44740

Горная выработка. Проведение горных выработок

Контрольная

География, геология и геодезия

Горнодобывающая промышленность является одной из отраслей экономики России, на основе которой развиваются металлургия, химическая промышленность, машиностроение, электродобывающая и другие отрасли.

Русский

2014-12-21

446.5 KB

401 чел.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КРАТКАЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ И ОБОСНОВАНИЕ КРЕПИ

2.1. Обоснование формы поперечного сечения выработки,

типа и материала крепи.

2.2. Определение основных размеров поперечного сечения выработки.

3. РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА БВР.

3.1. Установление длины заходки, коэффициента использования

шпуров и глубины шпуров

3.2. Выбор типа и количества используемых бурильных машин.

3.3. Выбор типа взрывчатого вещества.

3.4. Расчет общего количества взрывчатого вещества.

3.5. Выбор типа вруба.

3.6. Расчет количества шпуров на забой.

3.7. Определение массы заряда на каждый шпур

3.8. Выбор конструкции заряда взрывчатого вещества в шпуре

и типа забойки.

3.9. Расчет оптимального время замедления, и выбор

типа электродетонаторов.

3.10. Расчет электровзрывной сети.

4. ОБЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫРАБОТКИ

5. ВЕНТИЛЯЦИЯ

6. ПЫЛЕГАЗОВЫЙ РЕЖИМ                                                                      

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                         

ЛИТЕРАТУРА              


ВВЕДЕНИЕ

Горнодобывающая промышленность является одной из отраслей экономики России, на основе которой развиваются металлургия, химическая промышленность, машиностроение, электродобывающая и другие отрасли.  Основными особенностями горнорудной и угольной промышленности являются не стационарный характер производства работ и основных горных процессов (вскрытие, подготовка к выемке и добыча полезного ископаемого), связанный с постоянной отработкой запасов, а большая изменчивость горно-геологических условий по площади отработки месторождений или их участков. Это вызывает необходимость постоянного анализа состояния горнодобывающего предприятия с целью выбора решений по эффективной отработке запасов, внедрение передовых технологий, обеспечивающих значительное повышение производительности труда.

При этом ставится задача свести  к минимуму негативные тенденции, вызванные переходом на отработку месторождения с более сложными условиями залегания и худшим качеством полезного ископаемого.

Важную роль в решении этих задач играет проектирование, которое является связующим звеном науки и производства.

1. КРАТКАЯ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Штрек проводиться по породе, а именно по глинистому сланцу и пириту с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодъяконова f=5. Глубина заложения 470 м, угол наклона  00. Срок эксплуатации 3 года. Длина выработки 600 м.

Шахта, в условиях которой ведётся проведение горной выработки, относится к I категории, т. е. не опасной по газу и пыли, однако работы ведутся с применением средств индивидуальной и коллективной защиты. К индивидуальным средствам защиты относятся: респираторы, специальная одежда, самоспасатели, диэлектрические перчатки. К коллективным средствам защиты относятся: орошение взорванной горной массы, заземление электрической аппаратуры, реле утечки, противопожарный трубопровод.

Проектируемая горная выработка будет служить для транспорта угля и горной массы, доставки материалов и оборудования, и проветривания.


2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ГОРНОЙ ВЫРАБОТКИ И ОБОСНОВАНИЕ КРЕПИ

2.1. Обоснование формы поперечного сечения выработки,

типа и материала крепи.

Арочная форма выработки с металлической рамной крепью применяется при проходке в породах с коэффициентом крепости f=3÷9, находящихся в зоне установившегося горного давления, а также в зоне влияния очистных работ при отсутствии пучащих пород в почве. Достоинство арочной формы заключается в том, что по своей конфигурации она приближается к своду естественного равновесия, что уменьшает растягивающее напряжение в кровле и, следовательно, горное давление.

В данном проекте для поддержания горной выработки применяем арочную податливую металлическую крепь АП-3. Комплект крепи состоит из двух полуарок и верхнего элемента, жестко соединенных между собой внахлестку при помощи планок и хомутов. Длина нахлестки – 300 мм. Арочную податливую крепь изготавливают из спецпрофиля СВП-22. Податливость крепи достигается за счет скольжения элементов. Комплекты крепи устанавливают в выработке одна от другой (шаг установки крепи) на расстоянии 0,9 м.

2.2. Определение основных размеров поперечного

сечения выработки.

Размеры поперечного сечения выработки определяем согласно, норм Правил Безопасности для расположения оборудования. В штреке располагается следующее оборудование: трубопровод, ж/д пути для вагонеток типа ВГ 2,5. Согласно ПБ расстояние (зазоры) между крепью, размещенным в выработках оборудованием и наиболее выступающим габаритом подвижного состава должно быть с одной стороны не менее 0,7 м (для свободного прохода людей), с другой стороны - не менее 0,25 м при рамных конструкциях крепей. Принимаем, что с обеих сторон от железнодорожного пути будут передвигаться люди, в связи с этим размер с одной стороны 1,0 м и с другой 1,2 м (с учетом сооружения водоотливной канавки и проходящего вдоль стены трубопровода). Максимальный размер подвижного состава – ширина вагонетки 1,35 м. Итого ширина штрека составит: в свету 1+1,35+1,2=3,55 м, в проходке (с учетом толщины крепи) 3,55+0,1+0,1=3,75 м.

