Подготовка горных пород к выемке

 

курсовой проект по дисциплине

"ПРОЦЕССЫ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ"

2.1 Выбор бурового станка

 

Тип бурового станка выбираю исходя из технологических свойств вскрышных пород и обеспечения их рациональной степени взрывного дробления.

2.1

где d_e – средний диаметр естественной отдельности, м;

G_сж – прочность сжимающих пород (G_сж=88), МПа.

м

 

Для определения диаметра скважины мне необходимо знать категорию пород по блочности и вместимость ковша экскаватора. По данным из таблицы 2 категория пород по блочности IV, т.к. средний диаметр естественной отдельности равен 1,76м.

 

Таблица 2 Классификация пород угольных месторождений по

блочности и взрываемости.

Таблица 2

Категория по взрываемости	Сопротивляемость пород взрывному разрушению	Категория по блочности	Блочность пород	Средний диаметр естественной отдельности
III	Трудновзрываемые	IV	Весьма крупно блочные	1,6-2,0

 

Таблица 2.1 Рациональные значения диаметров скважин

Таблица 2.1

Вместимость ковша, м3	Диаметр скважин, м
Категория пород по блочности
IV
Транспортная технология
	0,245

Принимаю скважину диаметром d=0,245 м, буровой станок СБШ-250-55.

 

 

Таблица 2.2 Технологическая характеристика бурового станка

Таблица 2.2

Тип бурового станка	Предел прочности буримых пород на сжатие, МПа	Диаметр скважин, м	Глубина бурения, м	Угол наклона скважины к горизонту, град
СБШ-250-55	60-180		до 55	60;75;90

 

 

2.2 Выбор взрывчатых материалов

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

По таблице 2.3 [1] исходя из технологических свойств взрываемых пород и их обводненности принимаю гранулит АС - 8В, переводной коэффициент К_вв и плотность ВВ q_вв , которого представлены в таблице 2.4

 

Таблица 2.3 Тип ВВ

Таблица 2.3

Высота столба воды в скважине, м	Предел прочности пород на сжатие, МПа	ВВ заводского приготовления
		Гранулит АС – 4

 

 

Таблица 2.4 Переводной коэффициент и плотность ВВ

Таблица 2.4

Тип ВВ	Переводной коэффициент Квв	Плотность взрывчатых веществ qвв
Гранулит АС – 8В	0,98

 

По таблице 2.5 [1] выбираю средства инициирования ВВ. Принятые средства инициирования представлены в таблице 2.5

 

Таблица 2.5 Средства инициирования ВВ

Таблица 2.5

Наименование изделия	Номер, дата, разрешения	Группа совместимости	Условия применения, назначение
Огнепроводный шнур ОША	302/84, 12.01.84	D	В сухих условиях для инициирования КД
Капсюль-детонатор 8УТБ в бумажной оболочке	307/84, 30.03.84	B	Для инициирования боевиков (ПД)
Пиротехнические реле-замедлители РП-8	376/87, 23.09.87	B	Для миллисекундного замедления при использовании ДШ
Детонирующий шнур ДША	88/71, 28.04.71	D	В сухих скважинах для инициирования боевиков (ПД)
Промежуточные детонаторы ГГП-500	11-22/106, 06.04.92	D	Обводненные и сухие скважины для инициирования ВВ

 

 

2.3 Обоснование проектной величины удельного расхода ВВ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

Рациональную степень взрывного дробления при транспортной технологии определяю по формуле:

 

2.2

где Z_р – рациональная степень взрывного дробления пород;

П_вв – показатель относительной эффективности ВВ

2.3

где с_эт, с_вв – стоимость соответственного эталонного и рассматриваемого ВВ, р (с_эт/с_вв=1)

 

 

Удельный расход ВВ обеспечивающий Z_p определяю по формуле:

2.4

где q – удельный расход ВВ, кг/м³;

d – диаметр скважин (d=0,270), м.

кг/м³

Высоту уступа определяю из выражения:

2.5

где Н_ч^тах – максимальная высота черпания (Н_ч^тах=13,5), м.

м - принимаю Н=17,25м

Проектный удельный расход ВВ с учетом обводненности пород:

где hв – высота столба воды в скважине,м;

кг/м³

 

2.4 Расчет параметров расположения скважинных зарядов ВВ

 

Длину скважины определяю по формуле:

2.6

где L – длина скважины, м;

- угол наклона скважины к горизонту ( =60⁰), град;

L_П – длина перебура, м.

