Сооружение штольни в горной местности
Найдём фактический коэффициент заполнения шпуров взрывчатым веществом:
Для врубовых шпуров:
Для отбойных шпуров:
Для оконтуривающих:
Длина забойки в каждом шпуре составит:
Фактический расход ВВ на цикл составит:
Фактический удельный расход ВВ будет равен:
Объём бурения в цикле составит:
Объём отбиваемой породы за взрыв составит:
Расход ВВ на 1 п.м. выработки:
При выборе схемы расположения шпуров необходимо придерживаться следующих
основных положений. В забоях с одной плоскостью обнажения должны
предусматриваться врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры.
В горизонтальных выработках из-за удобства бурения предпочтение отдаётся
вертикальному клиновому врубу, который применяется в породах однородного
строения, а также при наличие вертикальной трещиноватости.
Врубовые шпуры располагаются под углом 600-700 к
плоскости забоя, отбойные под углом 800-900 и
оконтуривающие – под углом 850-870 с наклоном в сторону
проектного контура поперечного сечения выработки.
Площадь, на которой в забое размещаются устья врубовых шпуров, можно
принимать равной 5-15% площади поперечного сечения выработки, причём чем крепче
порода, тем ближе друг к другу должны быть расположены врубовые шпуры и тем
меньше относительный объём врубовой полости. Расстояние между парами врубовых
шпуров при диаметре патрона 36 мм и работоспособности 450 см3
40÷42 см.
Расстояние между устьями врубовых шпуров, сходящихся на клин,
определяются из условия расположения в забое бурового оборудования и
инструмента (т.е. чтобы ширина выработки позволяла бы пробурить наклонные
врубовые шпуры требуемой глубины).
Расстояние между забоями врубовых шпуров, сходящихся на клин, принимается
равным 5÷15 см. Расстояние между отбойными шпурами, оконтуривающими и
врубовыми, должны быть, не более, преодолеваемой взрывом ЛНС (линии наименьшего
сопротивления W – кратчайшего расстояния от заряда
до свободной поверхности, образованной взрывом предыдущих зарядов).
По таблице 12 принимаем линию наименьшего сопротивления для данного
взрывчатого вещества аммонал «Скальный №3» равной 0,60 м.
У почвы выработки расстояние между шпурами может быть несколько
уменьшено, а у кровли, соответственно, несколько увеличено.
Расстояние от контура выработки до устьев оконтуривающих шпуров
принимается равным 15÷20 см.
Забои оконтуривающих шпуров, пробуренных вдоль боковых стенок и кровли
выработки, должны выступать за контур проектного сечения на 5÷10 см, так
как коэффициент крепости по М.М. Протодъяконову f=16.
Оконтуривающие шпуры вдоль почвы выработки всегда заглубляются ниже
контура проектного сечения (на 5÷10 см), так как в выработке
предполагается настилка рельсовых путей. Врубовые шпуры бурятся длиннее
отбойных и оконтуривающих на 10÷15 % (т.е. на 20÷30 см).
Расчёт взрывной сети.
Для производства взрывных работ принимаем электрический способ взрывания
с последовательным соединением электродетонаторов с семью степенями замедления.
Принятый способ взрывания максимально безопасен для взрывного персонала, а
принятая схема взрывания не только проста, но и надёжна т.к. легко позволяет
проверить правильность коммутации взрывной сети. В качестве средств взрывания
будем применять электродетонаторы марки ЭД-8-Э с жёстким
креплением мостика, нормальной мощности, предназначенные для мгновенного
взрывания врубовых шпуров, и электродетонаторы короткозамедленного действия
марки ЭДКЗ для отбойных и оконтуривающих шпуров (штольня не опасна по
газу и пыли).
Техническая характеристика электродетонаторов.
Марка
ЭД
|
ЭД-8-Э
|
ЭДКЗ
|
Безопасный
ток, А
|
0,18
|
0,18
|
Сопротивление,
Ом.
|
3,5
|
3,5
|
Наружный
диаметр, мм
|
7,2
|
7,7
|
Длина,
мм
|
60
|
72
|
Длина
провода ЭД, м
|
2,0
|
2,0
|
Число
серий
|
-
|
6
|
Интервал,
мс.
|
0
|
25;50;75;100;150;250.
|
В качестве источника тока для инициирования электродетонатора применяем
конденсаторный взрывной прибор КВП-1/100М, который предназначен для
инициирования до 100 последовательно соединённых и одиночных электродетонаторов
с нихромовым мостиком накаливания нормальной чувствительности при внешнем
сопротивлении взрывной сети до 320 Ом. После производства взрыва ключ из
прибора извлекают и гнездо для него закрывают заглушкой.