В соответствии с действующими правилами безопасности минимальная высота для участковых вентиляционных, промежуточных, транспортных штреков, участковых бремсбергов и уклонов не менее 1,8 м от почвы (головки рельсов) до крепи или размещенного в выработке оборудования. Высота от почвы выработки до верхней части головки рельсов 0,2 м. В верхней части выработки располагается вентиляционный став диаметром 0,6 м, при этом общая высота подвески 0,7 м. Максимальная высота выработки составит в свету 0,2+1,8+0,7=2,7 м, в проходке (с учетом толщины крепи) 2,7+0,1=2,8 м.

Исходя из установленных формы и размеров (ширина и высота) горной выработки определяем площадь поперечного сечения: в свету Sсв=11,1 м2; в проходке (вчерне) Sпр=12 м2. Основные размеры выработки представлены на рис. 1. Поперечные сечения горизонтальных и наклонных выработок должны соответствовать их типовым сечениям.

3. РАЗРАБОТКА ПАСПОРТА БВР.

3.1. Установление длины заходки, коэффициента использования

шпуров и глубины шпуров

Длину заходки и глубину шпуров устанавливают такими, чтобы затраты на БВР были минимальными. Величина lзах должна обеспечивать получение месячной скорости проведения выработки (если скорость задается), в этом случае

где Vмес – месячная скорость проведения выработки, м/мес; Тц – продолжительность проходческого цикла при проведении выработки буровзрывным способом; как правило принимается кратной продолжительности смены (6 ч); nдн – количество рабочих дней для проходческой бригады в месяц (25 дн); Тсут – количество часов работы проходческой бригады в сутках по проходке горной выработки, как правило, при буровзрывной технологии принимают Тсут =18 ч.

В свою очередь в угольной промышленности приняты следующие нормативы скоростей проходки выработок и выполнения работ при буровзрывном способе проведения (табл. 1).

Таблица 1. Нормативы скоростей проходки выработок

Вид горных выработок и работ

Скорость выполнения

работ, м/мес

Стволы:

  вертикальные

  наклонные

  углубка вертикальных стволов

55

50

25

Квершлаги и полевые штреки

90

Штреки по полезному ископаемому и с подрывкой породы

120

Наклонные выработки, проводимые снизу вверх:

по полезному ископаемому и с подрывкой породы;

полевые

105

80

Наклонные выработки, проводимые сверху вниз:

по полезному ископаемому и с подрывкой породы;

полевые

90

70

Согласно задания на курсовое проектирование проводимая выработка – штрек. Исходя из таблицы 1 нормативная скорость проведения штрека 120 м/мес, тогда длина заходки составит

Принятая глубина шпуров должна обеспечиваться возможностями бурового оборудования, этот момент нужно учитывать при использовании для бурения шпуров буровых установок, у которых ограничен шаг подачи бурового агрегата.

Принятая величина длины заходки должна быть кратной (по возможности) шагу крепи. Шаг установки крепи 0,9 м, исходя из этого

Значения коэффициента использования шпуров принимаются в зависимости от коэффициента крепости породы и площади поперечного сечения выработки. При проведении опытных взрываний необходимо добиться, чтобы коэффициент использования шпура был максимально возможным в данных горно-геологических условиях. По требования Руководства, при проведении горных выработок по породам с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f  7 коэффициент использования шпуров должен находиться в пределах 0,9-0,95, в более крепких породах – 0,9 и при проведении выработок с двумя открытыми поверхностями 0,95-1,0.

Глубину шпура с учетом длины заходки и коэффициента использования шпура определяем по формуле

Среднее расчетное значение глубины шпура составит

при этом длина врубовых шпуров составит

3.2. Выбор типа и количества используемых бурильных машин.

С учетом крепости пород, размеров и угла проведения горной выработки, максимальной длины шпура для бурения шпуров и уборки отбитой принимаем буропогрузочную машину с нагребающими лапами 2ПНБ2Б. Буропогрузочная машина 2ПНБ2Б предназначена для механизации процессов бурения шпуров и погрузки горной массы с кусками размером до 500 мм, разрыхленной буровзрывным способом, при проведении горизонтальных и наклонных (до ± 8°) горных выработок площадью сечения в свету 8,8 м3 и более и высотой 3,8 м и более, диаметр шпура 42 мм, максимальная длина шпура 2,5 м.

