Курсач ПОГР. Перемещения и складирования горных пород на карьерах

• Название: Перемещения и складирования горных пород на карьерах
• Дата: 17.04.2023
• Размер: 1.03 Mb.
• Имя файла: Курсач ПОГР.docx
• Тип: Курсовой проект; #1068935
• страница: 2 из 5

3.2.1. Тип ВВ

При выборе вида ВВ следует исходить из следующих положений:

• 
  по возможности применять ВВ с низким содержанием тротила - как более дешевые;
  
• 
  при взрывании легко-взрываемых пород применять ВВ пониженной работоспособности (игданит, гранулит АС-8 и т.д.);
  
• 
  при взрывании практически монолитных крепких пород применять высокобризантные ВВ (гранулотол, аммонит, аммонал и т.д.);
  
• 
  при взрывании обводненных скважин применять водонаполненные ВВ (акватолы).
  

Область применения различных типов ВВ представлена в табл.2.1, где в графах ВВ указаны в порядке их предпочтительного применения.

3.2.2. Проектный расход ВВ

Определяется проектный расход ВВ по формуле:

= , г/м³ (11)

= г/м³

= г/м³

где: - эталонный расход эталонного ВВ - определяется по категории трудности взрывания;

где:



= = 47.7 г/м³

= = 33.37 г/м³
Таким образом, для полезного ископаемого категория по трудности взрывания 3 трудно-взрываемые, а для пустой породы средне-взрываемые 2.

1 легко взрываемые П_в=1-5; q_э до 20г/м³;

2 средне-взрываемые П_в=6-10; q_э=20,1-40 г/м³;

3 трудно-взрываемые П_в11-15; q_э=40,1-60 г/м³;

4 весьма трудно-взрываемые П_в=16-20; q_э=60,1-80 г/м³;

5 исключительно трудно-взрываемые П_в=21-25; q_э=81-100 г/м³;
- коэффициент пересчета расхода эталонного ВВ к расходу реального ВВ;

- коэффициент, учитывающий требуемую степень дробления;

- коэффициент, учитывающий трещиноватость взрываемого массива;

- коэффициент, учитывающий сосредоточенность скважинного заряда;

- коэффициент, учитывающий число свободных поверхностей;

- коэффициент, учитывающий высоту уступа.

Значения можно использовать следующие:

игданит, гранулит АС-8 - 1.1;

зерногранулиты, аммониты, акватолы 1.0;

гранулотол, алюмотол- 0.9.
Таблица 2.1

Условия размещения зарядов ВВ	П о р о д ы
	весьма и исключительно трудно-буримые, Пб = 16..25	средней буримости и трудно-буримые, Пб = 6..15	легкобуримые, Пб < 6
Сухие скважины и котлы или сухая часть обводненных скважин	Ифзаниты; карбатол ГЛ10В; граммонит 79/21; гранулит АС-8	Ифзаниты; карбатол 15Т; граммонит 79/21; гранулиты АС-8, АС-4	Гранулиты АС-4, М; игданит; граммонит 79/21; карбатол 15Т
Обводненная часть скважин с непроточной водой	Алюмотол; гранулотол; карбатол ГЛ10В; граммонит 30/70	Ифзаниты; карбатол 15Т; гранулотол; алю-мотол; граммонит 30/70	Граммонит 30/70; карбатол 15Т; гранулотол
Обводненная часть скважин с проточной водой	Алюмотол; гранулотол	Алюмотол; гранулотол	Гранулотол

Коэффициент определяется по формуле:

(12)

= = 1.04004

где - требуемый средний размер отдельности в массиве, м.

Величина принимается в зависимости от применяемого выемочно-погрузочного оборудования и для учебных целей может быть найдена по формуле:

, м (13)

= = 0.48075 м
где: E - емкость ковша экскаватора, м³.

Коэффициент в учебных целях можно определять по формуле:

= 1.2 + 0.2 , м-при ≤, 1 м (14)

где: - средний размер отдельностей в массиве,м.

Для больших значений коэффициент принимается равным 1.4.

В зависимости от трещиноватости пород можно принимать:

для сильно-трещиноватых - 0.3;

для трещиноватых- 0.5;

для крупноблочных - 0.8;

для практически монолитных - > 1.0.

