Паспорт БПР. Паспорт БПР (2). Розрахунок паспорту буропідривних робіт Виконав студент гр. 18419ск Дніпро 2021 Вихідні дані

• Название: Розрахунок паспорту буропідривних робіт Виконав студент гр. 18419ск Дніпро 2021 Вихідні дані
• Анкор: Паспорт БПР
• Дата: 25.10.2021
• Размер: 328.86 Kb.
• Имя файла: Паспорт БПР (2).docx
• Тип: Розрахунок; #255838

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«ДНІПРОВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

Розрахунок паспорту буропідривних робіт

Виконав: студент гр. 184-19ск-

Дніпро

2021

Вихідні дані

Площа виробки в прохідці (в світлі) – 15,7 (13,2) м².

Ширина виробки в прохідці – 5 м.

Довжина виробки – 900 м.

Коефіцієнт міцності:

покрівля – 6 (із дрібною тріщінуватістю),

вугілля – 2,

підошва – 6 (зі сланцевим заляганням із нашаруванням).

Потужність пласту m – 1,7 м.

Кут падіння пласту – 12 град.

Глибина західки l_зах – 1,7 м.

Категорія шахти за газом – IІ.
Визначення площі перерізу виробки
Враховуючи потужність вугільного пласта, використовуємо роздільне виймання вугілля та породи.





Рис. 1.1. Схема до розрахунку площі перерізу виробки по вугіллю, покрівлі та підошві
1. Вибір методу підривних робіт

Вибираємо шпуровий метод підривних робіт.

1.1. Вибір типу бурильної машини або бурильної установки

Буріння шпурів виконуємо ручним перфоратором ПР-25 з пневнопідтрим-кою, що має таку технічну характеристику:

– робота удару – 50 Дж;

– кількість ударів за хвилину – 2300 – 2600;

– обертальний момент – 18 Н·м;

– витрати повітря – 3,5 м3/хв;

– робочий тиск повітря – 5·105 Па;

– довжина – 632 мм;

– маса – 32 кг;

– глибина шпурів – до 4 м;

– граничне значення діаметра коронки – 46 мм;

– для порід із коефіцієнтом міцності – до 14.

1.2. Вибір відповідного бурильного інструменту. Технічна характеристика

Бурові штанги під знімальні бурові коронки виготовляють із сталі 55С2 або 95ХМА. Шпури довжиною до 1 м бурять одним буром. Для буріння шпурів використовують коронки хрестові діаметром 40 мм; леза коронок армовані пла-стинами з металокерамічних вольфрамокобальтових твердих сплавів ВК-8В.
2. Вибір способу підривання зарядів

Вибираємо електричний спосіб підривання зарядів.
2.1. Підбір засобів ініціювання зарядів ВР, їх типу, марки.

Для ініціювання зарядів ВР відповідно до вибраного способа використову- ємо електродетонатори типу ЕДКУ: 5 серій уповільнення (4, 15, 30, 45 та 60 мс).


2.2. Вибір типу ВР

Використовуємо амоніт Т-19, що характеризується такими технічними параметрами:

– клас – ІV;

– працездатність – 280 см²;

– бризантність – 15 мм;

– швидкість детонації – 4,1 км/с;

– об’єм газів вибуху – 710 дм²/кг;

– температура вибуху – 2230 С⁰;

– щільність патронування – 1,2 г/см³;

– передача детонації – 5 см;

– діаметр патрона – 37 мм;

– маса патрона – 300 г.

3. Визначення розрахункових витрат ВР на вибій виробки
Q_розр = qV, кг ,
де q – питомі витрати ВР, кг/м³; V – об’єм породи, що підривається, м³.

Q_розр^покр = 1,32*14,78 = 19,4, кг

Q_розр^вуг = 1,04*7,97 = 8,2, кг

Q_розр^під = 1,65*7,79 = 12,8, кг
3.1. Визначення об’єму породи і вугілля, що підривається

V = Sl_ш , м³ ,
де S – площа перерізу виробки, м²; l_ш– глибина шпуру, м.
V _покр = 7,8 * 1,8 = 14,78,м³

V _вуг = 3,7 * 2,125 = 7,97,м³

V _під = 4,1 * 1,8 = 7,79,м³
3.2. Визначення глибини шпурів
l_ш =  , м,
L_{ш покр} = 1,7 / 0,9 = 1,8

L_{ш вуг} = 1,7 / 0,8 = 2,125

L_{ш під} = 1,7 / 0,9 = 1,8
3.3. Визначення питомої витрати ВР

А. За формулою М.М. Протодьяконова – П.Я. Таранова
– для однієї відкритої поверхні  , кг/м³
– для двох відкритих поверхонь ^ , кг/м³
де f – коефіцієнт міцності породи (вугілля);