Выполним проверку диаметра шпура (съемной буровой коронки) по отношению к диаметру патрона ВВ. Кольцевой зазор между патронами и стенками шпура должен быть не менее 3 мм. Рекомендуемое увеличение диаметра шпура при крепости породы f=3-9 составляет 7 мм по отношению к диаметру патрона. Диаметр патрона 32 мм, следовательно, диаметр шпура не менее 39 мм. Окончательно принимаем диаметр шпура 42 мм.

3.3. Выбор типа взрывчатого вещества.

В качестве взрывчатых веществ следует использовать только допущенные в установленном порядке к постоянному применению в Российской Федерации. Условия применения взрывчатых веществ должны соответствовать указанным в действующих Правилах и могут уточняться разрешениями Ростехнадзора России. Выбор взрывчатых веществ должен основываться на соблюдении принципов соответствия степени опасности забоя по пылегазовому фактору, назначения и класса предохранительности взрывчатого вещества, а также рекомендаций табл.2 по работоспособности взрывчатого вещества в зависимости от прочностных свойств горных пород.

Таблица 2. Рекомендации по выбору типа взрывчатого вещества

Коэффициент крепости пород f

1-3

3-6

6-10

10 и более

Работоспособность ВВ, см3

260

220-320

320-400

400-600

Исходя из вышеизложенных рекомендаций и фактических условий ведения буровзрывных работ, к использованию принимаем непредохранительные взрывчатые вещества II класса. При проведении выработок буровзрывным способом по породам с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f < 7 рекомендуются к применению взрывчатые вещества, не содержащие сенсибилизаторов, более чувствительных, чем тротил (аммонит №6ЖВ, аммонал М-10), по породам с коэффициентом крепости 7<f<10 применение взрывчатых веществ, содержащих гексоген или нитроэфиры, допускается только во врубовых шпурах. Во всех остальных шпурах должны применяться взрывчатые вещества, не содержащие сенсибилизаторов, более чувствительных, чем тротил. При проведении горизонтальных и наклонных выработок по породам с коэффициентом крепости f ≥ 10 допускается применение любых взрывчатых веществ.

Исходя из горно-геологических условий и рекомендаций таблицы 14

[1] принимаем взрывчатое вещество - аммонит №6ЖВ (ГОСТ 21984-76, ОСТ 84-2233-85) со следующими характеристиками:

- бризантность: 14 мм;

- работоспособность: 360 см3;

- скорость детонации: 3600-4200 м/сек;

- теплота взрыва: 1025 ккал/кг;

- плотность патронирования: 1,0 – 1,15 г/см3;

- диаметр патронов: 32 мм;

- масса патронов: 200 г.

3.4. Расчет общего количества взрывчатого вещества.

Определение общего количества взрывчатого вещества на забой Q, кг, производится по формуле

где V – объем взрываемой породы в массиве, м3,

,

здесь Sвч – площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2, lшп – средняя глубина шпура, м; q – удельный расход взрывчатого вещества, кг/м3.

Наибольшее распространение при определении удельного расхода взрывчатого вещества q, кг/м3, получила формула проф. Н.М. Покровского, являющаяся наиболее универсальной,

где q1 – нормальный расход взрывчатого вещества, кг/м3, q1=0,1∙f=0,1∙5=0,5 кг/м3; f – коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова; k1 – коэффициент, учитывающий изменение расхода взрывчатого вещества в зависимости от его работоспособности. Определяется по формуле

380 – работоспособность эталонного взрывчатого вещества, см3; Р – работоспособность принятого взрывчатого вещества, см3;

f1 – коэффициент, учитывающий структуру породы, принимается из таблицы 3.

Таблица 3. Значения коэффициента f1

Характеристика породы

Коэффициент f1

Вязкие, упругие, пористые

2

Дислоцированные с неправильным или параллельным оси выработки залеганием и мелкой трещиноватостью

1,4

Со сложным залеганием и меняющейся крепостью; с напластованием, перпендикулярным направлению шпуров

1,3

Массивные, хрупкие, плотные

1,1

kзаж – коэффициент зажима породы определяемый при наличии одной поверхности обнажения по формуле

При подрывке породы (наличии двух свободных поверхностей) проф. Н.М. Покровский рекомендует принимать следующие значения коэффициента зажима пород kзаж: при верхней подрывке – 1,5; при боковой подрывке – 1,3; при нижней подрывке – 1,2.

 Q = 22,8 · 1,3 = 29,6 кг.

3.5. Выбор типа вруба.

При выборе типа вруба руководствуются следующим. Взрывные работы при проходке горных выработок по породе, как правило, ведутся при наличии одной обнаженной поверхности. В этих условиях взрывание необходимо производить так, чтобы с помощью определенной системы врубовых шпуров образовать дополнительные свободные поверхности, облегчающие действие взрыва зарядов вспомогательных и отбойных шпуров и расширение выработки на полное сечение. В мягких породах с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f = 2-4 рекомендуется применять клиновые (см. табл. 4), пирамидальные и веерные врубы. В основном это простые одинарные врубы, иногда применяются двойные. При взрывании в крепких породах с использованием клинового или пирамидального врубов целесообразным является бурение в центре вспомогательного врубового шпура, глубиной 0,5-0,7 глубины вруба, предназначенного для разрушения породной пробки и предотвращения выбивания крепи.

