6. Розрахунок параметрів буропідривних робіт в очисному вугільному вибої
При відбійці вугілля в лаві з машинним врубом шпури розташовують у 1, 2 і більше рядів (у залежності від потужності пласта) перпендикулярно до фронту вибою. Глибина шпурів зви-чайно дорівнює глибині врубу. Відстань між шпурами приймається в межах від 1 до 3 м, залежно від міцності вугілля. Питома витрата ВР визначається за формулою професора М.М. Протодьяконова
(6.25)
де L – довжина вибою; k – коефіцієнт, що враховує додаткову витрату ВР для більш дрібного дроблення, k =1,0...1,3.
Для шарів потужністю М = 0,7...1 м величина шпурового заряду звичайно приймається в межах 0,2...0,4 кг. Довжина заряду повинна бути не більше л.н.о. і не більше довжини забивки.
Далі визначають сумарну витрату ВР на вибій за формулою
(6.26)
де lш – довжина шпура, М – потужність пласта.
Розділивши отримане значення Q на величину шпурового заряду qзар одержуємо загальну кількість шпурів на вибій
(6.27)
При відбійці вугілля в лаві без підрублювання пласта шпури звичайно розташовують у 1...2 ряди похило під кутом 60...70º до лінії вибою. Відстань між шпурами 0,6...1 м, питома витрата ВР q = 0,3...0,7 кг/м3.
7. Підривні роботи при підземному видобутку руди та розрахунок їх параметрів
У даний час підземна розробка рудних родовищ корисних копалин здійснюється в основному шляхом відбійки руди вибуховим способом. При цьому трудомісткість відбійки досягає 40...50 % загальної трудомісткості очисної виїмки.
Відмінними рисами ведення буропідривних робіт є різному-нітність гірничо-геологічних умов залягання і способів розробки рудних тіл; нерозривний зв'язок буропідривних робіт з технологією відпрацьовування родовища і з відповідним устаткуванням; різно-манітність методів ведення буропідривних робіт; зміна фізико-механічних властивостей гірських порід залежно від глибини залягання.
При свердловинній відбійці руди застосування зарядів ВР збільшеного діаметра найбільш перспективно при розробці потужних родовищ міцних руд із застосуванням великовантажного доставочного устаткування і великим розміром кондиційного шматка руди (понад 0,7 м). Застосування зарядів зменшеного діаметра доцільно при розробці родовищ середньої потужності при невеликому розмірі кондиційного шматка (0,4...0,5 м і менше). Розрізняють паралельне, віялове, ярусне і пучкове розташування свердловинних зарядів в об’ємі руди, що відбивається.
Паралельне розташування свердловин (рис. 6.5) застосовують при низькій вартості підготовчо-нарізних робіт, високих вимогах до якості відбитої гірської маси, необхідності чіткого оконтурювання масиві і високій вартості буріння свердловин.
Рис. 6.5 – Паралельне розташування свердловин: 1 – свердло-вина; 2 – бурові орти
Віялове розташування свердловин (рис. 6.6) найбільш поширене. У порівнянні з паралельними свердловинами ця схема характеризу-ється деяким зниженням виходу руди з одного погонного метра свердловини, збільшенням витрати ВР на відбійку і трохи збіль-шеним виходом негабариту. Однак забезпечуються нижчі витрати на підготовку і нарізку блока, а також на операції з перестановки і транспортування бурового устаткування.
Рис. 6.6 – Віялове розташування свердловин: 1 – свердловина; 2 – бурові орти
Ярусне розташування свердловин (рис. 6.7) характеризується значним виходом негабариту, у зв’язку з чим воно не отримало поширеного розповсюдження. Звичайно ця схема застосовується при відбійці тріщинуватих, що добре подрібнюються, руд при використанні важких бурових машин з мінімальною кількістю їх перестановок і при високій вартості підготовчо-нарізних робіт.
Рис. 6.7 – Ярусне розташування свердловин: 1 – свердловина; 2 – бурові орти
Пучкове розташування свердловин (рис. 6.8) використовують переважно при застосуванні багатошпиндельних бурових агрегатів, що дозволяють знизити трудомісткість буріння. Крім того ця схема дозволяє сконцентрувати енергію зарядів ВР в окремих ділянках масиву, що в ряді випадків поліпшує якість його подрібнення.