е^-1 = 525/РВР – коефіцієнт, що враховує працездатність ВР;

Р_ВР – працездатність ВР, заданої для проведення підривних робіт, см³;

525 см³ – працездатність 93%-ного динаміту, використаного за еталонну ВР;

k – коефіцієнт збільшення витрати ВР для додаткового дроблення породи, k = 1,2;
 ширина породного підривання, м,

q^покр = 0,15√6( + ) *1,2=1,30 кг/м3

q^вуг = 0,4( + )² *1,2=1,08 кг/м3

q^під = 0,15√6( + ) *1,2=1,31 кг/м3
Б. За формулою Н.М. Покровського
q = q₁k₃Fe, кг/м³,


де q₁ – питома ви трата ВР при нормальному заряді викиду , q₁ = 0,1f;
f – коефіцієнт міцності породи (вугілля); F – коефіцієнт, що враховує текстуру породи,
задаємо F_покр = 1,3 для порід покрівлі, F_під = 1,3 для порід підошви і F_вуг=1,1 для вугілля; k_з – коефіцієнт затиску порід, задаємо: k_з.під = 1,5 – для підошви, k_з._покр = 1,2 – для покрівлі,
k_з.вуг=6,5/ – для вугілля; е – коефіцієнт, що враховує працездатність ВР.

де Р_ет – працездатність 62%-го динаміту, Р_ет = 380 см³; Р_х – працездатність заданої ВР, см³.


q₁^покр = 0,1 * 6 = 0,6;

q₁^вуг = 0,1 * 2 = 0,2;

q₁^під = 0,1 * 6 = 0,6;
e = = 1,41;
q^покр = 0,6 * 1,2 * 1,3 * 1,41 = 1,32, кг/м³

q^вуг = 0,2 * 2,89 * 1,1 * 1,41 = 0,89 , кг/м³

q^під = 0,6 * 1,3 * 1,5 * 1,41 = 1,65 , кг/м³

4. Визначення кількості шпурів на вибій виробки


де  _n– щільність патронування прийнятої ВР, кг/м³; d_n– діаметр патрона ВР, м;
к_зап– коефіцієнт заповнення шпурів ВР.
При розрахунках значення к_запприймаємо: 0,3 для вугілля, 0,45 для покрівлі та 0,4 для підошви.



N_ш^покр _{= = 9}, шт
N_ш^вуг _{= =} 12,3 13, шт
N_ш^під _{= =} 13,2 13, шт

5. 
   Вибір типу врубу й схеми розміщення шпурів
   
   Тип врубу вибираємо відповідно до міцності породи, її текстури, розмірів і конфігурації вибою й величини західки. Використовуємо пірамідальний вруб. Шпури розташовуємо з урахуванням рівномірного наповнення масиву порід енергією вибуху (рис.1.2).
   

5. 
   Визначення середньої маси шпурового заряду
   

де Q_розр – розрахункові витрати ВР на вибій виробки, кг; N_ш – кількість шпурів на вибій виробки, шт.

Отриману середню масу шпурового заряду ВР для врубових шпурів збільшуємо на 20 %, для оконтурювальних – на 15 % зменшуємо, для відбійних залишаємо незмінною.
Q_ш^покр = = 1,62, кг.

Q_ш^вуг = = 0,75, кг.

Q_ш^під = = 1,28, кг

5. 
   Визначення кількості патронів ВР у шпурі
   

 шт,

де m_n – маса одного патрона ВР, кг.

n ^{покр.ок =} = 7 7, шт

n ^{покр.від =} = 5,1 5, шт

n ^{вуг.вр =} = 2,3 2, шт

n ^{пуг.ок =} = 1,4 1, шт

n ^{вуг.від} ₌ = 2,4 2, шт

n ^{під.ок =} = 4,8 5, шт

n ^{пуг.від =} = 4,2 4, шт

8. Визначення довжини забійки
, м.