Таблица 4. Основные параметры клиновых врубов

Коэффициент

крепости

пород

Расстояние между парами шпуров, м, при работоспособности взрывчатого вещества, см3

Угол наклона

шпуров,

град.

Число

шпуров во врубе

250-295

300-345

350-395

400-450

3-4

0,46-0,48

0,49-0,51

0,52-0,54

0,55-0,57

70

4-6

5-6

0,43-0,45

0,46-0,48

0,49-0,51

0,52-0,54

65

7-8

0,40-0,42

0,43-0,45

0,46-0,48

0,49-0,51

62

9-10

0,37-0,39

0,40-0,42

0,43-0,45

0,46-0,48

60

6-8

11-13

0,34-0,36

0,37-0,39

0,40-0,42

0,43-0,45

55

14-16

0,31-0,34

0,34-0,36

0,37-0,39

0,40-0,42

52

8-10

Работоспособность ВВ 360 см3, крепость пород f = 5, в связи с чем принимаем расстояние между парами шпуров 0,5 м, угол наклона шпуров 65° и 6 шпуров во врубе.

3.6. Расчет количества шпуров на забой.

Расчетное число шпуров на забой определяется по формуле Н.М. Покровского

,

где q - удельный расход взрывчатого вещества, кг/м3; Sвч – площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2; η = 0,95 – коэффициент использования шпура; d – диаметр патрона взрывчатого вещества, м; ∆ - плотность взрывчатого вещества в патроне, кг/м3; кз = 0,5 – коэффициент заполнения шпура, принимаем согласно табл. 5.

Таблица 5. Коэффициент заполнения шпуров

Тип выработки

Диаметр патрона ВВ, мм

Коэффициент заполнения при крепости пород f

3-9

10-20

Горизонтальные и наклонные

28

0,35-0,70

0,75-0,85

32, 36

0,30-0,60

0,60-0,85

Вертикальные

32, 36

0,40-0,50

0,50-0,65

45

0,35-0,45

0,45-0,50

Полученное расчетное количество шпуров рекомендуется уточнять графическим методом с соблюдением минимально допустимых расстояний между смежными шпуровыми зарядами, приведенных в таблице 6. Так как класс ВВ – II и f = 5, то lmin = 0,5 м.

Таблица 6. Минимально допустимые расстояния между смежными шпуровыми зарядами

Условия взрывания

Минимально допустимые расстояния между смежными

шпуровыми зарядами, м, при классе взрывчатого вещества

II

III-IV

V

VI

При f7

0,5

0,45

0,3

0,25

При f=7-10

0,4

0,3

-

-

При уточнении расчетного количества шпуров графическим методом (рис.2) основные параметры расположения шпуров определяются по формулам:

а) площадь поперечного сечения выработки, приходящейся на 1 шпур, кроме врубовых, определяем по формуле

где Sвч - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2; Sвр – площадь поперечного сечения на предполагаемой плоскости отрыва, образованной взрывом врубовых шпуров, определяется графическим способом, м2; N – общее число шпуров на заходку; Nвр - количество врубовых шпуров,

б) среднее расстояние между шпурами кроме врубовых определяем по формуле и данная величина составит

По результатам полученных значений расчетного количество шпуров и среднего расстояния между ними с помощью графического метода построим схему их расположения. При этом расстояния между смежными шпуровыми зарядами в донной части по почве выработки длиной 3,75 м составят 0,75 м при 5 шпурах, по остальному контуру выработки стороне 0,72 м при 15 шпурах. Общее количество оконтуривающих шпуров 20 шт., из них 2 шпура окунтуривающих угловых. Количество отбойных (вспомогательных) шпуров 34-6-20=8 шт. Схема расположения шпуров представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема расположения шпуров

3.7. Определение массы заряда на каждый шпур

Среднюю величину заряда в шпуре (кг), определяем по формуле и составляет

 

Масса шпурового заряда по группам шпуров ориентировочно принимается и составит

Масса заряда в шпуре корректируется по целому числу патронов в шпуре. Для взрывания принимаем патронированное взрывчатое вещество - аммонит 6ЖВ с весом патрона 0,2 кг, при длине патрона 0,23 м.

Число патронов на один шпур определяют по формулам

где nп – масса патрона взрывчатого вещества, кг.

Общее количество патронов ВВ по группам шпуров составит:

- для врубовых 6∙5=30 шт., что составит 6,0 кг;

- для отбойных 8∙5=40 шт., что составит 8,0 кг;

- для оконтуривающих 18∙4+2∙5=82 шт., что составит 16,4 кг.

