Вопросы огр. 1 Перечислите способы разработки месторождений полезных ископаемых
 Скачать 2.7 Mb.
|
|
27) Стадии производства взрывных работ Подготовка и выполнение массового взрыва включает следующие этапы и операции: 1. Подготовительный этап обеспечения взрывных работ: получение разрешения на ведение взрывных работ; подбор персонала для ведения взрывных работ. 2. Подготовительный этап выполнения массового взрыва: подготовку исходной маркшейдерской документации для составления проекта массового взрыва с целью определения расчетного расхода ВВ, диаметра заряда, величины перебура и забойки, расстояния между скважинами, массы заряда в скважине. В процессе составления проекта взрыва производится определение границ опасной зоны, указываются способы ее ограждения; определяется «малая» опасная зона для периода заряжания блоков; устанавливается система сигнализации при взрывных работах и производится проверка скважин перед заряжанием. 3. Выполнение массового взрыва: изготовление патронов-боевиков; заряжание и забойка шпуров, скважин и камер; монтаж взрывной сети и производство взрыва; охрана опасной зоны; осмотр забоя и ликвидация отказавших зарядов; оценка результатов взрыва и выбор способа устранения отрицательных результатов. 28) Назовите условия применения различных методов взрывных работ Шпуровой метод взрывных работ применяют при проведении горных выработок, иногда для отбойки угля в очистных забоях и руд в блоках при небольшой мощности рудных залежей. Скважинный способ применяют при массовой отбойке руды в блоках мощных рудных тел, а также на открытых горных работах для разрушения пород в уступах. Метод камерных зарядов применяют для отбойки руды в блоках, также для осуществления массовых взрывов на поверхности. Метод накладных зарядов применяют для дробления негабарита, то есть для вторичного дробления кусков породы на месте их образования. Применение допустимо и на подземных работах (за исключением шахт). 29) Назовите предпосылки, определяющие основу классификации пород по относительному показателю трудности бурения Сопротивляемость характеризует трудность разрушения породы при различных способах добычи (бурении, взрывании и т.д.), а также различные технологические свойства пород (коэффициент крепости). Буримость — способность горной породы сопротивляться проникновению в нее бурового инструмента при бурении. Измеряется продолжительностью «чистого» времени бурения 1 м шпура. В качестве физико-технической основы сопоставления пород по буримости (зависящей только от свойств пород) принимается относительный показатель трудности бурения породы Пб, эмпирически определяемый выражением: Пб = К1(δсж+ δсдв)+ K2ρ q где K1 и К2– эмпирические коэффициенты; q – ускорения свободного падения, м/с2. 30) Назовите механические способы воздействия на забой скважины Механические методы воздействия на призабойную зону: · гидравлический разрыв пласта (ГРП) · гидропескоструйная перфорация (ГПП) · торпедирование скважин Механические способы бурения подразделяются на ударное и вращательное. При производстве буровых работ наибольшее распространение получили механические способы бурения: вращательный, ударно-поворотный, вращательно-ударный, ударно-вращательный. При вращательном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. По характеру разрушения горных пород на забое различают сплошное и колонковое бурение. При сплошном бурении разрушение пород производится по всей площади забоя. Колонковое бурение предусматривает разрушение пород только по кольцу с целью извлечения керна - цилиндрического образца горных пород на всей или на части длины скважины. С помощью отбора кернов изучают свойства, состав и строение горных пород, а также состав и свойства насыщающего породу флюида. Бурение - это процесс сооружения скважины путем разрушения горных пород. 31) Назовите физические методы воздействия на забой скважины Физические методы воздействия на призабойную зону: · тепловые обработки · вибровоздействия К немеханическим способам относят: термический, взрывной, гидравлический, электрогидравлический, магнитострикционный, плазменный. Целью тепловых обработок является удаление парафина и асфальто-смолистых веществ. Для этого применяют горячую нефть, пар, электронагреватели, термоакустическое воздействие, а также высокочастотную электромагнитоакустическую обработку. При вибровоздействии призабойная зона пласта подвергается обработке пульсирующим давлением. Благодаря наличию жидкости в порах породы обрабатываемого пласта, по нему распространяются как искусственно создаваемые колебания, так и отраженные волны. Путем подбора частоты колебания давления можно добиться резонанса обоих видов волн, в результате чего возникнут нарушения в пористой среде, т.