Рис. 6.8 – Пучкове розташування свердловин: 1 – свердловина; 2 – бурові орти
Розрахунок параметрів буропідривних робіт. Розрахунок пара-метрів буропідривних робіт виконується в такій послідовності:
1) визначають питому витрату ВР (кг/т) на відбійку, що забезпечує якісне подрібнення руди
(6.28)
де qт – теоретична питома витрата ВР на подрібнення руди, кг/т; k1 – коефіцієнт, що враховує працездатність ВР; k2 – коефіцієнт, що враховує тріщинуватість масиву і потрібний розмір кондиційного шматка руди; k3 – коефіцієнт, що враховує схему розташування зарядів ВР; k4 – коефіцієнт, що враховує умови роботи зарядів ВР; k5 – коефіцієнт, що враховує густину ВР у заряді; k6 – коефіцієнт, що враховує діаметр свердловини.
При теоретичній витраті ВР на подрібнення руди забезпечується якісна відбійка масиву середньої тріщинуватості патронованим амонітом №6ЖВ у паралельних свердловинах діаметром 105 мм при одній оголеній поверхні. Значення теоретичної витрати ВР на подрібнення руди визначається за табл. 6.5.
Таблиця 6.5
f |
6...8 |
8...10 |
10...12 |
12...14 |
14...16 |
16...18 |
18...20 |
qт, кг/т |
0,4...0,6 |
0,5...0,6 |
0,6...0,7 |
0,7...0,9 |
0,9...1 |
1...1,2 |
1,2...1,3 |
2) коефіцієнт k1 визначають за формулою
(6.29)
де ТВР і ТЕТ – теплота вибуху застосованої та еталонної ВР (амоніта №6ЖВ);
3) тріщинуватість масиву розраховують за формулою
(6.30)
де lТР – середня відстань між видимими тріщинами, заміряна по стінках виробки; lК – розмір кондиційного шматка руди;
4) коефіцієнт k3 дорівнює: 1 – при паралельному розташуванні свердловин; 1,1...1,2 – при віяловому розташуванні; 1,3...1,5 – при ярусному розташуванні;
5) значення коефіцієнта k4 варто приймати: 1 – при відбійці на одну оголену поверхню; 0,7...0,9 – на дві оголені поверхні; 1,3...1,4 – при відбійці на затиснуте середовище;
6) коефіцієнт k5 дорівнює: 1 – при заряджанні свердловин патронованою порошкоподібною ВР вручну; 0,9...0,95 – при використанні водо наповнених ВР; 0,8...0,85 – при застосуванні пресованої патронованої ВР;
7) коефіцієнт k6 визначають за формулою
(6.31)
де d – діаметр свердловини, мм;
8) визначають вихід руди з одного погонного метра свердловини
(6.32)
де ρ – густина ВР, г/см3; k7 – коефіцієнт, що враховує неповне заряджання свердловини; k7 = 0,8...0,9 при паралельному розташу-ванні свердловини; k7 = 0,7...0,8 при віяловому розташуванні; k7 = 0,5...0,7 при ярусному розташуванні;
9) далі визначають параметри розташування свердловин.
При паралельному розташуванні свердловин
- л.н.о.
(6.33)
- відстань між свердловинами
(6.34)
де m – коефіцієнт зближення свердловинних зарядів (звичайно вибирають у межах m =1...2); γ – об’ємна маса руди, т/м3.
При віяловому чи ярусному розташуванні свердловин відстані між їх кінцями (рис. 6.6, 6.7) визначають за формулами
(6.35)
(6.36)
де Lср – середня глибина свердловини, м.
На основі технічного проекту відпрацювання блоку і проекту на буріння керівник підривних робіт складає проект масового вибуху, який затверджує головний інженер рудника. У проекті масового вибуху має бути: дата виконання вибуху, спосіб вентиляції, спосіб заряджання свердловин, параметри розташування свердловин, розраховані показники і схема монтажу вибухової мережі.