Файл: Ю.А. Масаев Расчет параметров БВР при сооружении вертикальных стволов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.06.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

9

где qo – нормальный удельный расход ВВ, зависящий от свойств горных пород, кг/м3 (определяется по табл. 4 или ориентировочно равен 0,1f ); f1 – коэффициент структуры породы, принимается на основании типа горных пород (табл. 5); υ – коэффициент зажима породы, зависящий от площади поперечного сечения выработки, глубины шпуров и числа обнаженных поверхностей, определяется по формуле

υ =

6 ,5 ,

(2)

 

Sпр.

 

где Snp – площадь поперечного сечения ствола в проходке, м2; е – коэффициент работоспособности ВВ, принимается по табл. 6.

Нормальный удельный расход ВВ

Таблица 4

 

 

 

 

 

Коэффициент

Удельный

Характеристика

крепости пород по

горных пород

шкале проф.

расход,

кг/м3

 

М.М. Протодьяконова

 

Очень крепкие кварцитовые песчаники,

 

 

очень крепкие граниты. Базальт и другие

15-20

1,2-1,5

кристаллические породы. Исключительные

по крепости известняки, песчаники и доло-

 

 

миты

 

 

Плотные граниты, кварциты, диориты. Мел-

10-15

1,0-1,2

козернистые монолитные песчаники и из-

вестняки

 

 

Некрепкий гранит, плотные песчаники и из-

 

 

вестняки. Колчеданы, крепкие мраморы и

8

0,7-0,8

доломиты

 

 

Крепкие песчано-глинистые и песчанистые

 

 

сланцы. Сланцы и глинистые песчаники.

4-6

0,4-0,6

Крепкие глинистые сланцы с включением

 

 

колчедана

 

 

Глинистые и углистые сланцы средней

2-3

0,2-0,3

крепости, плотный мергель

 

 

Трещиноватые и разрыхленные известняки и

 

 

доломиты. Слабые глинистые и углистые

2

0,15

сланцы. Антрацит и крепкий каменный

 

 

уголь

 

 



10

 

 

Таблица 5

Значения коэффициента структуры пород

 

 

Тип

Коэффициент

горной породы

структуры

Вязкие, упругие, пористые породы

2

Дислоцированные с неправильным залеганием и мел-

 

кой трещиноватостью

1,4

Со сланцевым залеганием и меняющейся крепостью

 

пород; с напластованием, перпендикулярным к

 

направлению шпура

1,3

Массивные хрупкие, плотные породы

1,1

Мелкослоистые породы

0,8

Таблица 6

Коэффициент работоспособности ВВ

Тип ВВ

Коэффициент

работоспособности ВВ

 

Аммонит 6ЖВ

1,0

Аммонал скальный № 1

0,81

Аммонит Т-19

1,16

Детонит 10А

0,82

Аммонит АП-5ЖВ

1,1

Аммонит ПЖВ-20

1,2

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ШПУРОВ

Число шпуров в забое ствола определяется по формуле

N =

12,7qSпр.η

,

(3)

 

 

dп2kз ρВВ

 

где η – коэффициент использования шпуров; dп – диаметр патрона ВВ, см; kз – коэффициент заполнения шпуров, определяется как отношение длины заряда (lз) в шпуре к длине (lшп) шпура (kз= lз/ lшп), и в зависимости от диаметра шпура его значения приведены в табл. 7; ρВВ – плотность ВВ в патронах, г/см3.


11

Значения коэффициентов заполнения шпура

Таблица 7

 

 

 

 

Показатели

Диаметр патрона ВВ, мм

32, 36

 

45

 

 

При коэффициенте крепости пород

 

 

 

по шкале проф. М.М. Протодьяконова:

 

 

 

f = 2 – 9

0,6-0,7

 

0,35-0,45

f = 10 – 20

0,71-0,75

 

0,45-0,50

Примечание. Во врубовых шпурах коэффициент заполнения шпура принимается на 10-15% больше, чем в остальных шпурах.

Расчетное число шпуров уточняется проведением серии опытных взрывов. Рекомендуется принимать одинаковое количество и единое расположение шпуров, разрабатывая паспорт БВР для преобладающих и более крепких пород, а удельный заряд регулировать изменением коэффициента заполнения шпуров.

Число шпуров на 1 м2 площади забоя в проходке

n =

N

.

(4)

 

 

Sпр

 

Количество шпуров на 1 м2 площади забоя в отечественной практике применяется от 1,0-1,5 до 2, в зарубежной – от 3 до 4 и более.

7. ГЛУБИНА ШПУРОВ

Глубина шпуров – важнейший параметр буровзрывного комплекса, определяющий подвигание забоя, трудоемкость и продолжительность проходческого цикла.

Глубиной шпуров называется кратчайшее расстояние от забоя шпура до плоскости забоя (по вертикали), а длиной – расстояние от забоя шпура до его устья (по наклону).

На глубину шпуров оказывают существенное влияние физикомеханические свойства пород, приток воды, размеры поперечного сечения выработки, тип и мощность бурильных машин, тип головки буров, диаметр шпура, общая организация работ буровзрывного комплекса.


12

Глубина шпуров предопределяет трудоемкость и продолжительность проходческого цикла и качество взрыва.

Глубина шпуров определяется из условий: горно-геологических (физико-механические свойства пород, угол залегания, площадь поперечного сечения ствола и др.); технических (средства бурения, погрузки, число и расположение шпуров в забое, свойства ВВ, расход ВВ, точность оконтуривания проектного сечения ствола и др.) и организационных (продолжительность цикла и другие условия, обеспечивающие минимальные затратытруда, времени исредств, отнесенные к 1 мподвигания забоя).

В общем случае глубина шпуров должна быть такой, при которой затраты труда, времени и средств на проходку 1 м ствола будут минимальными. При малой (1,5-1,8 м) глубине шпуров увеличивается время на вспомогательные и подготовительно-заключительные операции.

При глубине шпуров до 5 м увеличивается относительное время бурения шпуров, снижаются качество их бурения, дробления горной породы и эффективность использования шпуров. Влияние глубины шпуров на техническую скорость их бурения бурильной машиной ПР25 ЛС с Т-образной коронкой диаметром 52 мм при давлении сжатого воздуха 0,6 МПа приведено в табл. 8.

Таблица 8 Влияние глубины шпуров на техническую скорость их бурения

Глубина

Чистая скорость бурения, см/мин

Коэффициент

шпуров, м

 

 

относительной

f = 3-6

f = 7-10

скорости бурения

0,5

47-52

28-32

1,0

1,5

40-45

24-27

0,85

2,5

33-37

21-23

0,70

3,5

25-30

16-19

0,55

4,5

19-22

12-14

0,40

В породах весьма крепких глубина шпура обычно уменьшается, т. к. в этих условиях резко сказывается снижение скорости бурения в единицу чистого времени и происходит быстрая потеря диаметра шпура. Глубина шпуров при работе по графику цикличной организации труда определяется продолжительностью цикла. С сокращением про-