Коэффициент принимается по следующей схеме:

для скважин диаметром 100 мм -

для легко-взрываемых пород- 0.7 .. 0.8;

для пород средней трудности взрывания - 0.85 .. 0.9;

для остальных пород - 0.95 .. 1.0;

для скважин диаметром 200 мм - 1.0;

для скважин диаметром 300 мм -

для легко-взрываемых пород- 1.05 .. 1.1;

для пород средней трудности взрывания - 1.2 .. 1.25;

для остальных пород - 1.3 .. 1.4;

для промежуточных значений диаметра значение коэффициента

находится путем линейной интерполяции.

Коэффициент для короткозамедленного взрывания принимается равным 4.5..5.

Коэффициент Kv определяется по формуле:

(15)

, при Ну ≤ 15 м

= = 0.1973

где Hу - высота взрываемого уступа, м.

3.2.3. Параметры сетки скважин

Основными параметрами сетки скважин являются:

a - расстояние между скважинами в ряду, м;

b - расстояние между рядами скважин, м.

Величина a определяется по формуле:

a = m , м (16)

= 0.85 6.75 = 5,7375 м

= 1.1 6.61 = 7,271 м

Так как коэф. для полезного ископаемого предполагает трудно-взрываемые породы, принимаю коэффициент m = 0.85. А для пустой породы 1.1. Таким образом:

= (1.6 - 0.5 m)

= 5.74751 1.175 = 6.75 м

= 6.296 (1.6-0.5 1.1) = 6.61 м

где: - предельная величина Л.С.П.П., равная горизонтальному расстоянию от нижней бровки уступа до оси скважины, м;

m - коэффициент сближения скважинных зарядов, который определяется в зависимости от трудности взрывания пород:

для легковзрываемых - 1.1 .. 1.2;

для пород средней трудности взрывания- 1.0 .. 1.1;

для остальных пород - 0.85 .. 1.0;

Для короткозамедленного взрывания величину можно определить по формуле:

= (1.6 - 0.5 m), (17)

где: - величина Л.С.П.П. для одиночного заряда.

По условию качественной проработки подошвы уступа и предотвращения образования порогов величина определяется по формуле:

, (18)
= = 5.74751 м

= = 6.296 м

где: K_Т - коэффициент трещиноватости;

Δ - плотность заряжания, кг/дм³;

γ- объемный вес породы, т/м³;

dс - диаметр скважины, м;

- коэффициент пересчета расхода ВВ.

По Правилам безопасности запрещается производить работы в пределах призмы возможного обрушения, т.е. на расстоянии от верхней бровки уступа, меньшем установленного ПБ (3 метра). Следовательно, величина должна удовлетворять неравенству:

≥ Hу (ctg αу - ctg βс) + 3 , (19)

≥ 12.5(ctg 60°- ctg 73°) + 3

≥ 6.395 м

6.75, 6.61 ≥ 6.395 м
где: αу - угол откоса уступа, град.;

βс - угол наклона скважины к горизонту, град.

Если условие (19) не выполняется для вертикальных скважин, можно перейти к наклонным. При этом βс должен быть не менее αу.

Таким образом, определив величины и , можно найти значение a. Значение b определяется в зависимости от расположения взрывных скважин. При квадратной сетке b = a, при шахматной сетке b = 0.85a.

Вышеприведенные значения a и b определялись в предположении об использовании по рядной схемы взрывания. При использовании врубовых схем, когда одновременно взрываются заряды расположенные на линии направленной под углом к откосу уступа (схемы с поперечным врубом), параметр a соответствует расстоянию между скважинами в одной очереди замедления, а параметр b - расстоянию между скважинами в очереди замедления.

Объем породы, взрываемой одной скважиной определяется:

для скважин первого ряда:

V₁ = a Hу , м³; (20)

м³

м³

для скважин последующих рядов:

Vn = a b Hу , м³, (21)

м³

м³

где Hу - высота взрываемого уступа, м.

3.2.4. Вес скважинных зарядов

Определяется вес скважинных зарядов:

для скважин первого ряда:

, кг (22)

, кг
13.613 кг

9.156 кг

для скважин последующих рядов:

, кг (23)

кг = 16. 0152 кг

кг = 9. 6122 кг

где qп - проектный удельный расход ВВ, кг/м³.

3.2.5. Конструкция скважинных зарядов

Конструкция скважинного заряда оказывает существенное влияние на результаты взрывного дробления. Наиболее простым является сплошной заряд, конструкция которого показана на рис.2.1. Заряд ВВ располагается в нижней части скважины и занимает примерно 65-75% ее длины. В нижней части скважинного заряда помещают боевик - несколько патронов достаточно чувствительного ВВ (типа детонита) или толовых шашек, снабженных капсюль- или электродетонатором, либо обвязанных несколькими нитками детонирующего шнура - если в качестве основного применяется низко-чувствительное ВВ (зерногранулит, акватол, игданит). При использовании в качестве основного высокочувствительного ВВ (аммонит), роль боевика может выполнять капсюль- или электродетонатор, либо нитка детонирующего шнура.


