Процессы ОГР. Процессы открытых горных работ (Практикум). Практикум Издание второе, исправленное и дополненное Допущено Учебнометодическим объединением вузов Российской
 Скачать 4.36 Mb.
|
|
2.5.4. Контрольные вопросы Из каких соображений устанавливают параметры сетки скважин с учетом вместимости заряда? Как в этом случае находят расстояние между скважинами в ряду и расстояние между рядами скважин? Укажите сущность прогрессивной стратегии пополнения запасов взорванной горной массы на карьерах. Каким образом устанавливают норматив обеспеченности экскаватора взорванной горной массой? Из каких соображений устанавливают объем взрывного блока в учебных расчетах? Перечислите факторы, влияющие на длину взрывного блока. Как установить число скважин в одном ряду взрывного блока? Из каких соображений можно установить расход ВВ на блок? Каким образом находят оптимальный интервал замедления при МКЗВ? Поясните, как изменяется коэффициент, зависящий от взрываемости пород, при переходе от средневзрываемых пород к трудновзрываемым? Когда интервал замедления будет больше: для легковзрываемых или для трудновзрываемых пород? Как выбрать пиротехническое реле, с помощью которого осуществляют замедление между сериями взрываемых скважинных зарядов? С какой целью устанавливают выход горной массы с 1м скважины (м3)? Перечислите факторы, влияющие на выход горной массы с 1 м скважины. 2.5.5. Справочные данные Таблица 2.21. Производительность мехлопат за 8-ми часовую смену, м3 породы в целике (по нормативам «Гипроруды»)
2.6. Выбор схемы коммутации. Параметры развала взорванной горной массы. 2.6.1. Цель занятия. Получение навыка в выборе схемы МКЗВ. Изучение принципов расчета высоты и ширины развала, коэффициента разрыхления пород в развале. 2.6.2. Краткое теоретическое введение. Механизм разрушения горных пород при взрыве предопределен характером взаимодействия зарядов, в понятие которого входит длительность приложения взрывных нагрузок, их направленность, ориентация, направление перемещения и конфигурация фронта отбойки горных пород. Определенной последовательности взрывания зарядов достигают применением соответствующей схемы коммутации (рис. 2.3). Схемы соединения зарядов монтируют из ДШ, либо из электропроводов с электродетонаторами, или неэлектрических систем взрывания. Замедление между группами зарядов осуществляют с помощью пиротехнических реле при бескапсюльном взрывании, с помощью ЭДКЗ при электрическом взрывании или замедлителей при неэлектрических системах взрывания. Схемы МКЗВ классифицируют по их ориентации относительно откоса уступа, направлению перемещения и конфигурации фронта отбойки [9]. Эффективность каждой схемы зависит от замедления между группами зарядов и ее соответствия условиям применения. На угольных разрезах при взрывных работах по углю целесообразно применять следующие схемы коммутации: волновые развернутые, поперечными рядами, диагональные, порядные двухсторонние. Для взрывов на рыхление вскрышных уступов НИИОГР рекомендует волновые развернутые, диагональные схемы монтажа взрывной сети и схемы взрывания поперечными рядами. При взрывании на сброс – порядную продольными рядами [8]. На карьерах нерудных строительных материалов при выборе схемы коммутации «Союзгипронеруд» рекомендует исходить из соблюдения основного условия успешного производства взрывных работ – отбойки в крест напластования породы и господствующей системы трещин. Следует также учитывать требуемую степень дробления, блочность породы, высоту уступа и тип погрузочно-транспортного оборудования. При этом следует ориентироваться на порядные, порядно-врубовые, диагональные, диагонально-волновые и радиальные схемы [13]. На рудных карьерах в легковзрываемых породах рекомендуются [9] порядные продольными и поперечными рядами, порядно-врубовые и порядные через скважину схемы соединения скважинных зарядов; в породах средней трудности