Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Кафедра строительства горных предприятий и подземных сооружений дисциплина Строительство горизонтальных выработок - файл


скачать (153.5 kb.)


Санкт-Петербургский горный университет
Кафедра строительства горных предприятий и подземных сооружений
дисциплина «Строительство горизонтальных выработок»

Специальность: «Шахтное и подземное строительство»

РАСЧЁТНО – ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
«Проектирование паспорта буровзрывных работ при проведении горизонтальной выработки в однородном массиве»

Выполнил

студент группы ГС-18-1 ________________ Степанов В.Д.


Защита расчетно-графического задания

(сохранять замечания преподавателя)


доц. кафедры СГП и ПС _________________ Очкуров В.И.


Санкт-Петербург

2021

Содержани


Исходные данные 3

Выбор взрывчатого вещества 3

Выбор и обоснование типа вруба 3

Глубина шпуров 3

Расчётная величина удельного расхода 4

Количество шпуров 5

Параметры схемы размещения шпуров 6

Масса шпуровых зарядов 8

Количество патронов ВВ в шпуре 9

Длина зарядов в шпурах 10

Расчет электровзрывной сети 10

Заключение 13

Библиографический список 14


Исходные данные



Категория шахты

I

Площадь поперечного сечения выработки в свету

17,2 м2

Крепь

Тюбинги ГТК

Отставание возведения крепи от забоя

Согласно требованиям ПБ

Прочность пород на сжатие

40-60

Структура породного массива

Монолитный, однородный

Направление проведения выработки

-

Скорость проведения выработки

100 м/мес




  1. Выбор взрывчатого вещества

С учётом газового режима шахты (I) и прочности пород на сжатие σсж = 40-60 МПа (средняя 50 Мпа) принимаем ВВ Аммонит АП-5ЖВ, по таблице 1, с использованием линейной интерполяции получаем, что необходимо ВВ с работоспособностью ~290 см3.

Таблица 1



Прочность пород, МПа

10-30

30-60

60-100

более 100

Работоспособность ВВ, см3

до 260

220-320

320-400

более 400

Таблица 2. Характеристики ВВ



Наименование ВВ

Класс ВВ

Теплота взрыва, кДж/кг

Идеальная работа взрыва, кДж/кг

Объём газов взрыва, л/кг

Плотность ВВ в патронах, г/см3

Работоспособность, см3

Диаметр патрона, мм

Масса патрона, г

Длина патрона, мм

Аммонит АП-5ЖВ

(ГОСТ 21982-76)



III

3497

2991

787

1,00-1,15

320-330

36

200

171-197



  1. Определение длины шпуров и удельного расхода ВВ

По таблице 3 определяем тип вруба, планируемого к использованию:

Таблица 3.



Тип вруба

Шахтная атмосфера

невзрывоопасная

взрывоопасная

коэффициент крепости пород

до 9

более 9

до 9

более 9

Клиновой

+

 

+

+

Двойной клиновой

 

+

 

+

Прямой

+

 

+

 

Сложные прямые, (ярусные, ступенчатые, секционные, с компенсационными скважинами)

 

+

 

 

Комбинированные

 

+

 

 

Так как породный массив однороден, шахтная атмосфера взрывоопасная, а коэффициент крепости пород , то целесообразно принять вертикальный клиновой тип вруба с коэффициентом использования шпуров = 0,8.

Для ориентировочной оценки глубина шпура может приниматься в диапазоне:

где BПР – ширина выработки в проходке. (Принимаем BПР = 5,91 м, согласно выбранному типовому сечению)



Определим продолжительность проходческого цикла исходя из необходимой длины заходки, кратной ширине секции тюбинга:



где = 100 м/мес – скорость проведения выработки; = 6,75 ч – продолжительность проходческого цикла; =  25 суток – число суток в месяц по проведению выработки; = = 18 ч – количество часов по проведению выработки в сутки.


Средняя глубина шпуров при принятой скорости проведения выработки и режима работы проходческого забоя:

где  – коэффициент использования шпуров, = 0,8.



Длина врубовых шпуров:





Длина отбойных и оконтуривающих шпуров:





В настоящее время используется видоизменённая формула проф. Н.М. Покровского



где – нормальный (стандартный) удельный расход ВВ, кг/м3;



где f – коэффициент крепости породы по Протодьяконову.




