2 Расчет параметров буровзрывных работ

2.1 Определение глубины и диаметра шпуров

Под шпурами основного комплекта понимаются все шпуры кроме врубовых, т.е. отбойные шпуры. К отбойным шпурам относятся вспомогательные и оконтуривающие шпуры. Глубину отбойных шпуров принимают исходя из площади сечения выработки и крепости породы.

1. Определим площадь поперечного сечения ствола:

S_пр=π· =3,14*7,5²=44,16 м²

При крепости породы f=9 и площади сечения S_пр=44,16м² глубина отбойных шпуров принимается l_отб=2,0м.

Глубину врубовых шпуров, как показывает практика, принято брать на 15% больше отбойных шпуров: l_вр=1,15·2,0=2,3м. Принимаем l_вр=2,3м

При применении патронированного ВВ диаметр шпуров принимается на 4-7мм больше диаметра патрона ВВ. Так как при проходке ствола используем ВВ в патронах диаметром 32 мм, то диаметр шпуров принимаем d=36мм.

2.2 Определение параметров заряда

2.2.1.Расчет удельного расхода ВВ и общего количества ВВ на заходку.

Расчетный удельный расход ВВ (q) можно определить также по формуле

q = q1 · е = 1,3 * 1 = 1,3 кг/м³,

где q1 – удельный расход эталонного ВВ (аммонит 6ЖВ).

Удельный расход эталонного ВВ (аммонит 6ЖВ) выбирается в зависимости от крепости пород и сечения выработки. При f = 9 и площади поперечного сечения S = 44,16м² , q¹ = 1,3кг/м³.

Р – вместимость в одном метре шпура, P= = =0,96 кг/м;

где l_ш – длина шпура;

m_п – масса патрона.

2.2.2. Количество ВВ на заходку определятся по формуле:

Q=q·S l_ш

где l_ш – средняя длина шпура

Q=1,3·44,16·2,1=120 кг

2.3 Определение основных параметров шпуров

2.3.1 Определение линии наименьшего сопротивления.

Одним из важнейших параметров, определяющих расположение шпуров в забое, является линия наименьшего сопротивления отбойных шпуров, в зависимости от величины которой, определяются параметры расположения шпуров в забое.

W_от= = м

2.3.2 Определение общего числа шпуров на забой

Число шпуров на забой определятся по формуле: N=

N= = 100

Принимаем N_пр=100 шпуров

2.3.3 Расчет параметров врубовых шпуров

Угол наклона врубовых шпуров к плоскости забоя составляет 75⁰.

1. Диаметр окружности врубовых шпуров независимо от сечения ствола выбирают в пределах 1,6 -2м.

Принимаем D_вр=1,6 м

1. Расстояние между врубовыми шпурами а_вр=W_от= 0,86 м

2. Число врубовых шпуров: N= = =5,8

Принимаем N_{вр пр}=6 шпуров.

4. Площадь сечения, оконтуренная врубовыми шпурами

S_вр=π· =2,0 м²

5. Длина забойки врубовых шпуров:

l_заб = 0,25 · l_вр ;

где l_вр – длина врубовых шпуров, м.

l_заб = 0,25 · 2,3 = 0,58м;

6. Длина заряда в шпуре (м)

l_зар = l_вр - l_заб ;

l_зар = 2,3 – 0,58 = 1,72 м ;

Находим количество патронов, приходящихся на один врубовый шпур:

N =

Принимаем количество патронов в шпуре, N=9

Исходя из того, что количество патронов в шпуре = 9, а длина патрона =200 мм, то уточняем длину заряда:

l_зар = n · l_патр ;

l_зар = 9 · 0,20 = 1,8 м ;

Масса заряда врубового шпура (кг)

Q_вр = l_зар · р ;

Q_вр =1,8 · 0,96 = 1,73 кг.

2.3.4. Расчет параметров вспомогательных шпуров:

Отбойные шпуры подразделяются на:

-вспомогательные;

-оконтуривающие.