2.7

м

м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

Минимальную длину забойки при ведении взрывных работ с перебуром определяю по формуле:

2.8

где L_заб – длина забойки, м;

м

 

Длину колонки заряда ВВ определяю по формуле:

2.9

 

м

 

Для зарядов ВВ, рассредоточенных воздушными промежутками, суммарная длина интервалов рассредоточенная составляет:

2.10

 

 

м

Длину отдельного воздушного промежутка определяю по формуле:

2.11

м

 

Количество интервалов рассредоточения определяю как целую часть отношения:

Принимаю один воздушных промежутка длиной 2,4 м.

Для рассредоточенных зарядов длины забойки и колонки ВВ определяю по формуле:

	2.12
	2.13

где L_заб.р – длина забойки, м;

L_вв.р – длина колонки заряда ВВ, м.

м

м

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

Длины верхней и нижней части колонки заряда ВВ определяю по формуле:

2.14

где L_вв.р.в, L_вв.р.н – длина соответственно верхней и нижней части колонки заряда ВВ, м;

м; м

 

Масса скважинного заряда определяю по формуле:

	2.15
	2.16

кг/ м

кг

 

Линию сопротивления по подошве уступа при наклонном расположении скважин определяю из соотношения:

2.17

где W – линия сопротивления по подошве уступа, м;

в – расстояние между рядами скважин, м.

W=в=6,23 м.

 

Параметры сетки скважин при их наклонном расположении определяю по формуле:

	2.18
	2.19

где п – число рядов скважин;

в – коэффициент сближения скважин;

А_БВР – ширина буровзрывной заходки, м;

а - расстояние между скважинами, м;

m - коэффициент сближения скважин.

2.20

где h_п – высота перебура, м;

2.21

где R_чу – радиус черпания на уровне стояния(R_чу =15,2 м), м;

 

м

м

м

м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

= 3,66 = 4;

Принимаю А_БВР=24,92м

По формуле (2.17) принимаю W=6,23 м. Принимаю прямоугольную сетку скважин, так как угол между направлением максимальной скорости упругой волны в массиве и линией откоса уступа равен 50 градусов (из задания).

 

 

2.5 Качество подготовки пород взрывом

 

Качество взрывной подготовки вскрышных пород оценивают двумя показателями: кусковатостью взорванной горной массы (средним диаметром куска взорванной горной массы или степенью дробления и выходом негабарита) и параметрами развала, включающими его размеры, форму и коэффициент разрыхления породы.

 

Проектную ширину развала взорванной горной породы определяю по формуле:

2.22

где В_р – ширина развала взорванной породы, м;

– дальность взрывного перемещения породы, м;

h_o - высота отдельной зоны над подошвой уступа, м.

	2.23
	2.24

где – дальность взрывного перемещения породы при порядной схеме КЗВ (короткозамедленное взрывание), м;

- угол наклона плоскости, на которой формируется развал ( =0)град;

q - ускорение свободного падения (q=9,81), м/с;

V_o - начальная скорость полета кусков горной массы при массовом перемещении породы, м/с.

2.25

где h_з – высота колонки заряда, м;

М - мощность нижележащей толщи (М=0)м.

2.26

, м

 

2.27

где V_c – скорость смещения частиц на стенке зарядной полости, м/с;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

q₁ - удельный расход ВВ для скважин первого ряда, кг/м³;

п₁ - показатель степени.

2.28

где – коэффициент, учитывающий фактическое состояние откоса уступа (

(так как Н=22 м);

м/с;

;

кг/м³

м/с

м

м

м

Дальность взрывного перемещения породы при других схемах КЗВ определяю по формуле:

2.29

где – угол между линией верхней бровки уступа и линией расположения одновременно взрываемых скважин, град.

 

Дальность взрывного перемещения породы при различных схемах КЗВ и углах определяю по формулам:

- при диагональной схеме КЗВ и

2.30

м

- при поперечной схеме КЗВ и

2.31

м

 

 

Проектную ширину развала определяю по формулам:

- при диагональной схеме КЗВ

 

- при поперечной схеме КЗВ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

Принимаю поперечную схему КЗВ. Ширину развала принимаю равной B_p=54,77 м.