– коэффициент, учитывающий диаметр патрона ВВ, для патрона диаметром 36 мм соответственно 0,95; – коэффициент сопротивления породы отрыву от массива (коэффициент зажима породы);

П.Я. Таранов, А.Г. Гудзь для горизонтальных выработок при коэффициент зажима породы предлагают рассчитывать по формуле



где – средняя глубина шпуров; – площадь поперечного сечения выработки в проходке, м2;




– коэффициент относительной работоспособности ВВ;



– работоспособность применяемого ВВ.


– коэффициент, учитывающий структуру породы; для монолитной, однородной породы = 1,0.



  1. Определение количества шпуров

Количество шпуров рассчитывается из условия размещения в суммарном объёме шпуров требуемой массы ВВ с учётом коэффициента заряжания шпуров:

где – средний коэффициент заряжания шпуров, = 0,5 (см. таблицу 4); – плотность ВВ в патронах (см. таблицу 2); – диаметр патрона ВВ (см. табл. 2); – коэффициент уплотнения ВВ в шпуре при заряжании, для стандартных патронов = 1,1.


Таблица 4. Коэффициент заряжания шпуров для шахт, опасных по газу и пыли

Работоспособность ВВ, см3

Коэффициент крепости породы

до 4

4-8

8-12

12-16

200-300

0,42-0,52

0,50-0,58

0,56-0,62

0,60-0,64

300-400

0,38-0,48

0,46-0,54

0,50-0,54

0,54-0,60

400-460

0,36-0,44

0,44-0,48

0,48-0,52

0,52-0,54




  1. Определение расхода ВВ за заходку и массы зарядов

Средняя величина шпурового заряда определяется как частное от деления массы ВВ на заходку на количество шпуров. Расход ВВ на заходку

Шпуровой заряд в шахтах, опасных по газу и пыли, должен состоять из целого числа патронов ВВ.

Масса заряда отбойного шпура:



Масса заряда врубового шпура:





Масса заряда оконтуривающего шпура:





Масса заряда под водоотливную канавку:



где – высота канавки в проходке; – ширина канавки в проходке.



Масса заряда в угловых оконтуривающих шпурах:







  1. Расчёт количества патронов ВВ в шпуре, длины заряда и забойки

Определение длины патрона:

где – масса одного патрона ВВ, г (см. табл. 2).



Число патронов ВВ врубовых зарядов:





Число патронов ВВ отбойных зарядов:






Число патронов ВВ оконтуривающих зарядов:




Число патронов ВВ угловых оконтуривающих зарядов:




Число патронов ВВ зарядов под приямок для водоотливной канавки:



Составим таблицу характеристик шпуровых зарядов:


Длина зарядов в шпурах

Длина заряда:



где – число патронов ВВ в шпуре.












Длина забойки:



- для врубовых шпуров;

- для отбойных шпуров;

- для оконтуривающих шпуров;

- для шпура под водоотливную канавку;

- для угловых оконтуривающих шпуров.
Принимаем длину забойки = 0,5 м, тогда длина забойки во всех шпурах отвечает условию минимально допустимой длины забойки .
Параметры схемы размещения шпуров

где n – количество открытых поверхностей, для врубовых шпуров n = 1, для отбойных и оконтуривающих n = 2; e – относительная энергия взрыва ВВ, МДж/кг.

где – энергия (теплота) взрыва, МДж/кг (см. табл. 2)



Линия наименьшего сопротивления отбойных и оконтуривающих шпуров:

Расстояние в ряду между шпурами:

где – коэффициент сближения шпуров, для врубовых и отбойных шпуров = 0,8‑1,0; для оконтуривающих шпуров верхнего свода = 0,7‑0,9; для почвенных оконтуривающих шпуров = 0,6‑0,7.

Расстояние в ряду между врубовыми и отбойными шпурами:





Расстояние в яду между оконтуривающими шпурами верхнего свода:





Расстояние в ряду между почвенными и оконтуривающими шпурами:





Положение оконтуривающих шпуров определяется графо-аналитически с учетом отставания возведения крепи от забоя и толщины крепи, технических возможностей буровых средств.