Угол наклона вспомогательных шпуров к плоскости забоя составляет 90⁰. Расстояние от устьев оконтуривающих шпуров до проектного контура ствола принимаем равным 0,2. Угол наклона оконтуривающих шпуров к плоскости забоя составляет 86⁰.

1. Рассчитаем количество окружностей с отбойными шпурами:

N_всп= ;

где r – расстояние между концами оконтуривающих шпуров и проектным контуром ствола в проходке, r=0,05м

N_всп= = 2,78

Принимаем N_{всп пр}=3 окружности.

2. Уточняем расстояние между окружностями со шпурами:

W_уточ= = =0,80 м;

3. Рассчитаем расстояние между окружностью с оконтуривающими шпурами и первой вспомогательной по формуле: . b_ок=W_уточ-1_всп·ctg86

b_ок=0,80 - 2,0·сtg86 = 0,66м

4. Диаметр окружности оконтуривающих шпуров:

D_ок=D_п-2·0,2=5,6м

5. Диаметр окружности вспомогательных шпуров:

D=D_ок-2·b_ок=5,6-2·0,66 = 4,28 м;

6. Определим расстояние между шпурами.

Расстояние между вспомогательными шпурами на окружности определяется по формуле:

а_отб= = =0,33 м

Расстояние между контурными шпурами, м.

ак = (0,5 – 0,8) · W, м.

а_к = 0,5 · 0,86 = 0,43 м

7. Число вспомогательных шпуров: n= = =40,7 шпуров;

Принимаем n _пр=41 шпур.

8.Число оконтуривающих шпуров: n = = =53,2шпура;

Принимаем N_{ок пр}=53 шпура.

9. Длина забойки вспомогательных шпуров:

l_заб = ( 0,8 - 1) W_всп ;

l_заб = 1 · 0,86 = 0,86 м;

l_зар = l_всп - l_заб ;

l_зар =2,0 - 0,86 = 1,14 м.

При длине патрона 200 мм и длине заряда 1,14 м, находим количество патронов, приходящихся на один вспомогательный шпур:

N =

Принимаем количество патронов в шпуре, N=6

Исходя из того, что количество патронов в шпуре = 6, а длина патрона =200 мм, то уточняем длину заряда:

l_зар = n · l_патр ;

l_зар = 6 · 0,20 = 1,20 м ;

Масса заряда вспомогательного шпура (кг)

Q_всп = l_зар · р ;

Q_всп =1,20 · 0,96 = 1,15 кг.

10. Длина забойки оконтуривающих шпуров:

l_заб = ( 0,8 - 1) W_ок ;

l_заб = 1·0,86=0,86м ;

l_зар = l_ок - l_заб ;

l_зар =2,0 - 0,86 = 1,14м.

Находим количество патронов, приходящихся на один оконтуривающий шпур:

N =

Принимаем количество патронов в шпуре, N=6

Исходя из того, что количество патронов в шпуре = 6, а длина патрона =200 мм, то уточняем длину заряда:

l_зар = n · l_патр ;

l_зар = 6· 0,20 =1,20 м ;

Масса заряда оконтуривающего шпура (кг)

Q_ок = l_зар · р ;

Q_ок =1,20 · 0,96=1,14 кг.

При проходке выработок обычно применяют сплошную конструкцию зарядов. Патрон-боевик размещают первым от устья заряда, реже последним.

Корректировку зарядов ВВ до целого числа патронов в шпурах производим в сторону увеличения массы ВВ во врубовых и вспомогательных шпурах и в сторону уменьшения массы ВВ в оконтуривающих шпурах. После чего уточняют величину общего расхода ВВ на цикл (Qц1)

Qц1 = Qв Nв + Qвс Nот + Qок Nок; кг.

Qц1 = 2 · 6 + 2 · 25 + 1 · 33 = 95 кг

А также уточняют средний удельный расход ВВ на цикл

q 11 = Qц1 / S Lш1 η, кг/м3,

где η – КИШ, η = 0,8–0,9;

Lш – общая длина шпуров на цикл, м.

q 11 = 95 / 28,26 · 6,1 · 0,8 = 0,69 кг/м³