Форму развала при М=0 и Р_с=0 описываю следующим образом:

- высота развала по линии последнего ряда скважин определяется по формуле:

	2.32
	2.33

м

 

- высота развала в произвольной точке Х по ширине развала определяется по формуле:

2.34

где х – относительное расстояние от нижней бровки массива горных пород до произвольной точки, в долях единиц.

 

x	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
hp	16,8	16,16	15,44	14,65	13,8	12,8	11,57	10,1	7,97

Вывод: Высота развала в точках х от 0,1 до 0,9, не превышает высоту черпания эксковатора.

Среднее значение коэффициента разрыхления К_р определяю по формулам:

- в профиле развала:

2.35

- при взрывании в полном зажиме:

 

 

Качество дробления определяю по формулам:

- средний диаметр d_ср куска взорванной горной породы:

2.38

м

 

 

- выход негабаритной массы по ковшу экскаватора (в долях единицы):

2.39

где х_н – линейный размер негабарита, м

2.40

м

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

Так как при взрыве выход негабарита отсутствует, вторичное дробление не произвожу.

 

2.6 Определение размеров опасных зон

 

Расчет радиуса сейсмически опасной зоны произвожу по формуле:

2.41

где – безопасное расстояние до охраняемого объекта, м;

-безопасное допустимое расстояние до охраняемого объекта (), м;

-коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого объекта ( =12);

К_с - коэффициент, зависящий от типа здания и характера стройки (К_с=1,0);

N - число одновременно взрываемых скважин;

Q_c - масса одновременно взрываемого заряда ВВ

м

м

 

Радиус опасной зоны по действию УВВ:

2.42

м

В серии одновременного взрывания применяю 3 скважины N_скв=3

t_с<[t_c], t_в<[t_c]

Радиус опасной зоны по разлету отдельных кусков:

2.43

м

Принимаю радиус опасной зоны по разлету отдельных кусков равный t_раз=230 м, так как минимально допустимый радиус опасной зоны для людей в соответствии с требованиями ''ЕПБ при ВР'' составляет 200 м.

 

2.7 Паспорт БВР

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

ТАБЛИЦА ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

 

№ скважины

Диаметр скважины, м

Высота уступа, м

Глубина скважины, м

Перебур скважины, м

Высота столба воды, м

Линия сопротивления по подошве, м

Расстояние между скважинами, м

Расстояние между рядами скважин, м

Масса заряда в скважине, м

Длина забойки, м

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

Р

Ф

0,274

24,51

1,59

6,5

6,23

8,92

1006,3

4,59

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

 

2.8 Организация проведения массового взрыва.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

Взрывчатые материалы на массовый взрыв выписывают по наряд путевке на старшего взрывника и доставляют в соответствии с «ЕПБ при ВР».

Доставленные ВВ размещают по скважинам в количестве и ассортименте согласно проекту массового взрыва.

Находящиеся на блоке ВМ и заряженные скважины необходимо охранять вооруженной охраной или проинструктированными рабочими при обязательном искусственном освещении в темное время суток.

После начала монтажа, перед осуществлением массового взрыва осуществляют вывод людей за пределы опасной зоны и выставление постов охраны этой зоны.

Ответственный руководитель взрыва, получив письменные донесения лиц, ответственных за выполнение отдельных операций и убедившись в выполнении мероприятий, перечисленных в распорядке проведения массового взрыва, дает указание на взрыв.

При производстве массового взрыва обязательно применение звуковых сигналов, которые должны быть хорошо слышны на границах опасной зоны.

После выполнения взрыва ответственный руководитель организует осмотр взорванного блока с принятием мер, предотвращающих отравление газами проверяющего персонала.

Допуск людей в карьер и к месту взрыва производят согласно порядку принятому на предприятии утвержденному техническим руководителем карьера, но после рассеивания пылевого облака и полного восстановления видимости. Контроль за наличием отказов после массового взрыва, их регистрацию и ликвидацию необходимо осуществлять в соответствии с требованиями «ЕПБ при ВР». После уборки породы из взорванного блока все технико-экономические показатели по взрыву подлежат систематическому анализу.

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект

2.9 Расчет производительности буровых станков

 

Сменную производительность бурового станка определяю по формуле:

2.44

где П_см.б – производительность бурового станка, м³/см

где Vб – скорость бурения скважины, м/с

= 153,5 м³/см

Суточная производительность бурового станка, м/сут.

2.45

где: П_см – число смен в сутках (П_см= 3)

м/сут