Расчет параметров при веерном расположении скважин

Линия наименьшего сопротивления с учетом коэффициента заполнения скважин К_зап = 0,8 и q = 0,78 кг/м³ вычисляется по формуле:

Расстояние от концов соседних скважин:

а`= (1,2 – 1,5)W = 1,35·3,06 = 4,13 м.

Количество скважин в одном веере определяется по формуле:

где S = Mh =16 · 28 = 448 м² – площадь веера; n_b = 19.

Расстояние между веерами скважин принимается так же, как и расстояние между рядами, то есть b = (0,7 – 1,1)W. Здесь минимальное значение b соответствует отбойке в наиболее трудноразрушаемых породах и в зажатой среде, b = 0,9·3,06 =2,75 м.

Средняя длина одной скважины

где = 0,5 м – среднее значение перебура.

Суммарная длина группы скважин, необходимых для одной отбойки:

L = [(A, B, C) ± l_п]n_pn_в,

где l_п – перебур (недобур), м, l_п = 0,5–1,5 (величина перебура или недобура уточняется опытными взрывами); n_p – число рядов скважин, n_p = 4; n_в – число скважин в ряду, n_в = 19.

L = 20,7 · 19 · 4 = 1573 м.

Объем отбитой руды

V = Mh (m + bn_p + а_к) = 16·28·(3,06 + 3·2,75 + 0,5) = 5291 м³, или 14694 т.

Средняя масса заряда ВВ в скважинах первого веера

Общая масса заряда на одну отбойку

Q_об = qV = 0,78·5291 = 4127 кг.

Фактический удельный расход ВВ

q_ф = 4127 / 5291 = 0,78 кг/м³, или 0,27 кг/т.

Выход рудной массы с 1 м скважин

Организация буровзрывных работ

Бурение скважин

Трудовые затраты на бурение скважин определяются по формуле, чел./см:

где Q_б – эксплуатационная производительность бурового станка, м/см; n_б – число рабочих, обслуживающих буровой станок.

Число рабочих, занятых на бурении:

– одним или двумя колонковыми перфораторами – 1 чел.;

– буровыми станками (при вращательно-ударном, ударно-вращательном и шарошечном бурении) – 1 чел.

Производительность бурового оборудования определяется по табл. 3.2.1.

Таблица 3.2.1

Эксплуатационная производительность станков ударно-вращательного бурения

с погружными пневмоударниками, м/см [1]

Примечание. Данные табл. приведены для 7-часовой смены, угол наклона скважин к горизонтальной плоскости составляет 0 ± 45^о, давление сжатого воздуха 0,6 МПа.

При угле наклона скважины к горизонтальной плоскости более ± 45^о данные таблицы следует умножать на 0,8.

Трудовые затраты при бурении параллельных скважин

при бурении веерных скважин –

Заряжание скважин ВВ

Принимаем тип пневмозарядчика для заряжания скважин по табл. 3.2.2, 3.2.3.

Таблица 3.2.2

Дифференциация зарядчиков по условиям применения

Таблица 3.2.3

Технические характеристики некоторых типов пневмозарядчиков

Примечания: П – порционные; Н – нагнетательные; НБ – нагнетательные барабанные.

В числителе приведена длина транспортирования по горизонтали, в знаменателе – по вертикали.

Производительность звена взрывников рассчитывается по формуле, м/см:

где Т_см – продолжительность смены, мин; Т_об – время на обслуживание за­рядной установки составляет 10 мин; Т_пз – время на подготовительно­заключительные операции, мин (см. табл. 3.2.2); L_у – максимальная длина сква­жин, которая может быть заряжена с одной установки зарядчика, м (см. табл. 3.2.2); t_нв – норма времени на заряжание скважин, мин/10 м (табл. 3.2.4, 3.2.5).

