Проведение горноразведочных выработок. Проведение горноразведческих выработок. Проект горноразведочной выработки

• Название: Проект горноразведочной выработки
• Анкор: Проведение горноразведочных выработок
• Дата: 20.03.2021
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: Проведение горноразведческих выработок.docx
• Тип: Курсовой проект; #186579
• страница: 2 из 5

Расчет площади поперечного сечения выработки

Размеры поперечного сечения подземных выработок определяются графоаналитическим способом по максимальным габаритам транспортного оборудования (электровоз, вагонетка, скрепер и др.) и с учетом зазоров, предусмотренных Правилами безопасности при геологоразведочных работах.

1. Ширина выработки прямоугольно-сводчатой формы

2. Необходимая высота выработки по боку

, мм
, мм

где:
1800 - минимальная высота свободного прохода для людей, мм;

h_т - высота трапа.

3. Высота свода выработки

, мм
= 643,5 мм

4. Полная высота выработки будет равна минимальной высоте, необходимой для свободного прохода людей по выработке

, мм
, мм

5. Площадь поперечного сечения выработки в свету

^2
2

Так как данная выработка будет проходиться с анкерной крепью, то
S_св = S_ч = 4,7 м²
P_ч = 2 (h₃ + h₂) + 2,21 b₁ = 2 (0,643 + 1,9) + 2,21 1,95 = 9,4

4. Разработка паспорта буровзрывных работ

1. Выбор взрывчатых веществ, способа взрывания и средств инициирования

Так как выработка проходится по породам с коэффициентом крепости

f до 12, то следует применять взрывчатое вещество – Аммонит 6ЖВ.

Показатели, единицы измерения	Величина
Работоспособность, см3	360 - 380
Плотность ВВ, г/см3	1 – 1,2
Материал оболочки патрона	бумага
Диаметр патрона, мм	32	36
Масса патрона, г	200	300
Длина патрона, мм	220	280

Таблица 1. Техническая характеристика выбранного взрывчатого вещества
Заряжание осуществляется вручную.

Принимаем электрический способ инициирования зарядов.

При использовании электрического способа взрывания будем применять электродетонаторы мгновенного и короткозамедленного действия, провода различного сечения, источники электрического тока и контрольно – измерительные приборы.

Шпуры в комплексе взрываются в определенной последовательности (врубовые, отбойные и оконтуривающие).
Примем следующие элетродетонаторы:

• 
  для врубовых шпуров «ЭД-8Ж»;
  
• 
  для отбойных и оконтуривающих шпуров «ЭД-КЗ»
  

2. Обоснование глубины шпуров и их диаметра

Диаметр шпуров необходимо увязывать с диаметром патронов ВВ. Для патронов диаметром 32 мм следует принимать диаметр шпуров равный 36 мм (при электрическом способе взрывания).

Разность между диаметрами патрона ВВ и шпура должна быть минимальной, это позволяет достигнуть максимальной плотности заряжания, сократить объем разрушаемой породы при бурении и износ бурового инструмента и оборудования в целом.

Зазор между патроном и стенкой шпура должен гарантировать свободный проход патронов по всей длине шпура и возможность размещения в этом зазоре проводов электродетонатора.
Произведем выбор бурового оборудования и инструмента:

• 
  в качестве оборудования для бурения шпуров будем использовать переносной перфоратор ПП-36 на пневмоподдержке
  
• 
  выбор осуществлен из методички по следующим критериям: f⩽9, площадь сечения любая
  

Масса, кг	25,5
Энергия удара, Дж	36
Крутящий момент, Н∙м	20
Диаметр шпуров, мм	32 - 40
Максимальная длина бурения, мм	2000

Таблица 2. Характеристика ПП-36

Количество одновременно работающих в забое бурильных машин определяется, исходя из площади поперечного сечения выработки S_ч = 4,7м², максимально возможное количество перфораторов для бурения - 2 перфоратора.

В качестве бурового инструмента будем использовать:

1. 
   Комплект, состоящий из трех буровых штанг:
   

• 
  БШ-22-700,
  
• 
  БШ-22-1600,
  
• 
  БШ-22-2500.
  

Штанги имеют шестигранную форму, диаметр вписанной окружности равен 22 мм.

2. 
   Для бурения в малотрещиноватых породах с f= 7, выберем коронки марки ККП-36/22.
   

