Выбор способа и схемы сооружения выработки, механизация проходческих работ

4. Выбор способа и схемы сооружения выработки, механизация проходческих работ

Для разрушения руд средней крепости и крепких, наиболее эффективным считается взрывной способ отбойки, с применением ВВ. Благодаря относительно малой энергоемкости и технологической простоте, этот способ широко применяется на практике.

Обычный способ применяется в устойчивых породах, допускающих обнажение забоя выработки без применения специальных методов или устройств, для поддержания безопасных условий труда проходчиков.

Способ проведения выработки характеризуется в каждом отдельном случае технологической схемой ее проведения, т.е. безопасной совокупностью способов отделения горной массы от массива, погрузки ее и транспортирования из забоя, возведение крепи.

Проходческим циклом при проведении буровзрывным способе проведения выработки называется совокупность процессов, при однократном выполнении которых забой выработки подвигается на величину ходки.

В зависимости от условий горнопроходческие работы выполняются последовательно – когда каждый проходческий процесс начинается только после окончания предыдущего, или параллельно – когда одновременно выполняются процессы по двум основным процессам. Например - бурение шпуров и крепление. Опыт работы горнорудных предприятий показывает, что при последовательном выполнении проходческих процессов достигаются большие скорости проведения выработок и создаются более безопасные условия труда в забое.

В качестве совмещения можно принимать только работы вспомогательного характера, таких как подвеска воздушных, водяных и вентиляционных труб, устройство водоотливных канавок и т.п.

5. Проведение подземных горных выработок буровзрывным способом

Буровзрывной способ проходки применяют в породах с f >6 при отсутствии опасности разрушения пород кровли вследствие взрывания шпуровых зарядов. Основными операциями проходческого цикла при применении этого способа является бурение шпуров, заряжание шпуров и взрывание зарядов, проветривание и погрузка породы и возведение крепи.

Выбор бурильных машин и определение их производительности

Для бурения применяем буровую установку типа МОНОМАТИК 105 – 40

Технические характеристики МОНОМАТИК 105 – 40

Глубина бурения шпуров, мм2830

Число перфораторов1

Габариты в транспортном положении:

Длина, мм11004

Ширина, мм1700

Высота, мм1990

Масса, т12100

Скорость движения 13

Преодолеваемый уклон, град14

Мощность двигателя, кВт 22

Сменная эксплуатационная производительность бурильной установки в шпурометрах с учетом времени на подготовительно – заключительные операции и регламентированные простои по организационным и техническим причинам Q_з, м/в смену.

;  (13)

 

где: Т – производительность смены, минут;

t_пз – время общих подготовительно – заключительных операций ~ 2,5%, минут;

t¹_пз – время подготовительно – заключительных операций при бурении шпуров ~ 9,5% от продолжительности смены, минут;

t_от – время на отдых ~ 10% от продолжительности смены, минут;

t_вв – время на технологический перерыв, на взрывные работы ~ 12% от продолжительности смены, минут;

n – число бурильных машин;

К₀ – коэффициент однои временной работы буровых машин, равный 0,78 при n=2; и 0,73 при n=3;

t_ман – время, затраченное на манипулирование по установке и переустановки бурильных машин – 0,25 – 0,5 минут;

t_ох – время обратного хода, tох = 1/vох;

t_к – время на замену коронок ~ 0,1 минуты на 1 м, шпура;

v – скорость бурения (м/мин) в зависимости от крепости пород (по ЕНВ).

(м/в смену).

6. Проектирование взрывных работ

(Разработка паспорта БВР)

Буровзрывные работы в проходческом цикле занимают от 20 до 60 % времени. Они должны обеспечить заданные проектом форму и размеры выработки, достаточное дробление породы и подвигание забоя на заданную величину. Эти требования могут быть выполнены путем правильного выбора типа взрывчатого вещества, величины и конструкции его заряда в шпуре, глубины шпуров, числа их расположения в забое.

Выбор взрывчатого вещества производится по перечню рекомендуемых промышленных взрывчатых веществ. Наиболее широко применяются взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры. Они имеют невысокую чувствительность к внешним воздействиям, относительно недорогие и имеют удовлетворительные взрывчатые характеристики. Это позволяет использовать их при взрывании пород различной крепости и вязкости.

Таблица 9 – Выбор взрывчатого вещества

Взрывчатые вещества	Плотность патронов г/см3	Работоспособность, см3	Бризантность, мм	Расстояние передачи детонации между патронами (сухими) диаметр 36 мм, м	Скорость детонации км/с
Аммонит 6ЖВ в порошке и патронах, диаметром: 28;32;36 мм	1 – 1,2	360 – 380	14 – 16	7 – 12	3,6 – 4,8

Удельный расход (q) взрывчатого вещества определяют по данным практики, принимают по табличным данным или рассчитывают по эмпирическим формулам. Для аммонита 6ЖВ в выработках с площадью поперечного сечения 5 – 6,5 м² в зависимости от коэффициента крепости, удельный расход можно принять в следующих размерах:

Таблица 10 – Удельный расход ВВ

f(пр. Протодьяконова	20 -19	18 -15	14 -13	12- 11	10 - 8	8 – 7	6 - 4	Менее 4
q, кг/м3	3,8	3,5	3,0	2,6	2,4	2,0	1,2	0,9

В выработках других площадей поперечных сечений для удельного расхода принимают поправочные коэффициенты:

Таблица 11 – Поправочные коэффициенты.

Sч, м2	2,5 - 5	5 – 6,5	6,5 – 10	10 – 15	Более 15
Поправочный коэффициент	1,3	1	0,85	0,80	0,75

Глубина шпуров при проходке выработок всех видов определяется в зависимости от крепости и взрываемости пород, площади поперечного сечения выработки, мощности применяемого взрывчатого вещества и характера расположения шпуров во врубе.

Средняя глубина шпуров может быть определена, исходя из срока проведения выработки l_ш, м.

; (14)

где: L – длина выработки, м;

t_р – число рабочих дней в месяце (обычно = 25);

t_с – срок проведения выработки, мес;

n_см – число рабочих смен в сутки;

n_ц – число циклов в смену;

- коэффициент использования шпура.

 (м)

Исходя из бурильной машины МОНОМАТИК 105 - 40 глубину шпуров принимаем 2,6 метра.

Оптимальная глубина шпуров для каждого случая может меняться в зависимости от основных параметров буровзрывных работ (в том числе при определении оптимального числа циклов в смену, в сутки), от применяемых средств погрузки, типа бурильных машин, количества их и других. Она может варьироваться в пределах (0,6 – 1)В, где В – ширина выработки.

Число шпуров в забое рекомендуется определять по формуле СН и ПШ – 2 – 77 N, шт.

N = 1,27*q*S_ч/*d²*К_з;(15)

где: - плотность взрывчатого вещества в шпуре или патроне, кг/м³;

 d – диаметр патрона или шпура, м

 К₃ – коэффициент заполнения шпура.

N = 1, 27*2,6*11,45/1000*(0,036)²*0,7=45 (шт)

Принимаем 45 шпур

Выбор типа вруба и предварительное расположение шпуров

Определяем число компенсационных шпуров в прямом врубе по формуле N₀, шт.

N₀=(*l_ш/А)³/V_0; (16)

где:  - коэффициент использования шпура;

А – 9,35 – масштабный коэффициент;

l_ш – глубина шпура, см;

V₀ – объем холостого шпура, см³ .

N₀=(0,8*2,6/9,35)³/1938,6=1

V₀ = (см³)