взрывания – порядно-врубовые, диагональные и диагонально-волновые схемы; в трудновзрываемых породах – диагонально-волновые, волновые и радиальные. В сложных забоях применяют комбинированные схемы [13]. Размеры и форма развала взорванной горной массы, а также коэффициент разрыхления пород в развале зависят от параметров и условий взрывания: свойств пород, числа взрываемых рядов, высоты уступа, расстояния между скважинами в ряду и между рядами скважин, проектного удельного расхода ВВ, угла наклона скважин к горизонту, схемы МКЗВ, наличия и размеров неубранной горной массы у откоса взрываемого уступа. Изучение особенностей формирования параметров развала взорванной горной массы с оценкой смещения отдельных элементов взрываемой части уступов в пределах профиля развала показало, что дальность массового перемещения породы зависит от начальной скорости отрыва породы от поверхности откоса уступа. Экспериментальными исследованиями процессов движения среды при взрыве скважинных зарядов установлено, что наибольшую начальную скорость приобретает участок массива на откосе уступа, расположенный на уровне, соответствующем середине колонки ВВ над подошвой уступа [3]. Для технологической оценки качества подготовки взорванной горной массы используют не только средний размер куска в развале, но и величину коэффициента разрыхления (Kр). Специальными экспериментальными исследованиями выявлены значительные колебания плотности взорванных пород по высоте и ширине развала. Коэффициент разрыхления уменьшается в направлении от верхней части развала к подошве уступа и по мере приближения от наиболее удаленной точки развала к целику. Такой характер изменения Kр по высоте и ширине развала является результатом закономерного уменьшения скоростей смещения отдельных частей взрываемого массива с удалением от обнаженных поверхностей, а также изменения структуры взорванной горной массы по крупности кусков в результате проявления эффекта «просеивания» мелких фракций. 2.6.3. Последовательность выполнения работы. По рекомендациям М.Ф. Друкованного [9] выбирают схему коммутации скважинных зарядов с учетом числа взрываемых рядов скважин (п. 2.4) и требований к параметрам развала (табл. 2.22-2.23). Вычерчивают в масштабе 1:200, 1:500 (допускается выполнение разрывов) принятую схему коммутации (рис. 2.3) и по ней устанавливают общий расход пиротехнических реле на блок. По схеме коммутации определяют величину угла  между линией верхней бровки уступа и линией расположения одновременно взрываемых рядов скважин. Для порядной двухсторонней схемы (рис. 2.3 а) = 0; для схемы с поперечными рядами (рис. 2.3 е) = 90 град; для диагональных схем и волновой развернутой (рис. 2.3 ж, з, л, и) - 0 < < 90 град.; для волновой экранирующей - 90 < < 180 град.; для порядно - врубовых и порядных через скважину (рис. 2.3 б, в, г, д) = 180 град.Вычисляют среднюю скорость смещения частиц породы на стенках зарядной камеры, м/с  , (2.54)здесь lср – средний размер структурного блока в массиве, (табл. 1.1), м. Рассчитывают начальную скорость полета кусков породы, м/с:  , (2.55)где q1 – удельный расход ВВ по первому ряду скважин, кг/м3;  – плотность ранее выбранного ВВ (табл. 2.11-2.16), кг/м3.Величину q1, кг/м3, находят из выражения  , (2.56)здесь  – коэффициент, учитывающий фактическое состояние откоса уступа ( = 0,75 при h = 15 м; = 0,8 при 15  h 20 м; = 0,85 при h > 20 м.).Значение показателя степени n  определяют по формуле: . (2.57)Рассчитывают высоту откольной зоны над подошвой уступа, м - при взрывании с перебуром  , (2.58)- при взрывании с недобуром  . (2.59)По табл. 2.24 для принятого угла наклона скважин к горизонту находят максимальную дальность ( В , м) взрывного перемещения породы (порядная схема МКЗВ) при взрывании на подобранный откос уступа.