Таблица 3.2.4

Нормы времени на заряжание скважин глубиной до 20 м

Зарядчиком ВАХШ, мин/10 м

Таблица 3.2.5

Нормы времени на заряжание скважин глубиной до 20 м

Зарядчиком ЗП-25, мин/10 м

Для определения сменной производительности звена взрывников по количеству заряжаемого ВВ результаты расчета производительности необходимо умножить на количество ВВ в 1 м скважины, кг/см:

где τ_ф – фактический средний коэффициент заполнения скважин, опреде­ляется по формуле

где L_скв и L_нз – соответственно общая длина скважин и общая длина недозаряда в веере скважин, м. Оконтуривающие скважины и каждая третья или четвертая недозаряжается ВВ в пределах (0,5-1,0)∙W, в остальных скважинах (1-3)∙W.

Для других типов зарядчиков сменную производительность звена взрывников ориентировочно можно рассчитать по формуле, кг/см:

Q_зв = 100 Q_техн ,

где Q_техн – техническая производительность зарядчика, кг/мин.

Трудовые затраты на заряжание скважин определяют по формуле, чел.×см:

где п_взр – число взрывников в звене, чел.

При наличии механизма подачи зарядного шланга в скважину и транспортировании ВВ на глубину до 60–70 м число взрывников в звене должно быть не менее двух, а при большем расстоянии транспортирования ВВ – не менее четырех человек. В случае отсутствия такого механизма и при длине скважин более 30 м, число взрывников в звене может достигать 10 чел.

Способ взрывания скважин

Отдельные заряды ВВ и их группы могут взрываться одновременно либо с некоторыми интервалами во времени. В зависимости от величины этих интервалов различают взрывание (инициирование):

· мгновенное, когда все заряды ВВ инициируются одновременно;

· замедленное, при инициировании с отставанием во времени, исчис­ляемым секундами;

· короткозамедленное, если заряды инициируются с миллисекундными (т. е. тысячными долями секунды) замедлениями.

Наличие интервала замедления, а также последовательность взрывания зарядов ВВ существенно меняют механизм разрушения горного массива и результаты отбойки.

При одновременном (мгновенном) взрывании нескольких зарядов ВВ каждый из них действует в направлении своей линии на­именьшего сопротивления и отделение руды от массива происходит по сложной многогранной поверхности. Такому варианту отбойки соответствует относительно низкое использование энергии взрыва на полезную работу, в результате чего уменьшается выход отбитой руды с 1 м бурения, повышается её кусковатость и увеличивается разброс отбитой руды в очистном пространстве.

Разновременное инициирование зарядов ВВ улучшает условия для управления энергией взрыва, осуществляемого за счёт изменения направления вектора действия взрыва в сторону вновь открывающихся поверхностей.

В качестве средства замедления взрыва зарядов ВВ в современных руд­никах используют электродетонаторы замедленного (ЭДЗ) и короткоза­медленного (ЭДКЗ) действия, пиротехнические реле (КЗДШ, РП-Д) для детонирующего шнура, электронные детонаторы, неэлектрические системы инициирования (СИНВ) с низкоэнергетическими проводниками сигнала (волноводами). Основным техническим параметром средства инициирования является интервал замедления импульса взрыва τ в миллисекундах.

Чаще величину τ, мс, устанавливают исходя из необходимости улучшить дробление отбитой массы. Для этого используют следующую эмпирическую зависимость:

τ = kW,

где k – коэффициент, зависящий от крепости отбиваемой руды, при f = 5–10; 10–15; 15–20 соответственно k = 9–10; 7–8; 5–6 – линия наименьшего сопротивления заряда ВВ, м.

При многозарядном расположении зарядов ВВ применяют следующие схемы короткозамедленного взрывания: порядную (веерную), клиновую, трапециевидную и многорядно-волновую.

Конструктивно самая простая из этих схем – порядная (повеерная). При ее осуществлении заряды ВВ внутри каждого ряда соединяются между собой детонирующим шнуром и тем самым инициируются одновременно (мгновенно) в каждом ряду, но с интервалами во времени между каждым последующим рядом (веером) (табл. 3.2.6).

Таблица 3.2.6