Для предотвращения выброса ВВ из скважины в момент взрыва боевика, а также в целях предотвращения преждевременного истечения взрывных газов, верхняя часть скважины заполняется инертным (не взрывающимся) материалом - забойкой. Для реализации забойкой указанных функций длину забойки рекомендуется принимать в диапазоне от 20 до 35 диаметров скважины.

Конструкция заряда, изображенная на рис.2.1 применяется в тех случаях, когда величина заряда, который необходимо разместить в скважине, не позволяет использовать рассредоточение. Длину части скважины, занимаемой зарядом ВВ можно определить исходя из диаметра скважины, веса заряда, объемного веса ВВ и плотности заряжания. Последние два показателя принято объединять в один, называемый плотностью заряжания и показывающий вес ВВ, приходящийся на 1 дм³ геометрического объема скважины при данном способе заряжания. Данный показатель обозначается символом Δ и принимается равным:

• 
  для сыпучих ВВ - 0.9 для ручного и 1 кг/дм³ для механического заряжания;
  
• 
  для водозаполненных ВВ -1.4 для ручного и 1.6 кг/дм³ для механического заряжания.
  

Вместимость 1 погонного метра скважины определяется по формуле:

p = 7.85 d² Δ , кг (24)

p = = 1.1304 кг

где: d - диаметр скважины, дм.

Следовательно, для зарядов первого ряда скважин длина, занимаемая зарядом ВВ:

, м (25)

= 12.04 м

= 8,1 м

для зарядов последующих рядов

, м (26)

= 14,17 м

= 8.5 м

Общая длина скважины определяется высотой уступа Hу, углом наклона скважины β и величиной перебура . Перебур применяется для улучшения проработки подошвы уступа и зависит от трудности взрывания пород. Обычно величина перебура назначается в пределах от 10 до 15 диаметров скважины, однако в трудно-взрываемых породах он может быть увеличен до 20 , а в легко-взрываемых - уменьшен до 5 .

Длина скважины определяется по формуле:

, м (27)

20.43 м

где: β- угол наклона скважины к горизонту;

- длина перебура.

Таким образом, условие возможности размещения заряда весом Q в скважине можно выразить неравенством:

≤ - , (28)

где: = (20..35)

= 20 0.3 = 6

≤ 20.43 - 6 = 14.43 м

14,17 м ≤ 14.43 м

- длина, требуемая для размещения заряда ВВ.

Если условие (28) не выполняется, то заряд требуемого веса не может быть размещен в данной скважине. Такая ситуация нередко возникает для скважин первого ряда - с увеличенной длиной линии сопротивления по подошве (ЛСПП - см.рис.2.2), в то время как для скважин последующих рядов условие (28) выполняется. В этих случаях применяют сдвоенные скважины для первого ряда - распределяют требуемый заряд по двум скважинам, расположенным друг от друга на расстоянии, не превышающем 6-ти кратного диаметра скважины.

Для сдвоенных скважин - как правило, а нередко и для одинарных, разность - ( + ) достигает величины нескольких метров. В таких случаях как правило целесообразно для улучшения качества дробления применять рассредоточение заряда. При этом заряд делится на две, иногда - более, частей. В нижней части скважины располагают основную часть заряда, обычно не менее 65% от общего веса. Остальной заряд располагают ниже забойки, длина которой в этом случае может быть уменьшена на 20-30%, отделяя его от основной части воздушным или заполненным инертной забойкой промежутком. Верхний заряд также может быть рассредоточенным. Общая длина промежутков может составлять от 15 до 40% длины заряда, при этом меньшие значения соответствуют большей трудности взрывания.

Каждая часть рассредоточенного заряда взрывается отдельным боевиком. Части заряда с воздушными промежутками взрываются одновременно, для зарядов с промежутками, заполненными инертным заполнителем может применятся короткозамедленное взрывание частей заряда. Применение зарядов с воздушными промежутками может быть рекомендовано для взрывания легко- и средней трудности взрывания пород. Заряды с промежутками, заполненными инертными заполнителями - для взрывания трудно-взрываемых пород.

Рассредоточение заряда следует применять всегда, если имеется такая возможность, поскольку при этом энергия взрыва более равномерно распределяется по высоте взрываемого уступа, что улучшает качество дробления и уменьшает выход негабаритных кусков.