де  – довжина шпуру, м;  – довжина патрона, м; – кількість патронів, що формує заряд шпуру, шт.
L_заб^{покр.ок} = 1,8 * 0,25 * 7 = 3,31> 0,5

L_заб^{покр.від} = 1,8 * 0,25 * 5 = 2,36 > 0,5

L_заб^вуг.вр = 2, 125 * 0,25 * 2 = 1,06 > 0,5

L_заб^пуг.ок = 2,125 * 0,25 * 1 = 0,53 > 0,5

L_заб^{вуг.від} = 2,125 * 0,25 * 2 = 1,06 > 0,5

L_заб^під.ок = 1,8 * 0,25 * 5 = 2,36 > 0,5

L_заб^{пуг.від} = 1,8 * 0,25 * 3 = 1,89 > 0,5
Визначаємо довжину патрона


_{Ln =} = 0,25
Для гарантування безпеки підривних робіт у привибійному просторі виробок перед підри-ванням шпурових зарядів створюємо запобіжне середовище – водорозпилювальну завісу (рис. 1.3): поліетиленову посудини з водою місткістю 20 л підвішуємо до кріплення, а дві поліетиленові посудини з водою місткістю 20 л укладаємо на підошву виробки

Рис. 1.3. Схема розташування поліетиленових посудин

в привибійному просторі

Д
ля підривання поліетиленових посудин використовуємо угленіт 13П (три патрони масою 200 г) та ЕДКУ-0З (4) – 3 шт. Оскільки виконується роздільне виймання вугілля та породи, то для підривання поліетиленових посудин потрібно Q_зап = 1,2 кг угленіту 13П та N_зап = 6 шт. ЕДКУ-0З. Як забивочний матеріал використовуємо глинисто-піщану суміш та одну ампулу гідрозабійки (l_{гідрозаб} = 350 мм) в кожен шпур. Група вибою та виробки – ІІ. Виробки, що провітрюються свіжим струменем повітря за рахунок загальношахтної депресії (окрім виробок, що проводяться по пластах, небезпечних за суфлярними виділеннями метану, та ділянок виробок, небезпечних за шаровими скупченнями метану), вибої очисних (у тому числі бутові штреки та ніші лав, окрім ніш, віднесених до ІV групи) та тупи- кових виробок під час виділення у виробках метану (окрім віднесених до ІV групи) або тих, що проводяться по пластах, небезпечних за вибухами пилу, як- що вихідний струмінь повітря із цих виробок та вибоїв не надходить до інших діючих виробок, де працюють люди.
Режими підривних робіт. Підривні роботи дозволяється проводити у будь-який час зміни, за умови відсутності людей у небезпечній зоні вибуху та у виробках, якими рухаються продукти вибуху до місця злиття з вихідним струменем з іншої дільниці (іншого крила).

9. Уточнення кількості ВР на вибій виробки

 , кг,

 , кг,

 , кг,

 , кг,
де N_вр, N_від, N_ок – відповідно кількість врубових, відбійних та оконтурювальних шпурів, шт.; n_вр, n_від, n_ок – відповідно кількість патронів ВР у врубових, відбійних та оконтурювальних шпурах, шт.

Q_ф^покр= (4 * 7 + 5* 5) * 0,3 = 15,9 , кг

Q_ф^вуг= (4 * 2 + 5 * 2 + 4 * 1) * 0,3 = 6,6 , кг

Q_ф^під= (6 * 5 + 7 * 4) * 0,3 = 17,4 , кг

Q_ф = 15,9 + 6,6+ 17,4 = 39,9, кг

10. 
    Визначення витрат засобів ініціювання
    

 , шт

де N_зап – кількість ЕД для підривання запобіжного середовища, шт.

N_ед = 35 + 6 = 41, шт

10. 
    Вибір схеми з’єднання електродетонаторів, типу проводів, контрольно- вимірювальних приладів та джерела струму
    
    
    

Приймаємо послідовне з’єднання електродетонаторів. Тип сполучних проводів ЕР (опір 1 м проводу – 0,1 Ом, довжина l_с= 20 м), тип магістральних про- водів ВМВ (опір 1 м проводу – 0,025 Ом, довжина L = 700 м).

Приймаємо конденсаторну вибухову машинку ПИВ-100М (напруга на конденсаторі-накопичувачі – 600 В, максимальний опір – 320 Ом).

10. 
    Розрахунок електропідривної мережі
    

При послідовному з’єднанні електродетонаторів (рис. 1.4) загальний опір підривної мережі визначаємо за формулою:

 , Ом
R₀ = 3 * 41 + 2 + 22.5 = 147,5 Oм

де r – опір електродетонатора, r =3 Ом; N_ЕД – кількість електродетонаторів у мережі, шт.; r_С і R_м – опір сполучних і магістральних проводів, Ом.

Опір сполучних і магістральних проводів складає:

r_c = p¹_cl_c = 0,1 * 20 = 2 Oм

R_м = p¹_мL = 0,025 * 900 = 22,5 Ом,
де p_i¹ - опір 1м проводу, Ом

Опір підривної мережі визначаємо для випадку, коли підривається порід- ний вибій

R₀ = rN^пор + rN^{пор.зап} + r_c + R_м, Oм

R0 = 3 * 22 + 3 * 3 + 2 + 22,5 = 120, Ом
Nпор.зап - кількість ЕД для підривання запобіжного середовища при підриванні породного вибою, Nпор.зап = 3шт.
Ом менше ніж 320 Ом

Визначаємо силу струму в мережі за формулою

 А.

