительность экскаватора

, м³ / смен.

где Е- емкость ковша экскаватора, м³; Т_см - продолжительность рабочей смены, ч; k_н = (1, 05¸ 0, 9) - коэффициент наполнения ковша экскаватора; k_р = (1, 3¸ 1, 5) - коэффициент разрыхления горной массы в ковше экскаватора; k_и = (0, 7¸ 0, 9) - коэффициент использования экскаватора во времени; t_ц - продолжительность рабочего цикла экскаватора.

Годовая эксплуатационная производительность экскаватора

, м³ / год

где n_см - количество смен работы экскаватора в сутки, смен; N_эг - количество суток работы экскаватора в год.

При выборе одной модели экскаватора для вскрышных и добычных работ, необходимое количество экскаваторов в карьере

, экск.

А_гм = А_в + А_р - производительность карьера по горной массе, м³ / год.

Полученное дробное значение не округляя до целого.

Списочное количество экскаваторов

, экск.

где n_сп = 1, 2 - коэффициент резерва экскаваторов.

Полученное списочное количество экскаваторов округляем до целого в большую сторону.

В случае выбора различных моделей экскаваторов для вскрышных и добычных работ, необходимое количество экскаваторов в карьере определяется отдельно.

4.Выемочно-погрузочные работы драглайнами

Драглайны, благодаря гибкой подвеске рабочего органа перемещают горную массу на большие расстояния. Они используются для производства вскрышных работ и проведения траншей при строительстве карьеров.

.Технологические параметры драглайнов, забои, выемка с перевалкой в выработанное пространство.

5.Выемочно-погрузочные работы многоковшовыми экскаваторами.

Технологическая характеристика цепных экскаваторов, забои, стружки, производительность экскаваторов. Технологические параметры роторных экскаваторов. Забои и схемы выемки. Элементы стружек. Определение параметров забоя и заходки роторных экскаваторов. Раздельная выемка пород роторными экскаваторами. Производительность роторных экскаваторов. Производительность экскаваторов непрерывного действия. Область применения многочерпаковых экскаваторов на рудных карьерах существенно ограничена по сравнению с одноковшовыми из-за их конструктивных особенностей и способности разрабатывать только мягкие горные породы.

Наиболее производительными и прогрессивными выемочно-погрузочными машинами из всех экскаваторов непрерывного действия являются роторные экскаваторы. Они имеют рабочий орган в виде роторного колеса диаметром от 2, 5 до 18 м с ков­шами вместимостью от 40 до 4000 л и окружной скоростью вра­щения ротора от 1 до 6 м/с. Выпускают роторные экскаваторы верхнего черпания (при глубине нижнего черпания не более 0, 5 диаметра ротора); верхнего и нижнего черпания с нижней погрузкой. По технологическим признакам роторные экскавато­ры различают: по производительности (по разрыхленной поро­де) на малые (до 630 м³/ч) средние (630—2500 м³/ч), мощные (2500—5000 м³/ч) и сверхмощные (более 5000 м³/ч); по вели­чине расчетного удельного усилия копания (резания): с нор­мальным—до 0, 7 МПа, с повышенным—до 1, 4 МПа, высо­ким — до 2, 1 МПа; по способу подачи ротора на забой: с выдвижными и невыдвижными стрелами; по типу ходового оборудования: на гусеничном, шагающе-рельсовом, рельсово-гусеничном и рельсовом ходу; по типу разгрузочного устройства: с разгрузочной консолью и с соединительным мостом. Роторные экскаваторы применяют на вскрышных и добычных работах при разработке угольных и марганцевых месторождений; на карьерах по добыче строительных материалов, на вскрышных работах на железорудных карьерах. Роторными экскаваторами отрабатывают забои торцового и продольного типов со сквозными заходками.

Наиболее распространенными технологическими схемами работы роторных экскаваторов являются: в продольном забое при сквозной заходке с погрузкой горной массы в транспортные средства, расположенные па горизонте установки экскаватора; то же, в торцовом забое нормальной ширины; то же, в широкой панели-заходке с использованием перегрузочных мостов; в торцовом забое при сквозной заходке с верхним и нижним черпанием и нижней погрузкой в транспортные средства. Выемка породы в забоях роторного экскаватора производится вертикальными или горизонтальными стружками.

При разработке устойчивых пород наиболее целесообразна выемка многорядными вертикальными стружками. Горизонтальные стружки и комбинированный способ рациональны в малоустойчивых породах и при селективной выемке.