Полученные величины зарядов взрывчатого вещества проверяются на соблюдение требования о величине забойки при заряжании патронированными взрывчатыми веществами по формуле

lз = lш − n∙lп ≥ lmin ;

где lз – расчетная длина забойки в шпуре, м; lш – общая длина шпура, м; n – количество патронов взрывчатого вещества в шпуре, шт.; lп – длина патрона взрывчатого вещества, м; lmin – минимальная величина забойки, м;

Минимальная величина забойки при взрывании для всех забоечных материалов должна составлять: при глубине шпуров 0,6-1,0 м – половину глубины шпура; при глубине шпуров более 1,0 м – 0,5 м.

Длина заряда по группам шпуров составит:

- для врубовых lз =2,10-5∙0,23=0,95 м ≥ 0,5 м;

- для отбойных lз =1,90-5∙0,23=0,75 м ≥ 0,5 м;

- для оконтуривающих lз =1,95-4∙0,23=1,03 м ≥ 0,5 м;

- для оконтуривающих угловых lз =1,97-5∙0,23=0,82 м ≥ 0,5 м;

Суммарное количество патронов ВВ на цикл составит 152 шт., что составит 30,4 кг, общая длина забойки 31,88. Основные показатели буровзрывных работ и характеристики шпуров приведены в таблицах 7 и 8.

Таблица 7. Показатели буровзрывных работ

Показатели

Ед. изм.

Количество

Сечение выработки (расширения) вчерне

м2

12,0

Категория крепости по шкале проф. Протодъяконова

-

5

Буровые машины

тип

-

2ПНБ2Б

кол-во

шт.

1

Коронки, резцы

диаметр

мм

42

Количество шпуров на цикл

шт.

34

Количество шпурометров

на цикл

м

68,1

на 1 м

37,83

К.И.Ш.

-

0,95

Тип ВВ

аммонит 6ЖВ

Тип электродетонаторов

-

ЭД-З-Н

Расход ВВ

на цикл

кг

30,4

на 1 м

16,9

Расход электродетонаторов

на цикл

шт.

43

на 1 м

24

Тип взрывной машинки

-

КПМ-3У

Тип применяемой забойки

-

песчано-глинистая

Расход забойки

на цикл

м

31,88

на 1 м

17,7

Подвигание забоя за взрывание

м

1,8

Выход породы за цикл

м3

22,8

Таблица 8. Характеристика шпуров

Номера шпуров, взрываемых за один прием

Глубина

каждого из шпуров, м

Угол наклона

Величина заряда, кг

Длина

каждого из шпуров, м

Длина

забойки, м

Тип

электродетонаторов

проекция 2

проекция 3

каждого

шпура

группы

шпуров

1,3,5

2,10

65

90

1,0

6,0

2,31

0,95

ЭД-З-1Н

2,4,6

115

7-14

1,90

90

90

1,0

8,0

1,90

0,75

ЭД-З-2Н

15,17,19,21

1,90

96

90

0,8

15,4

1,95

1,03

ЭД-З-3Н

16,18,20,22

84

90

23-28

90

96

29-32

90

84

33

1,90

96

96

1,0

2,0

1,97

0,82

ЭД-З-4Н

34

84

84

3.8. Выбор конструкции заряда взрывчатого вещества в шпуре

и типа забойки.

Существуют следующие способы взрывания: взрывание с применением электродетонаторов; электроогневое и огневое взрывание и взрывание с применением детонирующего шнура. Принимаем электрическое взрывание. При выборе конструкции заряда взрывчатого вещества необходимо руководствоваться следующими требованиями. Патрон-боевик должен быть расположен первым от устья шпура. Электродетонатор необходимо помещать в ближайшей к устью шпура торцевой части патрона-боевика так, чтобы дно гильзы электродетонатора было направлено ко дну шпура. При этом возможно применение электродетонаторов с малой длиной проводов (1,5-2,0 м). Конструкция заряда в шпурах представлена на рис. 3.

Рис. 3. Конструкция заряда в шпурах

Согласно ПБ электровзрывные сети должны иметь исправную изоляцию, надежные электрические соединения. Концы проводов и жил кабелей должны быть тщательно зачищены, плотно соединены (срощены) и соединения (сростки) изолированы при помощи специальных зажимов или других средств. Электровзрывная сеть должна быть двухпроводной.

На горных предприятиях рекомендуется применяться электродетонаторы с медными проводами. Это рекомендации распространяется также на соединительные и магистральные провода (кабели) электровзрывной сети.

Запрещается монтировать электровзрывную сеть в направлении от источника тока или включающего ток устройства к заряду. После монтажа и осмотра электровзрывной сети необходимо проверить ее проводимость.

При электрическом взрывании патроны-боевики изготавливаются в следующем порядке:

а) в верхнем торце патрона взрывчатого вещества при помощи наколки из материалов, не дающих электрических искр, делается углубление, в которое вводится электродетонатор на всю длину его гильзы;

б) электродетонатор вводится в боевик на полную глубину и надежно фиксируется (закрепляется в патроне набрасыванием и затягиванием петли из проводов электродетонатора на конце патрона-боевика).