Техническая характеристика КВП-1/100м [4 табл.37]
Показатель
|
Ед изм
|
Значение
|
Исполнение
|
|
РВ (для подземных работ в рудниках и шахтах)
|
Источник питания
|
|
сухие элементы
|
Напряжение на конденсаторе
|
В
|
600-650
|
Максимальное сопротивление взрывной сети
|
Ом
|
320
|
Емкость конденсатора-накопителя
|
мкФ
|
10
|
Время заряжения конденсатора
|
мс
|
не более 8
|
Время подачи импульса
|
мс
|
2 4
|
Размеры
|
мм
|
152х122х100
|
Масса
|
кг
|
2,0
|
Расчет электровзрывной сети.
Шпуры в комплекте взрываются в определённой последовательности (врубовые,
отбойные, оконтуривающие вдоль боковых стенок и кровли выработки и нижние
оконтуривающие. Минимальное число ступеней замедления – 4, оптимальное – 6.
Независимо от способа соединения электродетонаторов в цепь
(последовательное, параллельное и параллельно-последовательное) для
безотказного взрывания необходимо, чтобы в каждый из них поступал ток величиной
не менее гарантийного, значение которого приводятся в характеристике
электродетонатора. Сечение жилы магистральных проводов должно быть не менее
0,75мм2, а участковых и соединительных проводов–0,5мм2.
В качестве соединительных проводов применяем провод ВМП. В
качестве магистральных проводов применяем провод марки ВМВЖ:
Параметр
|
ВМП
|
ВМВЖ
|
Диаметр жил
|
0,8
|
1,2
|
Площадь
поперечного сечения, мм
|
0,5
|
1,13
|
Число
проволочек: - медных, стальных
|
1
|
1
|
Сопротивление,
Ом/м
|
0,04
|
0,14
|
Материал
изоляции жилы
|
полиэтилен
|
полиэтилен
|
Наружный
диаметр провода, мм
|
2,3
|
2,7
|
Длину магистрального провода (с учётом запаса на катушке) принимаем
равной 0,15 км. Сопротивление магистрального провода мы можем найти по
следующей формуле:
Длину соединительных проводов принимаем равной 20 метров. Сопротивление
соединительного провода мы можем найти по следующей формуле:
Принимая последовательное соединение 34 электродетонаторов (n=18), определим ток, проходящий через
каждый электродетонатор:
, где
- число
электродетонаторов;
- сопротивление
одного электродетонатора;
- напряжение
источника тока.
По правилам безопасности, при последовательном соединении до 300
электродетонаторов, гарантийный ток должен быть не менее 1,3 А.
Условие безотказности взрыва:
, где
- сопротивление
последовательно соединённой взрывной сети, Ом;
- сопротивление
взрывного прибора.
, где
- число
электродетонаторов;
- сопротивление
одного электродетонатора;
- длина
соединительных проводов;
- длина
магистральных проводов;
, - сопротивление проводов соединительных и
магистральных соответственно.
следовательно, условие безотказности взрыва соблюдено.
Из расчёта видно, что принятая схема электровзрывания удовлетворяет всем
требованиям безотказности взрывания.
Параметры буровзрывных работ.
Номер
шпуров одной ступени
|
Наименование
шпуров
|
Глубина
шпура, м
|
Масса
шпурового заряда, кг
|
Длина
заряда, м
|
Очередность
взрывания
|
Тип ЭД
интервал замедления, мс
|
1-8
|
Врубовые
|
2,75
|
2,5
|
1,99
|
1
|
ЭД-8-Э
|
9-12
|
Отбойные
|
2,5
|
2,25
|
1,79
|
2
|
ЭДКЗ-25
|
13-17
|
Оконтуривающие
|
2,5
|
2,25
|
1,79
|
3
|
ЭДКЗ-50
|
23-27
|
Оконтуривающие
|
2,5
|
2,25
|
1,79
|
4
|
ЭДКЗ-75
|
18-22
|
Оконтуривающие
|
2,5
|
2,25
|
1,79
|
5
|
ЭДКЗ-100
|
28-34
|
Оконтуривающие
|
2,5
|
2,25
|
1,79
|
6
|
ЭДКЗ-150
|
Основные показатели буровзрывных работ.