3. 
   Расчет параметров БВР.
   

Определяем глубину шпуров, исходя из организационных соображений, т.е. выработку определенной длины пройти за заданное время.



где:

L – проектная длина выработки, м;

Т – время, отведенное на проходку выработки, месс;

n– число рабочих дней в месяц;

m – число рабочих смен в сутки (от 1 до 4 смен);

k – число циклов в каждой смене (1 цикл, реже 2);

ɳ - коэффициент использования шпуров (выберем 0,85)



Применяем l_шп = 1,3 м

Глубину врубовых шпуров принимаем

Нормальная глубина шпуров в породах с коэффициент крепости f=7 лежит в пределах 1,5-2,5 м, полученное значение входит в этот интервал.

Коэффициент крепости пород, f	Глубина шпуров при площади поперечного сечения выработки, м
	До 12 м2	Более 12 м2
7-20	1,5-2,5	2,0-2,5

4. 
   Определяем удельный расход ВВ.
   

а.

где:

q₀ – удельный расход ВВ, кг/м³;

А_ВВ – работоспособность ВВ, см³ (для аммонита 6-ЖВ А_ВВ = 360 ÷ 380 см³);

S_ч– площадь сечения «в черне»



б.

где:



- коэффициент крепости пород с поправкой Барона на их разрушаемость взрывом





где:

e– коэффициент относительной работоспособности (для аммонит 6-ЖВ e=1)

f₁ – коэффициент структуры, учитывающий влияние структурных особенностей пород (f₁ = 1,2)

ω – коэффициент зажима пород

5. 
   Определим среднее значение удельного расхода:
   

6. 
   Определим количество шпуров в забое.
   

где:

d_п – диаметр патрона, м

ρ_ВВ – плотность ВВ в заряде (ρ_ВВ = 1100 кг/м³)

К₃ – коэффициент заполнения шпуров взрывчатым веществом (принимаем К₃ = 0,45)

Диаметр патрона ВВ, мм	f<12	f≥12
32,36	0,30 - 0,60	0,60 - 0,85

Принимаем:

• 
  N =17 шт (1:0.5:2.5)
  

Принимаем:

• 
  n_вр = 4;
  
• 
  n_отб = 3;
  
• 
  n_ок = 10.
  

Из-за того, что выработка проходится по средним породам и имеет средний размер сечения, целесообразно будет использовать вертикально клиновой вруб.
Будем использовать вертикально-клиновой вруб, что позволит бурить шпуры под углом 75 градусов.

7. 
   Определяем расход ВВ на цикл
   

где:

Q_ц – расход ВВ на цикл, кг

8. 
   Определяем среднюю массу зарядов в шпуре
   

Где:

Q_ср – средняя масса зарядов в одном шпуре

9. 
   Определяем величину врубовых зарядов
   

Где:

Q_вр– масса зарядов в одном врубовом шпуре

10. 
    Определяем фактическую величину врубовых зарядов:
    

Где:

n_пат– число патронов в шпуре (находится методом подбора из условия, что m_пат=0,200кг)

m_пат– масса патрона, кг



Выбираем 3,5 патрона массой m_пат=200 г

11. 
    Определяем суммарный заряд всех врубовых шпуров
    

12. 
    Определяем суммарный заряд всех остальных шпуров:
    

13. 
    Определяем величину шпуровых зарядов:
    

14. 
    Определяем фактическую величину шпуровых зарядов:
    

Принимаем 5 патрона массой m_пат = 200 г, то

15. 
    Определяем длину шпуровых зарядов:
    

где:

l_пат – длина патрона, м(l_пат=0,22)

16. 
    Определяем длину забойки:
    

17. 
    Определяем фактический коэффициент заряжания:
    

18. 
    Определяем фактический расход ВВ на цикл:
    

19. 
    Определяем фактический удельный расход ВВ:
    

где:

V_отб – объем отбитой породы, м³

V_отб = = 5,2 м³

20. 
    Найдем численное значение линии наименьшего сопротивления по формуле:
    

где:
q – удельный расход ВВ, кг/м³;

m – коэффициент сближения зарядов (для шпуровой отбойки m = 1);

p – вместимость одного метра шпура, кг/м.
Найдем pпо формуле:


где:
d– диаметр патрона ВВ, м;

k_з – коэффициент заполнения шпура;

_вв – плотность ВВ, кг/м³.