В качестве забойки должны применяться глина с относительной влажностью не более 18%, песок влажностью не менее 3-4% не содержащий силикозоопасных фракций или не вызывающий запыленности воздуха свыше санитарных норм, буровой штыб без органических примесей, смесь глины с песком, гидрозабойка в шпурах в сочетании с запирающей забойкой из глины или смеси глины с песком или иные материалы, допущенные Ростехнадзором России.

3.9. Расчет оптимального время замедления, и выбор

типа электродетонаторов.

В настоящее время оптимальные интервалы замедления определяют на основе проведения опытных взрывов. Приближенно значения оптимального времени замедления tопт, мс, определяют по следующей формуле

где С – скорость распространения звуковых волн в массиве, км/с (С = 3,15 км/с); ρ – плотность породы в массиве, т/м3 (ρ = 2,6 т/м3); К – коэффициент Петрова, учитывающий количество обнаженных поверхностей, принимается равным 3,3 при одной, 2,0 – при двух и 1,0 – при трех обнаженных поверхностях; принимаем равным 2,0 при двух обнаженных поверхностях; W – линия наименьшего сопротивления, определяем по формуле

W = n∙Rоз, м

где n – коэффициент пропорциональности, в породах с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f ≥ 4 принимается равным для вертикальных выработок – 30-40, для горизонтальных и наклонных выработок – 40-50 (меньшее значение коэффициента принимается при взрывании в крепких породах), при f < 4 – 50-60; Rоз – радиус патрона взрывчатого вещества, м.

W=0,016∙50=0,8 м,  .

Для электродетонаторов ЭД-З-Н интервал времени срабатывания (замедления) составляет 20 мс, Согласно расчетного значения оптимального времени замедления и количества взрываемых групп шпуров принимаем 4 ступени замедления (электродетонаторы ЭД-З-1Н, ЭД-З-2Н, ЭД-З-3Н, ЭД-З-4Н). Суммарное время замедления составит 60 мс.

 

3.10. Расчет электровзрывной сети.

Условия применения получивших распространение схем соединения электродетонаторов приведены в табл. 9. Применяем последовательную схему соединения электродетонаторов. Электровзрывная сеть должна быть только двухпроводной. Использование воды, земли, труб, рельсов, канатов и т.п. в качестве одного из проводников запрещается.

Таблица 9. Условия применения схем соединения электродетонаторов

Схема соединения

Условия применения

Последовательная

Забои подготовительных выработок

Последовательно-параллельная

Взрывание в породных забоях при наличии возможных нарушений изоляции взрывной сети, а также другие забои, где количество одновременно взрываемых электродетонаторов не позволяет взорвать их в последовательной взрывной цепи

Параллельно-ступенчатая

Забои вертикальных стволов

Электровзрывная цепь состоит из электродетонаторов с проводами, концевых проводов, участковых проводов, идущих к источнику тока. Цепь монтируется из изолированных одно- и многопроволочных медных проводов. Для взрывных работ применяют провода марок ВП 1, ВП 2×0,7, НГШМ 2×1,5, НГШМ 2×10. Применяем последовательное соединение ЭД-З-Н в забое, общее количество электродетонаторов N = 34, четыре ступени замедления при интервале времени срабатывания 20 мс. Сопротивление ЭД с соединительными проводами rд= 3,18 Ом, в качестве магистрального используем провод ВМВ-0,75 площадью поперечного сечения sм = 0,75 мм2 (удельное сопротивление проводника из меди ρ=0,0175 Ом∙мм2/м. Максимальная длина магистрального провода с учетом запаса на катушке Lм = 150 м. Для сохранения магистрального провода во время взрыва предусматриваем участковые провода длиной lу = 15 м, используя провод ВМП-0,5 площадью поперечного сечения sу = 0,5 мм2. В качестве источника тока применяется взрывной прибор КПМ-3У, имеющий следующие характеристики:

Напряжение на зарядном конденсаторе   1600 В

Допустимое сопротивление последовательной взрывной сети  600 Ом

Допустимое число одновременно взрываемых электродетонаторов  200.

После монтажа и осмотра электровзрывной сети необходимо проверить ее токопроводимость. Перед взрыванием зарядов взрывчатого вещества должно быть произведено измерение общего сопротивления электровзрывной сети электроизмерительными приборами, допущенными Ростехнадзором России. В случае расхождения величин измеренного и расчетного сопротивлений более чем на 10% необходимо устранить неисправности, вызывающие отклонения от расчетного сопротивления электровзрывной сети. Для измерения сопротивлений электровзрывной сети используем линейный мост Р-3043 имеющий следующие характеристики:

Пределы измерения, Ом        0,3-3000

Основная погрешность измерения, %     ± 5

Ток в измеряемой цепи (не более), мА     7

Основные размеры, мм        180×160×62

Масса, кг          1,6

При невозможности измерить сопротивление электровзрывной сети допускается по разрешению лица технического надзора, руководящего проведением взрыва, ограничиться проверкой ее токопроводимости.

