Сравнение параметров буровзрывных работ при проходке квершлага наклонными и прямыми врубами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Шахтного строительства"

КУРСОВАЯ РАБОТА на тему:

Сравнение параметров буровзрывных работ при проходке квершлага наклонными и прямыми врубами

Студент: Овчинников А.А.



Содержание

1. Выбор взрывчатых материалов

2. Расчет паспорта буровзрывных работ с наклонным врубом

2.1 Выбор параметров и глубины врубовых шпуров

2.2 Определение удельного заряда взрывчатого вещества

2.3 Выбор диаметра шпура

2.4 Определение количества шпуров

2.5 Определение расхода взрывчатых материалов

3. Расчет паспорта буровзрывных работ с прямыми врубами

3.1 Выбор параметров и глубины врубовых шпуров

3.2 Определение удельного заряда взрывчатого вещества

3.3 Выбор диаметра шпура

3.4 Определение количества шпуров

3.5 Определение расхода взрывчатых материалов

4. Основные параметры буровзрывных работ

4.1 Выбор бурового оборудования

Заключение



Введение

буровзрывной шпур вруб заряд

Буровзрывной комплекс работ занимает от 30 до 60% общего времени проходческого цикла в зависимости от горнотехнических условий.

При проведении горных выработок буровзрывные работы должны обеспечить заданные размеры и форму поперечного сечения выработки, точное оконтуривание ее профиля, качественное дробление породы и сосредоточенное размещение ее в забое, нормативную величину коэффициента излишка сечения, высокий коэффициент использования шпуров.

Эти требования соблюдаются при условии правильного выбора параметров буровзрывных работ: типа ВВ, типа и параметров вруба, величины и конструкции заряда в шпуре, диаметра и глубины шпуров, числа и расположения их в забое, способа и очередности взрывания зарядов, типа бурового оборудования, качества буровых работ, организация проходческих работ и т.д.

Расположение шпуров в забое, величина заходки и показатели взрыва во многом предопределяются типом вруба. Врубы по характеру действия делятся на две группы:

Врубы с наклонными к оси выработки шпурами - наклонные врубы;

Врубы с параллельными к оси выработки шпурами - прямые врубы.

Наименование выработки - квершлаг

Форма сечения выработки - сводчатая

Размеры выработки, H Ч B - 4.0Ч3.7

Название пород - известняки

Коэффициент крепости - 6

Обводненность - обводненные

Категория выработки по опасности взрыва - Не опасен



1. Выбор взрывчатых материалов

При выборе взрывчатых материалов, я руководствовался требованиям безопасного производства взрывных работ, регламентированных «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» (ЕПБ) с учетом физико-механических свойств горных пород и горнотехнических условий.

Выбираю взрывчатое вещество Аммонит № 6ЖВ, т.к по условию выработки не опасные по взрыву газа и пыли, шпуры - обводненные, крепость пород 4-6, с ручным способом заряжания.

Идеальная работа взрыва - 3561 кДж/кг

Плотность в патронах - 1100 кг/мі

Удельная объемная энергия взрыва при средней плотности - 3917 кДж/кг

Коэффициент взрывной эффективности - 1 кг/мі

Диаметр патронов - 36 мм

Масса патронов - 0.25 кг

Длина патрона - 250 мм



2. Расчет паспорта буровзрывных работ с наклонным врубом

2.1 Выбор параметров и глубины врубовых шпуров

Определяем тип вруба и глубину шпуров в зависимости от сечения. Сечение выработки более 6 мІ, поэтому наклонные врубы при глубине шпуров не более (0.35-0.5) ширины выработки.

Из наклонных врубов наибольшее распространение имеет вертикальный клиновый вруб. Другие врубы с наклонными шпурами (пирамидальный, горизонтальный клиновый и его разновидности, веерный и др.) не получили достаточно широкого распространения из-за сложности обуривания и узкой рекомендуемой области применения.

Высокая эффективность врубов с наклонными шпурами и преимущества их по сравнению с прямыми врубами достигается только при ограниченной глубине шпуров и определенном сечении выработки.

Параметры вертикального клинового вруба в зависимости от крепости пород применительно к аммониту № 6ЖВ в патронах диаметром 32 мм., в шпурах диаметром 42 мм.:

Расстояние по вертикали между парами шпуров - 500 мм.

Количество шпуров во врубе при сечении выработки - 6

Угол наклона шпуров к плоскости забоя - 75°-70°

Глубину врубовых шпуров следует принимать на 0.1-0.2 м. больше длины вспомогательных и оконтуривающих шпуров:

- глубина вспомогательных и оконтуривающих шпуров,



a = 0.15 м. - расстояние между забоями пары сходящихся шпуров клинового вруба

- расстояние между устьями в паре шпуров клинового вруба

2.2 Определение удельного заряда ВВ

Величина удельного расхода взрывчатого вещества, т.е. количества ВВ, необходимого для разрушения единицы объема горной породы, зависит от крепости пород, сечения выработки, типа взрывчатого вещества и условий взрывания.

Удельный заряд при врубах с наклонными шпурами рекомендуется определять по видоизмененной формуле Н.М. Покровского

- коэффициент крепости по М.М.Протодьяконову,

- коэффициент структуры породы, (т.к. характеристика пород массивно-хрупкая),

- коэффициент зажима породы, зависящей от площади поперечного сечения выработки и количества обнаженных поверхностей,

,

Коэффициент относительной эффективности заряда ВВ

(т.к. идеальная работа взрыва принятого и эталонного ВВ, и плотность заряда принятого и эталонного ВВ равны соответственно, следовательно )

2.3 Выбор диаметра шпура

Диаметр шпуров выбирается в зависимости от стандартного диаметра патрона принятого типа ВВ. Диаметр шпуров при использовании патронированных ВВ принимается не менее чем на 5-6 мм больше диаметра патрона. Значит, диаметр шпура равен 42 мм, т.к. диаметр патрона равен 36 мм.

2.4 Определение количества шпуров

Количество шпуров в забое зависит от физико-механических свойств пород, поперечного сечения выработки, параметров зарядов и типа принятого врубаю

Количество шпуров на забой при врубах с наклонными шпурами определяется по формуле проф. Н.М.Покровского:

- удельный заряд ВВ

- площадь сечения выработки, мІ

- весовое количество ВВ, приходящееся на 1 метр шпура, кг/м

- диаметр заряда,

- плотность ВВ в заряде, кг/мі

- коэффициент заполнения шпуров,

При вычерчивании схемы расположения шпуров при любом типе вруба среднее расстояние между рядами вспомогательных шпуров, между вспомогательными и оконтуривающими, и между шпурами в рядах должно быть примерно одинаковыми и определяется по формуле:



2.5 Определение расхода взрывчатых материалов

Количество ВВ (кг) на цикл при врубах с наклонными шпурами:

кг

Средняя величина заряда (кг) на один шпур:

При распределении ВВ по шпурам величину заряда во врубовые шпуры при наклонных врубах следует принимать на 10% больше средней величины - , кг

кг

кг

кг

После определения величины зарядов ВВ в шпурах каждой группы следует проверить возможность размещения их в шпурах, учитываю длину и массу патронов, а также линейную плотность заряжания при перемещении гранулированных ВВ. Фактический расход ВВ (кг) на цикл:



Расход ВВ (кг) на погонный метр выработки:

??- К.И.Ш. (принимается равным в зависимости от крепости породы, равен 0.95)

Удельный расход ВВ (кг) на 1 мі взорванной породы:

- сечение выработки в проходке, мІ,

Расход ЭД на 1 метр выработки:

Удельный расход ЭД на 1 мі взорванной породы



3. Расчет паспорта буровзрывных работ с прямым врубом

3.1 Выбор параметров и глубины врубовых шпуров

Из прямых врубов наиболее широкое распространение получили следующие конструкции: призматический симметричный, щелевой, спиральный, двойной спиральный. Выбираем конструкцию щелевого вруба.

Прямые врубы представляют собой комбинацию параллельных заряженных шпуров, взрыв которых работает на компенсационную полость, создаваемую холостым шпуром (системой холостых шпуров) или скважиной. Взрыв последующих шпуров расширяет врубовую полость до размеров, достаточных для последующей отбойки вспомогательными шпурами с постоянной, предельной для конкретных горнотехнических условий, линией сопротивления.

Параметры прямых врубов принимаются в зависимости от конструкции вруба, крепости пород, диаметра компенсационной полости. Наиболее ответственными являются первый шпур или серия шпуров, взрываемые на компенсационную полость. Поэтому для повышения эффективности взрыва целесообразно в качестве компенсационной полости использовать шпур увеличенного диаметра, систему холостых шпуров или скважину.

Расстояние между компенсационной полостью и серией взрываемых шпуров равно =115 мм. H=1000, B=1000, = 500

Количество заряженных и холостых шпуров в щелевом врубе при их одинаковом диаметре определяют по формулам:



3.2 Определение удельного заряда ВВ

Величина удельного расхода ВВ, т.е. количества ВВ, необходимого для разрушения единицы объема горной породы, зависит от крепости пород, сечения выработки, типа ВВ и условий взрывания.

Удельный заряд при врубах с прямыми шпурами рекомендуется определять по видоизмененной формуле Н.М.Покровского

- коэффициент крепости по М.М.Протодьяконову,

- коэффициент структуры породы, (т.к. характеристика пород массивно-хрупкая)

- коэффициент зажима породы, зависящей от площади поперечного сечения выработки и количества обнаженных поверхностей,

,

Коэффициент относительной эффективности заряда ВВ (т.к. идеальная работа взрыва принятого и эталонного ВВ, и плотность заряда принятого и эталонного ВВ равны соответственно, следовательно )

3.3 Выбор диаметра шпура

Диаметр шпуров выбирается в зависимости от стандартного диаметра патрона принятого типа ВВ. Диаметр шпуров при использовании патронированных ВВ принимается не менее чем на 5-6 мм больше диаметра патрона. Поэтому диаметр шпура равен 42 мм т.к. диаметр патрона равен 36 мм.