№
|
Показатели
|
Единицы
измерения
|
Кол-во
|
1.
|
Количество
шпуров за цикл
|
шт.
|
34
|
2.
|
Общая длина
шпуров
|
м
|
91,05
|
|
Из них
заряжаемые
|
м
|
87
|
3.
|
Уходка
забоя за цикл
|
м
|
2,0
|
4.
|
Коэффициент
использования шпуров
|
|
0,8
|
5.
|
Объём
горной массы оторванной за цикл
|
м3
|
13,6
|
6.
|
Расход
Аммонала Скальный №3 за цикл
|
кг
|
78,5
|
7.
|
Удельный
расход ВВ на 1м3 породы
|
кг/м3
|
5,77
|
8.
|
Удельный
расход ВВ на 1п.м. проходки
|
кг/м
|
39,25
|
5. Разработка паспорта проветривания
Выбор схемы проветривания:
Основной задачей проветривания тупиковых выработок является поддерживание
установленных Правилами безопасности параметров рудничной атмосферы. Исходя из
горнотехнических и горно-геологических условий данной выработки, наиболее
приемлемым будет является комбинированный способ проветривания (выработка не
опасна по газу и пыли). Комбинированный способ проветривания рекомендуется
Правилами безопасности как основной. Его используют в выработках протяжённостью
более 300 м. Комбинированный способ проветривания тупиковых выработок
представляет собой сочетание нагнетательного и всасывающего способов. Он
позволяет до максимума сократить время удаления газов и особенно целесообразен
для проветривания протяжённых выработок большой площадью сечения, а также при
скоростных проходках.
Основным недостатком этого способа в обычных условиях является наличие
двух вентиляторных установок. Необходимость регулирования режимов их работы и
увеличение эксплуатационных затрат.
Учитывая то, что заданная горная выработка имеет большую протяжённость
700м, площадь поперечного сечения – 6,8 м2, и неопасна по газу и
пыли, принимаем комбинированный способ проветривания. При его использовании по
всей длине трубопровода прокладывается только всасывающий трубопровод, а в
призабойной части выработки – трубопровод, по которому в рабочую зону подается
воздух из незагрязненной части выработки.
Нагнетательный вентилятор устанавливаемый в выработке должен
располагаться от забоя выработки на расстоянии не менее длины зоны отброса
газов Lз.о..
Найдём длину зоны отброса газов по формуле: , где
- количество
одновременно взрываемого ВВ, кг (78,5 кг);
- площадь поперечного
сечения выработки в свету, м2 (6,8 м2);
- подвигание забоя за
один цикл, м (2,0 м);
- плотность горной
породы, кг/м3 (2720 кг/м3).
Lз.о. = 110м
По Правилам безопасности отставание трубопровода от забоя допускается в
горизонтальной выработке не более чем на 10 м. Исходя из этого, длина
нагнетательного трубопровода будет равна. LТ = 110 – 10 = 100м
Принимаем длину всасывающего трубопровода 700 м, так как всасывающий
трубопровод устанавливается на расстоянии не менее 18÷20 м от забоя, а
всасывающий вентилятор должен располагаться не ближе чем в 20 м от устья
штольни во избежание подсасывания загрязнённого воздуха.
Расчёт подачи свежего воздуха для разжижения вредных газов от
взрывных работ при комбинированном способе проветривания:
Количество воздуха необходимого для проветривания (подаваемое в забой),
исходя из разбавления газов после взрывных работ по сухим породам, по формуле
В.И. Воронина для нагнетательного вентилятора:
QЗ = 2,3*(А*S2 * L2з.о. *bф)1/3 /t =
= 2.3*(78.5*6.82 * 1102 * 40)1/3/1800 =
1.54 м3/сек = 92,4 м3/мин
- длина зоны отброса
газов при взрыве, равная 110 м;
- фактическая величина
газовости ВВ, т.е. объём условной окиси углерода, выделяемой при взрыве 1 кг
ВВ, л/кг (40 л/кг);
- продолжительность
проветривания, мин (в соответствии с ПБ , ).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|
|