де U– напруга на клемах джерела струму, В.
I = 600 / 120 = 5, A

13. Визначення кількості ВР, ЕД, шпурометрів та забивочного матеріалу на 1 погонний метр виробки

– ВР кг

Q_п.м. = = 24,17 кг
– ЕД , шт.
Nед п.м. = = 24,1 24, шт
– шпурометрів

, м.

– кількість шпурометрів, що заповнена піщано-глинистим забивочним ма- теріалом без урахування гідрозабійки
Lш.п.м. = = 40,6 м
м.
Lзаб = (3,3*6+2,36*5+1,06*4+1,06*5+1,06*4+2,36*6+1,89*7) - 35 * 0,35 = 51,3 м
Масу забивочного матеріалу визначаємо за формуло
, кг.
М = = 116 кг
де – щільність забивочного матеріалу, кг/м3; dш – діаметр шпуру, м.

– на 1 п. м

кг.

М_п.м = = 68,25 кг

15. 
    Графічна частина
    

Таблиця основних показників БВР

№	Показник	Одиниця вимірю- вання	Кількість
1	Небезпека шахти за вибухом: – газу – пилу	- -	ІІ Небезпечна
2	Площа перерізу виробки	м2	15,7
3	Коефіцієнт міцності за шкалою М.М. Протодьяконова: – вугілля – покрівля – підошва	– – –	6 2 6
4	Тип ВР	-	Амоніт Т-19 Угленіт 13П
5	Витрата ВР: – амоніту Т-19 – угленіту 13П	Кг,кг	-45 -1,2
6	Витрата ВР на 1 п. м	кг	27,1
7	Тип ЕД	-	ЕДКУ
8	Витрата ЕД	шт.	39
9	Витрата ЕД на 1 п. м	Шт	22,9
10	Тип забійки		Глинисто-піщана, гідрозабійка зі сланцевим заляганням
11	Витрата забивочного матеріалу	кг/шт.	135,2/33
12	Витрата забивочного матеріалу на 1 п. м	кг/шт.	79,5/23
13	Просування вибою за вибух	м	1,7

Таблиця даних про шпури і шпурові заряди

Номери шпурів, які під- ривають за один прийом	Глибина кожного шпуру, м	Кут нахилу, град			Величина заря- ду, кг				Фактичний коефіцієнт заповнення шпурів		Тип електро- детонаторів (час уповіль- нення)	Прийом підривання
		До вертикaлі	до гори- зонта- лі	кож- ного шпуру			групи шпурів
1	2	3	4	5		6		7		8		9
1–5	2,1	85	85	0,9		3,6		0,36		ЕДКУ-0З (4)		І
6	2,1	90	90	0,9		5,4		0,36		ЕДКУ-1ЗМ (15)		І
7-10	2,1	90	90	0,6		2,4		0,24		ЕДКУ-2ЗМ (30)		І
18	1,9	90	90	0,9		0,9		0,39		ЕДКУ-1ЗМ (15)		ІІ
17	1,9	90	80	0,9		0,9		0,39		ЕДКУ-2ЗМ (30)		ІІ
14-16	1,9	80	90	0,9		2,7		0,39		ЕДКУ-2ЗМ (30)		ІІ
12-13	1,9	80	80	0,9		1,8		0,39		ЕДКУ-3ЗМ (45)		ІІ
11	1,9	75	90	0,9		0,9		0,39		ЕДКУ-3ЗМ (45)		ІІ
26	1,9	90	90	1,2		2,4		0,53		ЕДКУ-3ЗМ (45)		ІІ
21	1,9	90	90	1,2		0,9		0,53		ЕДКУ-4ЗМ (60)		ІІ
23-24	1,9	80	80	0,9		3,6		0,39		ЕДКУ-4ЗМ (60)		ІІ

Параметри запобіжного середовища

Витрати води в вибою		Кількість містко- стей, шт.		Потреба і тип вибухових матеріалів для розпилення води							Прийоми підривання
				Тип ВМ		Витрати ВМ
загальні, л	питомі, л/м2	20 – 25 л	30 – 50 л	ВР	ЕД		ВР, кг		ЕД, шт.
							на одну місткість	усього	усього
60	5,83	3	-	Угленіт 13П	ЕДКУ-0З		0,2	0,6	3		І
60	5,83	3	-	Угленіт 13П	ЕДКУ-0З		0,2	0,6	3		ІІ