Это говорит о том, что можно принять расстояние между оконтуривающими шпурами следующее:

• 
  по бокам выработки C_бW = 0,44 м;
  
• 
  по кровле C_кр(1,1 – 1,2) ·W = (1,1 – 1,2) · 0,44 =0,484 м;
  
• 
  по почве C_почв(0,8 – 0,9) ·W = (0,8 – 0,9) · 0,44 = 0,4 м.
  

21. 
    Определяем объем бурения в цикле:
    

22. 
    Выбор способа и средств взрывания, необходимой очередности взрывания и интервалов замедления
    

Для инициирования будем применять электрический способ взрывания. В качестве средств инициирования будем принимать электродетонаторы мгновенного, короткозамедленного.

• 
  для взрывания врубовых шпуров будем принимать электродетонаторы мгновенного действия. ЭД-8Ж
  
• 
  для взрывания отбойных шпуров будем принимать ЭДКЗ-25.
  
• 
  для взрывания оконтуривающих шпуров вдоль кровли и боковых стенок будем принимать электродетонаторы ЭДКЗ-50, а нижние подошвенные шпуры будем взрывать ЭДКЗ-75.
  

В качестве соединительных проводов выбираем провода ВМВ, а магистральных проводов ВМВЖ.

Характеристика проводов:

Параметры	Марка провода
	ВМВ	ВМВЖ
Материал	Медь	Латунь
Число жил	1	1
Сечение, мм2	0,5	1,13
Сопротивление, Ом/км	40	140

Таблица 3. Характеристика проводов

В качестве источников тока рекомендуется использовать приборы КВП-1/100М или ПИВ-100М массой соответственно 2 и 2,6 кг.

Оба эти прибора допущены для подземных работ и имеют напряжение на обкладках конденсатора-накопителя 600 В.

Способ соединения детонаторов последовательный и определяем ток в сети.



где:

I – ток, поступающий в каждый детонатор, А

U – напряжение источника тока, В

R_м – сопротивление магистральных проводов, Ом

R_с – сопротивление соединительных проводов, Ом

r_д – сопротивление одного электродетонатора r_д=(2÷4), Ом

n_д – число детонаторов

Сопротивление магистральных и соединительных проводов определяется по формуле:

Ом

где:

ρ – удельное сопротивление провода, Ом/км

l – длина провода, км

Для обеспечения безопасности персонала, расстояние от забоя до пульта управления взрывом при электровзрывании составляет обычно около 150 м, и с учетом запаса магистрального провода на катушке, длину его можно принимать равной 250 м.

Длина участковых проводов, как правило, не превышает 20 м.

23. 
    Определяем сопротивление магистральных проводов:
    

Ом

24. 
    Определяем сопротивление соединительных проводов:
    

Ом



Вывод: в качестве источника тока можно использовать приборы КВП-1/100М или ПИВ-100М, т.к. ток, поступающий в каждый детонатор больше гарантийного, равного 1А.



Рисунок 2. Схема последовательного соединения

1 – магистральные провода: 2 – участковые провода; 3 – концевые провода; 4 – соединительные провода; 5 - ЭД

Группы шпуров	Глубина шпуров, м	Углы наклона шпуров, м	Величина шпурового заряда, кг	Средства инициирования	Интервал замедления	Очерёдность взрывания
1	2	3	4	5	6	7
Врубовые 1-4	1,5	70	1,4	ЭД-8Ж	0	I
Отбойные 5-7	1,3	90	1	ЭД-КЗ	25	II
Оконтури- вающие 8-12 13-17	1,3 1,3	84 84	1 1	ЭД-КЗ ЭД-КЗ	50 75	III IV

Таблица 3

Показатели	Единица измерения	Количество	Тип оборудования, приборов, материалов
1	2	3	4
Время проветривания	мин	10
Количество шпуров	шт	17
Средняя глубина шпуров	м	1,4
Проектное сечение	м2	4,7
Объём взорванной породы в 1 цикле БВР	м3	5,2
Категория пород по буримости		III
Коэффициент крепости f		7
Перфоратор			ПП-36
Буровая коронка			ККП-36/22
Тип ВВ			Аммонит №6 ЖВ

Рисунок 3. Чертеж заряжания шпуров



Рисунок 4. Расположение шпуров на забое