Вычисляют дальность взрывного перемещения породы при выбранной схеме коммутации, м:  . (2.60) Определяют общую ширину развала взорванной горной массы, м:  , (2.61)где Аб – ширина буровой заходки (формула 2.33), м; – угол откоса уступа (табл. 2.5), град.  Рис. 2.3. Схемы коммутации МКЗВ (цифрами показана очередность взрывания зарядов): а – порядная двусторонняя; б – порядно-врубовая секционная с однорядным врубом; в - порядно-врубовая секционная с двухрядным врубом; г – порядная через скважину продольными рядами; д - порядная через скважину продольными рядами с обособленными магистралями; е – поперечными рядами с однорядным врубом; ж – диагональная с клиновым врубом; з – диагональная с трапециевидным врубом; и – диагональными рядами и последовательным врубом; к – волновая экранирующая; л – волновая развернутая. Для принятого в п. 1.2 экскаватора рассчитывают ширину нормальной экскаваторной заходки, м:  , (2.62)где Rчу – радиус черпания экскаватора на горизонте установки (уровне стояния), м. Определяют число заходок, за которое отрабатывается развал  . (2.63) Полученное значение t округляют до ближайшего большего целого числа. В масштабе 1: 200 или 1: 500 строят профиль развала. Для этого сначала на чертеж наносят контур буровой заходки. Затем по подошве уступа откладывают величину В  . В пределах развала выделяют 4 - 5 точек. Первая будет располагаться на контакте с не взорванной частью массива, а высота развала в ней равна h , последняя - соответствует самой удаленной точке развала. В ней высота развала равна 0. Для каждой из остальных точек находят расстояние x по подошве уступа от нижней бровки, не взорванной части массива и вычисляют отношение m = x / B .Рассчитывают отношение ширины буровой заходки к ширине развала n = Aб / В . (2.64)Определяют высоту развала в первой точке, м:  . (2.65)Высоту развала в каждой из остальных точек вычисляют по формуле, м:  . (2.66)Образец развала горных пород, построенного для 5-ти характерных точек, показан на рис. 2.4.  Рис. 2.4. Схема (образец) к построению развала горных пород с 5-ю характерными точками. Определяют средний коэффициент разрыхления в профиле развала  . (2.67)Оформляют отчет и сдают его преподавателю на проверку. Знакомятся с контрольными вопросами и заданиями, готовятся и защищают отчет. 2.6.4. Контрольные вопросы и задания Как установить основное направление перемещения пород при взрыве? Из каких соображений выбирают схему коммутации скважинных зарядов? Какие группы схем МКЗВ рационально использовать в легковзрываемых породах и какие – в трудновзрываемых? Укажите факторы, влияющие на ширину развала взорванной горной массы? Каким образом ширина развала взорванной горной массы зависит от трещиноватости (блочности) пород? Какие факторы влияют на высоту откольной зоны над подошвой уступа? Как изменится высота и ширина развала, если взрывать породу на неубранную горную массу? Какие факторы предопределяют скорость перемещения кусков породы при взрыве? Зависят ли параметры развала от трещиноватости пород? Каким образом меняется степень связности горных пород по ширине развала? За счет чего можно уменьшить перемешивание пород в развале? Есть ли разница в изменении коэффициента разрыхления пород в поперечном сечении развала при взрывании на неубранную горную массу и подобранный забой? Почему при выборе схем МКЗВ идут от простых схем к более сложным? Каким образом изменится ширина развала, если от диагональной схемы МКЗВ перейти к порядной? Каким образом изменится ширина развала взорванной горной массы, если вместо вертикальных скважин применить наклонные? Какие факторы влияют на высоту развала взорванной горной массы? Какие факторы влияют на величину коэффициента разрыхления пород в развале? Почему схемы коммутации усложняются с повышением трудности взрывания пород? 2.6.5. Индивидуальные задания Табл. 2.22. Блочность пород и требования к параметрам развала.
Продолжение табл. 2.22.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||