Сопротивления магистральных и участковых проводов составят

8,4 Ом;

1,26 Ом,

где К = 1,2 – коэффициент неравномерности прокладки проводов.

Ток, проходящий по взрывной сети и через каждый ЭД, определятся по формуле и составит  А > 1,3 А, – применение данной схемы возможно.

4. ОБЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ВЫРАБОТКИ

Работы по проведению горной выработки ведутся в 4 смены (3 смены по проведению горной выработки, 1 смена ремонтно-подготовительная). В одну смену, за исключением ремонтно-подготовительной, выполняется по 1-му циклу. Общее количество полных циклов – 3 цикла в сутки. Продолжительность одной смены 6 часов, количество проходчиков в смену 4 человека.

Основные операции и вспомогательные операции, выполняемые при проведении горных выработок следующие. Смена по проведению горной выработки начинается с осмотра рабочего места и приведение его в безопасное состояние. Следующая операция - бурение шпуров, которое осуществляют с помощью навесного оборудования буропогрузочной машиной 2ПНБ2Б. После полного обуривания забоя приступают заряжанию шпуров и монтажа электрической цепи. После заряжания шпуров и взрывания забой проветривается до тех пор, пока концентрация ядовитых газов образовавшихся при взрывании не снизится до безопасной. Уборку отбитой горной массы производят буропогрузочной машиной с нагребающими лапами 2ПНБ2Б под защитой временной крепи. После полной уборки породы забой крепится постоянной крепью арочной крепью. По мере подвигания забоя выполняются вспомогательные операции: периодическое наращивание рельсового пути, вентиляционного става и противопожарного трубопровода. Выполнение вспомогательных операций может производиться одновременно с основными или между собой.

Время на обуривание забоя выработки рассчитывается по формуле

, час,

где Σlшп – суммарная длина шпура, Σlшп=2,31·6+1,90·8+1,95·18+1,97·2=68,1 м; mм - количество бурильных машин, шт.; Vб - скорость бурения одной машиной, м/ч.

Технические характеристики буропогрузочной машиной с нагребающими лапами 2ПНБ2Б следующие:

- минимальная  площадь сечения выработки в свету, м2

8,8

- высота обуривания забоя, м

4

- ширина обуривания забоя, м

3,8

- число бурильных машин

1

- коэффициент крепости пород

до 8

- число манипуляторов

1

- глубина шпуров, м

2,75

- техническая производительность бурения, м/ч

32

- техническая производительность погрузки, м3/мин

2,0

- суммарная установленная мощность, кВт

77,5

- размеры, мм:

- длина (при погрузке)

8000

- ширина

1800

- высота (в транспортном положении)

2340

- масса, т:

 общая

 навесного оборудования

13,9

1,8

Время на погрузку породы определяется по формуле

, мин,

где V – объем взрываемой породы в массиве, ; Pпогр – производительность погрузки породы в единицу общего времени, принимается по технической характеристике оборудования Pпогр = 2,5 м3/мин.

tпогр=22,8/2,2=10 мин или 0,2 часа.

Расчёт времени заряжания шпуров производят по формуле

где Nшп – число шпуров приходящееся на одного заряжающего N = 34 шт.; tз - время заряжания одного шпура  (2 - 4 мин).

tзар = 34·2 = 68 мин или 1,1 часа.

Согласно комплексной нормы выработки на установку крепи АП3 из  спецпрофиля СВП-22 для забоя площадью в проходке 12,0 м2 бригадой из 4-х проходчиков время на установку составляет 80 мин.

Время проветривания забоя 30 мин., приведение выработки в безопасное состояние после взрывания 10 мин. Установка временной крепи 20 мин. Во время заряжания шпуров 2 проходчика могут  параллельно выполнять вспомогательные операции по наращиванию рельсового пути (1 раз в сутки, т.к. длина рельсы 6 м), наращиванию противопожарного трубопровода (1 раз в сутки, т.к. длина трубы 6 м), наращиванию вентиляционного става (2 раза в сутки, т.к. длина вентиляционной трубы 3 м), а также доставки материалов.

На основании полученных данных составим график организации работ по выполнению основных и вспомогательных операций при проходке выработки на одну смену, представленный циклограммой.

Итого продолжительность цикла 360 мин (6 час.) х 4 чел.= 24 чел.час или 4 чел.см. Если за цикл проходят 1,8 м, то производительность труда проходчика составит 1,8/4=0,45 м/чел.см., при этом трудоемкость составит 4 чел.см./1,8м =2,22ч.см./м.

Общая длина выработки 600 м, подвигание забоя за цикл 1,8 м, в сутки выполняют 3 цикла, число рабочих дней в месяце 25, то полное время проведения составит 600/(1,8·3·25)=4,4 мес. или 111 сут.

График организации работ при проходке выработки

п/п

Наименование

операций

Продолж.

операции,

мин.

Кол.

