ПРИМЕРЫ СОСТАВЛЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Тема 3.1. Составить проект взрыва шпуровых зарядов

при производстве очистных работ (варианты заданий 1–10)

Вводная часть

Шпуровую отбойку руды применяют при разработке залежей небольшой мощности (до 5–8 м) с любым углом падения, а также при невозможности одновременного взрывания больших зарядов взрывчатого вещества (ВВ). Удельный объем шпуровой отбойки составляет около 35 % по отношению ко всем способам буровзрывной отбойки.

Пологие залежи малой мощности отрабатываются на всю мощность без деления по вертикали. В остальных случаях при шпуровой отбойке применяют, как правило, выемку горизонтальными или слабонаклонными слоями. Порядок отработки слоев снизу вверх – восходящий или сверху вниз – нисходящий.

Основными показателями шпуровой отбойки являются выход рудной массы с 1 шпурометра и расход ВВ на 1 м³ рудной массы.

Достоинством шпуровой отбойки руды является хорошее качество дробления, возможность точно следовать за контуром рудного тела по контакту и таким образом вести выемку с минимальными потерями и разубоживанием.

Исходные данные

(горнотехническая характеристика месторождения –пример)

– мощность рудной залежи m = 3,45 м;

– угол падения α = 80^о;

– объемный вес руды γ = 3,2 т/м³;

– объемный вес пород γ_п = 2,65 т/м³;

– устойчивость руды – устойчивая;

– устойчивость пород – устойчивая;

– коэффициент крепости f = 14;

– расстояние между трещинами – 0,6 м;

– разведанная глубина – 560 м;

– длина по простиранию – 650 м.

Рис. 3.1.1. Схематическое изображение месторождения:

I-I – вертикальный разрез по простиранию; II-II – вертикальный разрез

вкрест простирания; III-III – план; 1 – длина по простиранию L = 650 м;

2 – разведанная глубина Н­_р = 560 м

Составляется упрощенная схема месторождения с указанием основных параметров (рис. 3.1.1). Остальные параметры принимаются по справочным или данным практики производства (табл. П.1-П.4).

Технология послойной выемки руды со шпуровой отбойкой

Общие сведения

Шпуровая отбойка руды, как правило, применяется при очистной выемке слоями, при этом различают восходящий и нисходящий порядок выемки.

Выемку в восходящем порядке применяют при устойчивой руде, а в нисходящем порядке – при неустойчивой руде под защитой твердеющей закладки.

Расположение шпуров бывает горизонтальное и вертикальное. Желательно размещать их перпендикулярно к плоскости основной системы трещин. Применение вертикальных шпуров обеспечивает более широкий фронт для бурения, но кровля забоя оформляется менее тщательно, что способствует образованию заколов. Поэтому шпуры располагают вертикально только при достаточно устойчивых рудах (рис. 3.1.2).

Рис. 3.1.2. Схемы послойной отбойки руды:

а – нисходящая слоевая с отбойкой горизонтальными шпурами; б – то же

с отбойкой вертикальными шпурами; в – восходящая слоевая с отбойкой горизонтальными шпурами; г – то же с вертикальными шпурами; д – потолкоуступная выемка

На рис. 3.1.3, 3.1.4 приводятся примеры очистной выемки слоями со шпуровой отбойкой: система разработки горизонтальными слоями с сухой закладкой и система слоевой выемки с отбойкой шпурами из магазинов.

Варианты с сыпучей закладкой применяются в маломощных крутых залежах, блоки располагаются по простиранию (рис. 3.1.3). Высота этажа от 35–40 до 50–60 м и в крутых залежах. Длина блока от 30 до 100 м по условию доставки руды скрепером или легкими погрузочно-доставочными машинами.

На горизонте откатки в залежах малой и средней мощности проходят рудный штрек. Блок подготавливают восстающим, пройденным на границе или посередине блока.

Очистную выемку начинают с уровня кровли штрека или оставляют над ним целик толщиной 2–5 м. Отбойка руды обычно шпуровая, доставка – механизированная в рудоспуски. На поверхности каждого слоя закладки (исключая плотную гидравлическую закладку) устраивают настил. На бурении и доставке используют оборудование переносное (перфораторы на колонках и скреперные установки) или самоходное. Последнее – преимущественно при гидравлической закладке или при бетонных настилах (рис. 3.1.3).

Увеличение высоты слоев повышает производительность работ, но, вместе с тем увеличивает обнажение боковых пород и затрудняет контроль за состоянием кровли. Обычно высота слоя 2–2,5 м; верхний предел определяется правилами безопасности.

По окончании доставки руды из слоя разбирают настил, иногда зачищают в рудоспуск верхнюю часть закладки, обогащенную рудной мелочью, и производят закладку. Материал для нее подают с вышележащего горизонта по блоковому восстающему. Для разравнивания материала используют ту же скреперную установку, что и для доставки руды.

Системой разработки с отбойкой из магазинов называется применяемая в маломощных крутых залежах система разработки с естественным поддержанием очистного пространства, при которой отбойку ведут потолкоуступно или горизонтальными слоями, начиная с нижнего слоя; выработанное пространство заполняется отбитой рудой (магазинирование руды), поверхность которой служит платформой для рабочих, занятых отбойкой; выпускается руда под действием силы тяжести, приблизительно третью часть отбитой каждым взрывом руды выпускают сразу (частичный выпуск), чтобы освободить пространство для работ по отбойке очередного слоя, а после взрывания последнего (верхнего) слоя выпускают всю отбитую руду (общий выпуск) (рис. 3.1.4).

Рис. 3.1.4. Разработка с магазинированием руды:

1 – отбитая руда; 2 – забой; 3 – шпуры

Высота этажа составляет обычно 50–60 м, при большой высоте магазина не удается управлять поверхностью отбитой руды: при выпуске даже только из одного отверстия эта поверхность опускается сразу на большой площади. Длина блока составляет от 20–30 до 80–100 м при устойчивых боковых породах и правильных контурах рудного тела.

Высота свободного пространства над отбитой рудой, на поверхности которой работают люди, должна быть не более 2,5 м.

Бурение производится перфораторами: горизонтальных шпуров – ручными перфораторами на пневмоподдержках; вертикальные – телескопными перфораторами. Широко применяются самоходные шахтные буровые установки, оснащенные одним или несколькими перфораторами (обычно типа ПК-60 или ПК-75). В качестве ВВ используются главным образом гранулированные ВВ (гранулиты АС-8, АС-4, игданит), при которых можно полностью механизировать заряжение шпуров и скважин, реже используют патронированные ВВ – аммониты, аммоналы и детониты.

Расчетная схема. Параметры шпуровой отбойки [1]