е. увеличится проницаемость пласта. •Взрывной •Гидравлический •Термический •Электрофизический 32) Ударное бурение и область применения Ударный способ заключается в том, что буровой снаряд массой 1000…3000 кг падает с определенной высоты в забой скважины и разрушает породу вследствие развивающейся при его падении силы удара. После каждого удара буровой снаряд поворачивается на некоторый угол, благодаря чему создаются условия для равномерного разрушения всей площади забоя скважины. Во время бурения в скважину периодически подают воду, и образовавшийся шлам вычерпывают желонкой. Применяется в породах средней крепости и крепких, где вращательное бурение неэффективно. 33) Вращательное бурение и область применения Вращательное бурение применяется в породах мягких и средней крепости При вращательном бурении резец бурового инструмента, прижимаясь к забою шпура под действием внешних усилий, при вращении срезает и скалывает частицы породы. Породная мелочь удаляется по виткам штанги. Резцы армируются твердыми сплавами. 34) Ударно - вращательное бурение и область применения Буровой инструмент, кроме статического осевого усилия и крутящего момента, подвергается воздействию динамических нагрузок. в виде ударов с высокой частотой. В результате этого коронка лучше внедряется в породу и снимает более толстую стружку. 35) Технологические характеристики шнекового бурения •Высокая производительность •Малая удельная энергоемкость процесса разрушения •Высокий КПД •Простота конструкции •Высокая стойкость инструмента •Высокая надёжность в работе •Возможность автоматизации режимов работы •Выполнение функций отбойки и погрузки угля •Обеспечение высокой плотности добываемого угля •Способность самозарубаться в пласт 36) Типы буровых станков при шнековом бурении и их техническая характеристика Ручные, лёгкие переносные установки - малый размер, лёгкий вес, разная мощность. Лёгкие передвижные - до тонны, транспортировка в любые труднодоступные места, быстрый монтаж и демонтаж, наличие мачты. Самоходные - сверление отверстий более 100м глубиной, диаметр скважин до 600мм, гидрофицированное управление подача бурового инструмента при помощи гидроцилиндров, лёгкое управление, изменение движения вращателя при помощи коробки передач. 37) Параметры, характеризующие режим шнекового бурения Режим шнекового бурения характеризуется усилиями подачи, частотой вращения бурового инструмента и эффективностью удаления продуктов разрушения. Зависимость между скоростью бурения Vб и усилием подачи Ро (рис 4.2) характеризуется зонами истирания I, переходной ІІ, объемного разрушения ІІІ и падения скорости ІV. Для пород различной буримости зависимость Vб=ƒ(Ро) в зоне объемного разрушения остается линейной, изменяется лишь угол α. Величина минимального (критического) усилия (кН), при котором начинается объемное разрушение породы. Ро.кр  5ПбFк,Где Fк – площадка затупления лезвий резца, см2 (Fк =0.5—3 см2; нижний предел относится к бурению легкими станками пород с Пб =1—2, а верхний – к бурению тяжелыми станками пород с Пб = 3—4). Скорость бурения зависит также от частоты вращения nв бурового става (рис. 4.2) . Для транспортирования буровой мелочи шнеком необходимо превышение критической частоты вращения nв.кр 1 - 1.2 с-1. Частота вращения и усилие подачи ограничиваются в трещиноватых полускальных породах – необходимостью удаления продуктов резания из скважины. Предельно допустимая частота вращения по интенсивности износа бурового инструмента и транспортирования буровой мелочи из скважины составляет 3.7-4.2 с-1. 38) Как производится расчет технической скорости шнекового бурения? Техническая скорость шнекового бурения (м/ч) приближенно может быть определена по формуле Vб  7.5· 10-2 Ро nв/( П2 бd2р),Где Ро – усилие подачи, кН; nв- частота вращения бурового става, с-1;dр- диаметр резца, м. Оптимальный режим бурения определяется так же, как при шарошечном бурении. При увеличении показателя Пб от 1 до 5 усилие подачи на инструмент возрастает с 0.4-0.5 до 4-5 кН на 1 см диаметра резца, а частота вращения снижается до 2 с-1 и менее. У выпускаемых станков шнекового бурения частота вращения бурового става изменяется от 1.5 до 3.7 с-1. 39) Какие типы коронок используются при шнековом бурении? Технология шнекового бурения состоит в образовании взрывных скважин коронками режущего типа (резцами) под воздействием усилия подачи, а также удаления буровой мелочи из забоя обеспечивается шнековыми штангами с ребрами винтовой формы. При шнековом бурении взрывных скважин распространение получили копьевидные и режущие коронки. При перфораторном и пневмоударном бурении взрывных скважин широко применяются зубильные, крестовые и ступенчатые коронки (рис. 2), армированные пластинками твёрдого сплава ВК-15 и ВК-11. Алмазные К. б. используют при бурении в крепких скальных породах. Коронка состоит из металлокерамической алмазонесущей рабочей части (матрицы) и стального корпуса. 40) Как подразделяются станки шарошечного бурения по массе и усилию подачи на забой скважины? По массе и развиваемому усилию подачи станки шарошечного бурения подразделяются на легкие (масса до 40 т, усилие подачи до 200 кН, диаметр скважины150—220 мм, рациональная область применения—породы с f=6-10), средние (масса до 65 т, усилие подачи до 350 кН, диаметр скважины 220—270 мм, f=10—14) и тяжелые (масса до 120 т усилие подачи до 700 кН, диаметр скважины 320—400мм, f14). К станкам легкого типа относятся СБШ-160, к станкам среднего типа—2СБШ-200Н, ЗСБШ-200, СБШ-250МН; к станкам тяжелого типа — СБШ-320, СБШ-400. 41) Типы шарошечных долот и области их применения. По конструкции корпуса долота шарошечные разделяют на: корпусные (с литым корпусом, к которому приварены лапы с цапфами для монтажа шарошек); секционные (их корпус сваривают из отдельных секций, на которых затем монтируются шарошки). По принципу воздействия, оказываемого на породу, шарошечные буровые долота бывают: дробящие; дробяще-скользящего. Область применения. Долото шарошечное используется для бурения разнообразных скважин. В том числе: разведочных; поисковых; эксплуатационных; инженерно-геологических и др. Шарошечные долота используют в бурении пород любой твердости. Для наибольшей эффективности рекомендуется подбирать долото в зависимости от характеристик породы, в которой осуществляется бурение. Долота классифицируют по числу шарошек на одно, двух, трех, четырех и многошарошечные. Трехшарошечные долота являются наиболее распространенными. Они хорошо сочетают в себе достаточную динамичность работы, хорошую устойчивость на забое и механическую прочность опор. Многошарошечные долота применяют для бурения скважин большого диаметра (более 600 мм). Долота различают также по геометрии наружной поверхности шарошек с одно и многоконусными шарошками, самоочищающиеся и несамоочищающиеся, со смещенными осями и без смещения осей. В долотах самоочищающегося типа зубчатый венец одной шарошки входит в межвенцовую впадину второй шарошки, что позволяет выполнить шарошки большего диаметра и разместить в них более прочные опоры. Кроме того, самоочищающиеся долота хорошо работают в вязких, склонных к слипанию породах. В зависимости от условий применения выпускают зубчатые, зубчато-штыревые и штыревые долота. Зубчатые долота разрушают породы на забое стальными фрезерованными зубьями, а штыревые - штырями из твердого сплава, запресованными или впаянными в тело шарошек. 42) Основные типы станков шарошечного бурения. по назначению — для бурения дегазационных скважин, нагнетания воды в пласт, бурения технических скважин различного назначения (углесиускные, водоспускные, вентиляционные, разведочные, разрезные), бурения скважин по породе (гезенки, скаты, сбойки и т. п.); по виду применяемой энергии — на электрические и пневматические; по способу подачи бурового инструмента — на установки с вращающимся, наращиваемым в процессе бурения ставом с резцовым или шарошечным буровым инструментом; на установки с невращающимся одним или двумя ставами, наращиваемыми в процессе бурения, предназначенные для подачи в скважину снаряда-вращателя с резцовым или шарошечным инструментом; буровые бесштанговые автономные машины, перемещающиеся в скважине посредством распорно-шагающего механизма подачи, находящиеся пока в стадии опытных работ; по типу механизма подачи бурового става на забой — с механической дифференциально-вишовой подачей; с гидравлической подачей посредством гидроцилиндров; по способу режима бурения скважины — с заданным нерегулируемым режимом бурения (скорость подачи и осевое усилие); с автоматически настраивающимся оптимальным режимом бурения в зависимости от крепости буримых пород и угля: по способу управления буровой установкой — с места бурения; дистанционное на расстоянии до 20 м от места бурения (в пределах видимости), применяемое при бурении по пластам угля, опасным по внезапным выбросам угля и газа, при этом наращивание бурового става производится также дистанционно, автоматически. 43) Как определяется техническая скорость шарошечного бурения? Техническая скорость бурения - выражает темп процесса бурения скважины, охватывающего весь комплекс технологически необходимых работ. Техническая скорость бурения определяется отношением проходки в метрах ко времени технически необходимых работ по бурению, т.е. производительному времени бурения, выраженных в станко-месяцах Vт= Н /tп где: tп- производительное время бурения; tn=tмех+tсп+tк+tпвр+tор , где: tк- время крепления скважины, tпвр- время подготовительно-вспомогательных работ на один рейс инструмента (час) tор- время ликвидации осложнений и ремонтных работ. 44) Типы буровых станков пневмоударного бурения и область их применения. Разведочный, который используется для бурения скважин, что в диаметре не превышают 25 см. Кольцевой. Этот вид оборудования отлично справляется с бурением твердых пород. С целью защиты пневмоударника от воздействия негативных факторов окружающей среды инструмент покрывают вольфрамом либо карбидом. Согласно распределению воздуха выделяют определенные виды оборудования для бурения скважин. Клапанный. В инструменте низкого давления имеется тарельчатый клапан, благодаря которому регулируется воздушный поток. Бесклапанный. Пневмоударник, работающий на высоком давлении, оснащен профильными поршнями, которые регулируют давление воздуха. Эта модель оборудования считается современной и усовершенствованной. Бесклапанное оборудование функционирует на водно-воздушных смесях либо исключительно на воздушных. По варианту соединения с коронками пневмобуровые установки делятся на два вида. Со шлицевым соединением. Пневмоударник под сваи обеспечивает высокое качество центрирования коронки. Благодаря этому увеличивается точность бурения, а также упрощается процедура забуривания. С байонетным соединением. Инструмент с прямой промывкой и без нее характеризуется надежностью стыковки и быстротой замены. Согласно ГОСТ 20078-74, станки для ударно-вращательного бурения взрывных скважин на карьерах погружными пневмоударниками обозначаются как СБУ - станки буровые пневмоударные. Предусмотрено четыре типоразмера с номинальным диаметром бурения от 100 до 200 мм. Рекомендуемая область применения - породы с коэффициентом крепости от 8 до 18. 45) Назовите типы пневмоударников и буровых коронок при пневмоударном бурении. По типу такие коронки подразделяют на два основных вида: лезвийные, они же крестовые; штыревые. В первых рабочая поверхность коронки представляет собой крестообразно расположенные лезвия, имеющие форму долота. Во вторых воздействие на породу производится штырями особой формы и конструкции, расположенными на рабочей поверхности инструмента. По способу соединения коронки пневмоударные бывают: байонетные; шлицевые. Вне зависимости от типа соединения, эта разновидность бурового инструмента применяется при бурении по грунтам от V категории методом сплошного забоя. При этом на глубину бурения напрямую влияет мощность используемого в ходе работ компрессора. 46) Как производится расчет технической скорости пневмоударного бурения. для станков пневмоударного бурения:  =, м/ч, здесь: Рос - величина осевого усилия (усилия подачи), кН; nв - частота вращения бурового става, с-1; Пб - показатель трудности бурения породы; dд - принятый диаметр долота, м; w - энергия единичного удара пневмоударника, Дж; ny - частота ударов пневмоударника, с-1; k1 - коэффициент (при Пб = 10 ? 14 - k1=1; при Пб = 15 ? 17 - k1 = 1,05; при Пб = 18 ? 20 - k1 = 1,1); kф - коэффициент, зависящий от формы буровой коронки (при трехперой коронке kф=1; при крестовой kф = 1,1). |