Угол скола массива на контуре выработки:





Рис. 1. Определение положения оконтуривающих шпуров

Допускаемое линейное отклонение фактического контура выработки от проектного при крепости пород f = 5 и площади поперечного сечения выработки в проходке  = 20,6 м2 принимается равным d = 9 см.

Толщина крепи:



где – толщина забутовки, = 75 мм; – толщина ГТК, = 200 мм.

Таблица 4. Характеристики шпуров

Шпуры

Номера шпуров

Количество шпуров, шт

Глубина шпуров, м

Врубовые

1-6

6

4,0

Отбойные

7-14

8

3,5

Оконтуривающие

15-19;21-30

15

3,5

Оконтуривающие угловые

31;32

2

3,5

Под приямок для

водоотливной канавки



20

1

3,5

Расчет электровзрывной сети

В качестве средства взрывания принимаем электродетонатор ЭД-КЗ-П, техническая характеристика которого приведена в табл.5:

Таблица 5. Характеристика электродетонатора

Электродетонатор

Стандарт

Количество серий замедления

Интервал замедления, мс

Шаг замедления, мс

ЭД-КЗ-П

ГОСТ 21806-76

1-5

25-125

25

Для врубовых шпуров отдельно принимаем средство взрывания ЭД-КЗ-ОП без интервалов замедления. Электровзрывная сеть собирается при последовательной схеме соединения электродетонаторов. Взрывание производится конденсаторным взрывным прибором ПИВ‑100М, техническая характеристика которого приведена ниже (табл. 6).

Таблица 6. Характеристики конденсаторных взрывной машинки



Тип

Напряжение на конденсаторе, В

Габарит, мм

Масса, кг

Максимальное сопротивление последовательной взрывной сети, Ом

ПИВ-100М

610/670

195x126x95

2,7

320

В качестве магистральных проводов принимаем провод типа ВП-0,8, в качестве соединительных проводов принимаем провод типа ВП-0,5. Их технические характеристики представлены ниже (табл. 7).

Таблица 7. Технические характеристики проводов



Марка провода

Диаметр жилы, мм

Площадь сечения жилы, мм2

Сопротивление 1 км жилы при 20°С, Ом

ВП-0,5

0,5

0,2

93

ВП-0,8

0,8

0,5

37

Сопротивление взрывной сети при последовательном соединении электродетонаторов:

где – сопротивление магистрального провода на участке от взрывного прибора до выводов взрывной цепи в забое выработки, Ом; – сопротивление соединительных проводов, Ом; – количество последовательно соединенных электродетонаторов; n = 32 шт;  – сопротивление одного электродетонатора с концевыми проводами, Ом; = 4,2 Ом.



где – сопротивление жилы магистрального провода при 20°С, Ом/м (см. табл. 7);   – длина магистрального провода (согласно ПБ);





где – сопротивление жилы соединительного провода при 20°С, Ом/м (см. табл. 7);



– длина соединительных проводов, = 20 м.



Сила тока, протекающая через электродетонатор при последовательном соединении схемы:



где – напряжение источника тока, В (см. табл. 6); – гарантийный ток взрывания, при количестве электродетонаторов до 100 штук, = 1,0 А.




Заключение

В данных горно-геологических условиях принимаем тип ВВ Аммонит АП-5ЖВ. Конструкция вруба – прямой (η = 0,85). Количество шпуров без учета водоотливной канавки принимаем равным N = X , с учетом канавки Nобщ = X. Угол наклона оконтуривающих шпуров к плоскости забоя равен α = X°. В качестве средства взрывания принимаем электродетонатор – ЭД-КЗ-П, ЭД-КЗ-ОП. Подвигание забоя за цикл lз = 3 м. Расход ВВ на заходку равен Q = 107,43 кг. Объем бурения шпуров на цикл равен V = Х шпм. Объем породы на цикл равен Vвз = Х м3.


Библиографический список

  1. О957. Буровзрывная технология проведения горизонтальных выработок. Буровзрывные работы: Учеб. пособие / В.И. Очкуров; Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). СПб, 2008. 163 с.

  2. СП 91.13330.2012 «Подземные горные выработки».

  3. ГОСТ 21984-76 «Вещества взрывчатые промышленные».



Скачать файл (153.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации