книги из ГПНТБ / Лебедкова А.А. Горное дело учеб. пособие
.pdfодно£щном_распалоаѳнии скважин
|
|
|
= |
|
=&*■ HcUqçi-j |
/ч |
|
|
где |
i |
- |
высота уступа, |
м; |
|
|
|
|
|
Н |
- |
раостошае от оса скважин до бровка уступа,м; |
|||||
|
оС - угол откоса уступа, град .; |
|
|
|||||
jBjxpBgBOM расположении скважин |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
0 , ? 2 £ Г € $ А |
' |
лг |
|
|
d |
|
! f p * d 3- |
|
a, н |
|||
іде |
- |
диаметр |
скважины, |
м; |
|
|
||
|
i |
- |
глубина |
скважины, |
м; |
|
|
|
|
S |
» коэффициент заполнения скважины BS; |
||||||
|
A |
- |
плотность ВВ, |
кг./м^; |
|
|
||
|
% |
~ удельный заряд ЕВ, |
к г; |
м; |
|
|||
|
û, |
- |
расстояние между скважинами, |
|
Рис.52. Слеш расположения скважин при открытой разработке месторождений:
а |
- |
в два рада; |
6 ~ в один рад; |
в |
- |
наклонные скважины. |
Раостояаие между скважинами принимается меньше значе ния ІѴр на величину сближения окважян
|
|
O f? /?г. |
, |
а/ |
где т |
- |
коэффициент |
сшшкѳная скважин, т - 0,6 5 -0 ,8 , |
|
При шахматном расположении скважин расстояние между их |
||||
редама составляет |
|
|
||
|
|
( к |
а , |
/ V |
Глуб |
г |
скважин устанавливается в зависимости от высо |
та уступа и крепости полезного ископаемого а в крепках по родах должна превышать высоту уступа на величину nepedypa, составляющего 0,12 -0,3 длины р .д .с .
Величина заряда в скважине определяется в зависимости
от расхода ВВ на дробление |
I м3 |
порода и |
объема породы.под |
|
лежащей взрыванию завялом |
окаой |
скважинн |
|
|
Q = |
кУр |
/ - / |
J сг> |
|
Конструкция зарядов в |
скважинах чаще |
всего колонковая |
с расположеннеи-йатрона-боевика на глубину 1/3 длины сква жины от поверхности^.
В качестве средств взрывания в большинстве случаев при меняется детонирующий ввур для взрывания зарядов ВВ и капсю ли - детонаторы иля электродетояаторн для взрьшаняя детони рующего шнура.
Применение детонирующего шнура снижает опасность работ при погрузке породы, благодаря исключению возможности попа дания в разрушенную породу невзорвавшхся калсш ей-детояа- торов, и обеспечению одновременной детонации всего заряда.
При наклонном расположений скважин основные параметры буро-взрывного комплекса определяются так же, как и при-вер тикальных скважинах, с той лишь разницей, что рассчетная ли ния сопртивления в этом случае равна линии наименьшего со противления.
Метод скважинных зарядов на подземных работах
Этот метод применяется при подземной разработке руд.Сок ращ ая объем трудоемких работ по проведению подготовитель ных и нарезных выработок, дает значительный экономический
'аффект я уменьшает запыленность воздуха я , следовательно, опасность заболевания рабочих силикозом.
Диаметр скважин принимается от 65-85 мм до I00 -I30 мм, а глубина окважянн - до 40-50 м (в зависимости от принятой системы разработки).
Расположение скважин (параллельное или веерное) выбира ется, исходя из требуемой степени дробления полезного иско паемого. Максимальное расстояние между зарядами соседних скважин для обеспечения равномерного дробления руды, не
должно превышать длины л .н .с . При этом, |
расстояние между |
зарядами в скважинах устанавливается из |
условия исключения |
взаимной подработки их при взрыве и не может приниматься менее 0.5 - 0.7 л .н .о . / Рио.53 / .
V
с |
о |
о |
о |
Ä— J
Рис.53. Схемы расположения скважин при подземной разработке месторождения:
а - параллельная; б - веерная.
ш
Заряжение скважин
Заряжениго скважин предшествует ее проверка по глубине и очистка от бурового шлама и заготовка материала для
забойки.
Ыеобводненнне вертикальные скважины заряжают порошко образным ВВ, заблаговременно подаваемым к скважине в завод ской упаковке и засыпаемым в скважину через металлическую воронку диаметром 0,8 - 1,0 м. Уплотнение зарядов я забойки осуществляется специальным подвесным забойняком. Патроныбоевики (веоом 6 кг) приготовляют непосредственно на месте заряжения.