Максимальная высота уступа определяется максимально допустимым углом наклона роторной стрелы. При отработке верхнего подуступа этот угол составляет 26— 27°; нижнего — 16-18°. Высота нижнего подуступа практически одинакова при вертикальных и горизонтальных стружках и равна максимальной глубине черпания экскаватора. Угол откоса уступа и угол откоса забоя зависят от физико-механических свойств разрабатываемых пород. В большинстве случаев угол откоса забоя на 5—10° больше по условиям устойчивости пород, слагающих забой.

Угол поворота роторной стрелы определяется ее типом и положением в забое: при выдвижной стреле - 85—90°, при невыдвижной стреле - 80°, при выемке нижнего слоя - 45— 90°. Высота одновременно срезаемого слоя зависит от типа по­род и изменяется в пределах (0, 4— 0, 7) диаметра роторного колеса.

Толщина срезаемой стружки зависит от мощности экскаватора и свойств разрабатываемых пород и достигает 0, 3—0, 5 м. Она регулируется подачей роторной стрелы на забой или отодвиганием экскаватора от забоя.

Многочерпаковые цепные экскаваторы имеют в качестве рабочего органа раму и цепь с черпаками. Угол наклона рамы изменяется с помощью канатной подвески. Экскаваторы выпускают с одной черпаковой рамой только нижнего или верхнего черпания (неповоротные); последовательно нижнего и верхнего черпания (поворотные); с двумя независимыми рамами для одновременного верхнего и нижнего черпания с нижней разгрузкой. Многочерпаковые цепные экскаваторы применяются на угольных и марганцевых карьерах, на вскрышных работах железорудных карьеров, предприятиях горно-химического сырья., а также на карьерах стройматериалов.

Основными типами забоев многочерпаковых цепных экскаваторов являются продольный и торцовый.

Выемку породы в продольном забое производят экскаваторами на рельсовом ходу. При этом забой располагают либо вдоль всего фронта горных работ на уступе, либо делят на отдельные блоки, породу в которых вынимают последовательно. При такой схеме отработки уступа цепной экскаватор непрерывно перемещается вдоль его откоса. Толщина стружки для экскаваторов средней мощности составляет в среднем для песков 10—15 см, для глины 5—8 см.

Высота уступов, разрабатываемых многочерпаковыми цепными экскаваторами, зависит от длины черпаковых рам и углов откосов уступов. Как правило, она обычно не превышает 30 м при верхнем и 40 м при нижнем черпании.

Выемку породы в продольном забое цепного экскаватора осуществляют одиночными параллельными стружками, многорядными параллельными стружками, треугольными стружками по вееру. Одиночные параллельные стружки отрабатывают неповоротными цепными экскаваторами с жесткой черпаковой рамой без планирующих звеньев. Отработка многорядными параллельными стружками наиболее рациональна для экскаваторов нижнего черпания при на­личии выдвижной черпаковой рамы. Выемку треугольными стружками по вееру осуществляют за счет постепенного опускания первоначально расположенной горизонтально черпаковой рамы. При отработке уступа продольными забоями передвижка рельсовых путей вслед за подвиганием фронта работ осуществляется: при параллельных стружках непрерывно — путепередвигателями непрерывного действия, а при треугольных стружках по вееру периодически — с помощью путепередвигателей цикличного действия.

Торцовые забои отрабатывают миогочерпаковыми цепными экскаваторами на гусеничном ходу с верхними и нижними планирующими звеньями. В этих условиях выемку породы производят при повороте экскаватора вокруг вертикальной оси и среза­нием стружки по вееру при последовательном опускании черпаковой рамы. Максимальная ширина заходки торцового забоя составляет: при нижнем черпании А_н= (3-3, 5) Н_у, при верхнем — А_в= (3, 5-4) Н_у, где Н_у — высота отрабатываемого уступа

Рекомендуемая литература) [1, 2, 3.5]

Контрольные задания для СРС (тема 5) [1, 2, 3.5]

1.Какими факторами определяется сила сопротивления черпанию рыхлых, плотных, и скальных взорванных пород.

2.Какие типы и модели одноковшовых экскаваторов получили наибольшее распространение на различных карьерах.

3.Какие параметры мехлопаты ограничивают размеры ее зоны черпания и разгрузки, а также размеры забоя в мягких плотных и во взорванных скальных породах.

4.В чем состоят основные преимущества гидравлических экскаваторов.

5.Как определяется календарное годовое, суточное и сменное время работы экскаватора.

6.Какие факторы определяют эксплуатационную часовую, сменную, годовую производительность экскаватора.

7.Для каких видов работ, и при каких условиях рационально применять колесные скреперы и бульдозеры и одноковшовые погрузчики.

8.Цель выемочно- погрузочных работ.

9.Область применения каждого вида выемочно-погрузочной машины.

10.Технологические схемы выемки скреперами.

11. Технологические схемы выемки бульдозерами.

12 Выемка одноковшовыми погрузчиками