3.4 Определение количества шпуров

Количество шпуров в забое зависит от физико-механических свойств пород, поперечного сечения выработки, параметров зарядов и типа принятого врубаю

Количество шпуров на забой при врубах с прямыми шпурами определяется по формуле:

- удельный заряд ВВ

- площадь сечения выработки, мІ

- площадь поперечного сечения прямого вруба

- весовое количество ВВ, приходящееся на 1 метр шпура, кг/м



- диаметр заряда,

- плотность ВВ в заряде, кг/мі

- коэффициент заполнения шпуров,

При вычерчивании схемы расположения шпуров при любом типе вруба среднее расстояние между рядами вспомогательных шпуров, между вспомогательными и оконтуривающими, и между шпурами в рядах должно быть примерно одинаковыми и определяется по формуле:

3.5 Определение расхода взрывчатых материалов

Количество ВВ (кг) на цикл при врубах с прямыми шпурами:

Средняя величина заряда (кг) на один шпур:



В оконтуривающие шпуры при любых типах врубов величину заряда следует уменьшать на 10-20% по сравнению со средней величиной -

кг

кг

После определения величины зарядов ВВ в шпурах каждой группы следует проверить возможность размещения их в шпурах, учитываю длину и массу патронов, а также линейную плотность заряжания при перемещении гранулированных ВВ. Фактический расход ВВ (кг) на цикл:

Расход ВВ (кг) на погонный метр выработки:

??- К.И.Ш. (принимается равным в зависимости от крепости породы, равен 0.95)

Удельный расход ВВ (кг) на 1 мі взорванной породы:



- сечение выработки в проходке, мІ,

Расход ЭД на 1 метр выработки:

Удельный расход ЭД на 1 мі взорванной породы



4. Основные параметры буровзрывных работ

Табл. 1 Основные параметры буровзрывных работ с вертикальным клиновым врубом.

№№ п/п	Показатели	Единица измерения	Количество
1	Коэффициент использования шпуров (КИШ)	-	0.95
2	Подвигание забоя за взрыв	м	1.76
3	Объем горной массы, оторванной за взрыв	мі	29.12
4	Количество шпуров на цикл	шт	30
5	Количество шпуров на 1 мІ забоя	шт	1.9
6	Количество шпурометров на цикл	м	56.52
7	Количество шпурометров на 1 м выработки	м	32.11
8	Количество шпурометров на 1 мі горной массы	м	1.94
9	Расход ВВ на цикл	кг	35.25
10	Расход ВВ на 1 м выработки	кг	20.05
11	Удельный расход ВВ на 1 мі горной массы	кг/ мі	1.25
12	Расход ЭД на цикл	шт	30
13	Расход ЭД на 1 метр выработки	шт	17.06
14	Удельный расход ЭД на 1 мі взорванной породы	шт/ мі	1.03

Табл. 2 Основные параметры буровзрывных работ с щелевой конструкцией прямых врубов.

№№ п/п	Показатели	Единица измерения	Количество
1	Коэффициент использования шпуров (КИШ)	-	0.95
2	Подвигание забоя за взрыв	м	1.76
3	Объем горной массы, оторванной за взрыв	мі	29.12
4	Количество шпуров на цикл	шт	37
5	Количество шпуров на 1 мІ забоя	шт	2.34
6	Количество шпурометров на цикл	м	70.32
7	Количество шпурометров на 1 м выработки	м	39.95
8	Количество шпурометров на 1 мі горной массы	м	2.41
9	Расход ВВ на цикл	кг	55.75
10	Расход ВВ на 1 м выработки	кг	31.72
11	Удельный расход ВВ на 1 мі горной массы	кг/ мі	2.25
12	Расход ЭД на цикл	шт	34
13	Расход ЭД на 1 метр выработки	шт	19.35
14	Удельный расход ЭД на 1 мі взорванной породы	шт/ мі	1.17



4.1 Выбор бурового оборудования

Тип бурильной машины выбирается в зависимости от коэффициента крепости горных пород, глубины шпуров и необходимой производительности машины при выполняемом объеме буровых работ. Выбираем бурильную установку вращательного действия, перфораторы легкого и среднего веса на пневмоподдержках, колонковые или длинноходовые электросверла на манипуляторах.

Колонковые электросверла применяются при бурении шпуров диаметром 36-50 мм в породах с коэффициентом крепости 5-10. Промышленностью выпускаются колонковые электросверла ЭБГП-1, ЭБГП-2У5, которые устанавливаются на распорных колонках или на манипуляторах бурильных установок.

При применении бурильных установок глубина шпуров увеличивается от 2.0 до 3.75 м. В этом случае необходимо использование прямых врубов, так как обуривание наклонных врубов технически неосуществимо из-за невозможности соблюдения требуемого угла наклона врубовых шпуров.



Заключение

Сравнивая параметры буровзрывных работ при проходке квершлага наклонными и прямыми врубами можно сказать следующее. При величине уходки 1.76 м, проходка с вертикальным клиновым врубом наиболее экономичная, чем проходка с прямым врубом. Однако прямой вруб позволяет увеличить величину уходки почти в два раза, и в этом случае он становится предпочтительней, чем вертикальный клиновой вруб.

Размещено на Allbest.ru

...