Обводненные скважины заряжают негигроскопичными БВ или гигроскопичными ВВ в патронировакном виде и в специальной водонепроницаемой упаковке; вес патрона должен быть нѳ бо
лее 20 кг. Для опускания таких патронов применяется специ альные приспособления.
Горизонтальные и восстающие скважины в подземных усло виях заряжаются патронированиям ВВ. Проталкивание патронов ВВ и забойки по скважине производится деревянными забойниками диаметром, равным диаметру скважины.
МЕТОД КОТЛОВЫХ ЗАРЯДОВ
Применение котловых зарядов позволяет значительно умень шить объем буровых работ при использовании больших зарядов ВВ, а также обеспечивает высокую производительность отбойки породы.
Однако значительные затраты времени на вспомогательные операции при многократном взрывания зарядов, неравномер ность дробления породы сосредоточенными зарядами и незначи тельная нростреливаѳмость крепких пород крайне ограничивают область применения этого метода.
МЕТОД КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ
Метод камерных зарядов предусматривает применение сос редоточенных зарядов весом до нескольких десятков и даже
сотен тонн, которые размещаются в специальных минных каме рах.
Метод камерных зарядов на открытых работах
Этот метод применяется для массовых обрушений и взры вов на выброс. Массовые взрывы производятся для разрушения полезного ископаемого при очистных работах, а взрывы на вы брос, в основном, при вскрышных работах,когда породу, пок рывающую полезное ископаемое.необходимо разрушить и силой взрыва переместить в выработанное пространство или в пред
назначенное для ее складирования место. |
|
|||||||
|
Различный |
характер |
действия взрыва достигается измене |
|||||
нием величины |
заряда. |
|
|
|
||||
|
Величина заряда |
определяется при: массовшй_обрушешіи_ |
||||||
|
|
|
|
Q |
- ^ |
W 3 |
, х г |
|
іде |
|
|
расход ВВ на дробление и выброс I м3 породы, |
|||||
|
|
|
кг/м3 ; |
|
|
|
|
|
|
|
- |
глубина |
заложения |
заряда,м. |
|
||
-взрывах |
на_выброр |
|
|
|
|
|||
|
у . |
|
|
Q=jffaJ9z >-ѵ5 , * 2 |
|
|||
Где |
тСп) - |
показатель действия заряда. |
|
|||||
|
Наиболее широкое распространение при расчетах сосредо |
|||||||
точенных |
зарядов выброса получила формула М.М.Борескова. |
|||||||
|
|
|
|
Q - |
^ |
5f O , 4 - О, 6 n .3J |
|
|
где |
(0,4 |
+ 0,6 |
м3 ) - |
отображает показатель |
действия заряда. |
|||
|
Траст Союзвзрывпром рекомендует для зарядов нормально |
|||||||
го дробления или уменьшенного выброса, наиболее применяе |
||||||||
мых в горном деле, принимать |
У Г пJ |
= 0,33. |
При методе массового обрушения отбойка полезного иско паемого производится уступами высотой более 12-15 м. Камер ные заряды в минных камерах, проводимых из шурфов или што лен, на уровне подошвы уступа из расчета получения горизон тальной или слабонаклонной р.л.с..принимаемой
где Н - высота уступа, м.
Расстояние между камерами или зарядами в зависимости от свойств полезного ископаемого и требуемой степени дроб
ления |
изменяется в |
пределах 0 ,8- 1,2 длины л .н ,с . а чаще |
всего |
равно длине |
л .н .с . |
Метод камерных зарядов на подземных работах
3x05 метод обычно применяется для выемки мощных зале жей (не менее 12-15 м) крепкой или весьма крепкой неслѳживашщейся и несамовозгорающейся руды при весьма крепких и устойчивых боковых породах.
Отбойка цройзводится слоями высотой 6-12 м. Заряды ве сом 100 + 800 кг размещает в минных камерах, проводимых из слоевых минных ортов.
Производство взрывных работ должно-вестиоь со строгим соблюдением правил безопасности. При обрушении потолочин или мекдукамерных целиков все ладя должны быть выведены на поверхность, а при отбойке полезного ископаемого в очистных участках - за пределы опасной зоны.
Предполагаемая ВОна обрушения пер од на поверхности ого раживается.
Заряжение камер
Работы по заряжению камер сводятся к доставке и укладке ВВ в камеру.
Заряжение обводненных камер производится с предваритель ной гидроизоляцией боковых пород камеры или ВВ (покрытие па кетов, мешков или ящиков б ВВ расплавленным гудроном или водоизолирующим составом).
■Взрывание - только электрическим способом, причем, для гарантии взрыва камерные заряды1 снабжают двумя боевыми за рядами, один из которых подключают'^ дублирующей взрывной сета.
Забойкой служат порода или полезное ископаемйе-, извле ченное при проведении подготовительных выработок и минных камер.
Массовые взрывы производятся с поверхности только в светлое время суток по согласованию с местными органами власти и предупреждения местного населения.
Р А З Д Е Л Ш
П Р О В Е Д Е Н И Е И К Р Е П Л Е Н И Е Г О Р Н Ы Х В Ы Р А Б О Т О К
ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И КРЕПЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО ПРОЯВЛЕНИЕ
Понятие о горном давлении в подготовительных выработках
До проведения любой горной выработки породы в нетро нутом массиве находятся в равновесном напряженном состоя нии. При этом любая частица горной породы в массиве на лю бой глубине от поверхности подвергается трехосному сжатию и находится в объемном напряженном состоянии под действием горизонтальных напряжений (ft и ( jy и вертикальных -
/ Рис. 54 / .
Вертикальные напряжения определяются
|
Ц |
- |
|
- Т " Н |
|
|
|
где |
глубина |
от поверхности; |
|
|
|||
|
Г |
- |
средний |
объемный вес |
пород. |
|
|
|
Горизонтальные напряжения |
(ft и |
( jу |
равны между со |
|||
бой |
определяются |
|
|
|
|
||
где JU |
- |
коэффициент Пуассона, равный для горных пород |
|||||
|
|
|
0 ,2*0,4 |
(Для жидкости |
= 0,5 |
) . |
Как видно, горизонтальные напряжения в горной породе меньше вертикальных
. После проведения выработки нарушается равновесие по род. При относительно небольших глубинах (до 600 м) гор ные породы, окружающие горизонтальную или наклонную выра ботку, под действием горизонтальных и вертикальных напря жений обрушатся внутрь ее. Если эти породы ничем не под - держивать в определенный момент обрушение их прекратится с образованием над выработкой свода естественного равно - вѳсия.
Рис. 54. Напряженное состояние породы в массиве;
C j,G îj- |
горизонтальные напряжения, |
- вертикаль |
|
ное |
напряжение, |
Н - глубина частицы породы |
|
от |
поверхности. |
|
|
Если в момент проведения выработки создать препятствие обрушению пород, то можно испытать некоторую силу, величина которой определяется весом этих пород в объеме, ограничен ном сводом естественного равновесия.
Проявление таких сил в породах, окружающих горную вы работку, и есть горное давление.
na
Применительно к крепи выработок под го£іщы_давлѳниѳм понимают механическое воздействие на нее со стороны окру жающих выработку горных пород в результате их деформации.
Более крепким породам соответствует меньший свод ес тественного равновесия, а следовательно и меньшее горное давление. В весьма крепких породах, отличающихся большой устойчивостью, возможно очень небольшое горное давление.
Однако, в |
породах одной и той же |
крепости горное давление |
может проявлять себя по-разному, |
в зависимости от формы |
|
и размеров |
поперечного сечения горных выработок. |
Величина, характер и закономерности горного давления зависит от физико-механических свойств горных пород, фор мы и размеров поперечного сечения выработок, глубины рас положения выработки от поверхности, срока службы выработ ки, способа и скорости проведения выработки, конструкции, прочности и долговечности применяемой крепи, наличия очис тных работ и т.д .
Общие сведения о гипотезах горного
давления
Гипотезы горного давления - научно-обоснованные поло жения о наиболее общем характере давления на горные выра ботки.
Существуют два основных направления в изучении проб
лемы горного давления. |
|
|
|
|
I - основано на гипотезах с приложением |
методов |
сопро |
||
тивления материалов и строительной |
механики |
(М.М. Протодья |
||
конов, Н.М. Цимбарѳвич, |
В.Д. Слесарев и д р .). |
|
||
П - базируется на |
применении |
расчетов, |
основанных на |
|
применении к горным породам теории |
упругости |
и пластичности |
||
(А.Н. Динник, К.В. Руппенейт, Ф.А. |
Белаенво |
и д р .). |
Эти ме |
|
тоды еще недостаточно разработаны, |
громоздки |
и труднодос - |
||
тупны для практических целей. |
|
|
|
Горное давление в горизонтальных
выработках
Давление со стороны пород кровли выработок
Наиболее распространен способ проф. М.М. Протодьяконова, основанный на гипотезе свода. Согласно этой гипо тезе над горизонтальной выработкой образуется свод естест венного равновесия в форме параболы, воспринимающий давле ние всех вышележащих пород. При этом крепь воспринимает давление только от веса породы, заключенной внутри свода / Рис. 55 / .
Рис. 55. Схема расчета горного давления по теории М.М. Протодьяконова