рабочих

Часы смены

1

2

3

4

5

6

1

Осмотр рабочего места, подготовка инструмента к работе

15

4

---

2

Бурение шпуров

127

4

  ---------

-------------

----

3

Заряжение шпуров, монтаж эл. цепи

68

2

     --------

------

4

Взрывание, проветривание

30

4

       -------

5

Осмотр забоя, ликвидация отказов

10

1

--

6

Возведение временной крепи

20

4

  ----

7

Погрузка породы

10

4

       --

8

Возведение постоянной крепи

80

4

          -----

-------------

9

Выполнение вспомогательных операций

68

2

     --------

------

5. ВЕНТИЛЯЦИЯ

Согласно ПБ 03-428-02 §12.1.2. количество воздуха, необходимое для проветривания подземных выработок и объемов на всех стадиях выполнения работ, должно рассчитываться по следующим факторам:

а) наибольшему числу людей, занятых одновременно на подземных работах;

б) взрывоопасным газам;

в) запыленности воздуха;

г) вредным газам (отработанные газы ДВС, продукты взрыва ВВ, естественно выделяющиеся газы из породы);

д) сварочным аэрозолям;

е) минимальной скорости движения воздуха.

В проекте принимают оборудование, обеспечивающее наибольшее из полученных результатов количество воздуха. Выполним расчет необходимого количества воздуха для проветривания выработки.

1. Расчет количества воздуха по числу людей в забое.

Согласно ПБ 03-428-02 §12.1.4 количество воздуха, рассчитываемое по числу людей, должно приниматься не менее 6 м3/мин на одного человека, считая по наибольшему числу одновременно работающих в смене людей.

Максимальное число одновременно работающих в забое людей составляет 4 чел. Исходя из этого количество воздуха, рассчитываемое по числу людей, должно приниматься не менее 24 м3/мин или 0,4 м3/с.

2. Расчет количества воздуха по взрывоопасным газам (газовыделению).

Расчет количества воздуха по метанообильности и углекислотообильности не производим, в связи с тем, что фактические замеры, как метана, так и углекислого газа при проведении выработки не позволяют выявить опасных концентраций.

3. Расчет количества воздуха по выхлопным газам.

Расчет количества воздуха по выхлопным газам не производим, в связи с тем, что в выработке не предусматривается работа оборудования с ДВС.

4. Расчет количества воздуха по газам, образующимся при взрывных работах.

Согласно ПБ 03-428-02 §12.1.5 при производстве взрывных работ необходимое количество воздуха для подземных выработок определяется по количеству вредных веществ, образующихся при одновременном взрывании наибольшего количества взрывчатого вещества. Принимается, что при взрыве 1 кг ВВ образуется 40 л условной окиси углерода. §12.1.6. Допуск людей в забой после взрыва разрешается не ранее чем через 15 мин и после проверки состава воздуха.

Количество воздуха по газам, образующимся при взрывных работах определяют по формуле

, м3/мин,

где А - количество одновременно взрываемого ВВ, кг; bо.уг - выход вредных газов в пересчете на условную окись углерода, принимается при взрывных работах в грунтах средней крепости непредохранительными ВВ средней работоспособности и предохранительными ВВ, bо.уг=40 л/кг; V - загазованный после взрыва объем выработки, м3.

,

5. Расчет количества воздуха по минимальной скорости движения.

Согласно ПБ 03-428-02 §12.1.9. Скорость движения воздуха в подземных выработках должна быть не выше 6 м/с в горизонтальных и наклонных выработках. Во всех случаях скорость движения воздуха в выработках должна быть не менее 0,1 м/с.

Расчет расхода воздуха из условия минимальной скорости производится по формуле

Qзп = 60 · S · Vmin , м3/мин

где Vmin – минимальная скорость воздуха в призабойном пространстве тупиковой выработки, согласно ПБ Vmin =0,1 м/с; S – площадь поперечного сечения выработки в свету, S=11,1 м2.

Qзп = 60 · 11,1 · 0,1 = 66,6 м3/мин.

6. В связи с тем, что сварочные работы при проведении выработки не предусмотрены расчет количества воздуха по сварочным аэрозолям не производим.

Исходя из выполненных расчетов наибольшее количество воздуха подаваемого для проветривания проводимой выработки должно быть не менее 66,6 м3/мин или 1,11 м3/сек. Данной характеристике, а также с учетом максимальной площади сечения и длины проветривания выработки, удовлетворяет вентилятор местного проветривания ВМ-6М. Технические характеристики вентилятора ВМ-6М представлены ниже.

Максимальная площадь сечения проветриваемых выработок, м2

16

Максимальная длина проветривания выработок при работе, м:

- одного вентилятора

- двух вентиляторов, соединенных последовательно

600

1000

Номинальный диаметр присоединительных патрубков, мм

600

Производительность, м3/мин:

- в области  промышленного использования

- в оптимальном режиме

140 - 480

340

Полное давление, кН:

- в области  промышленного использования

- в оптимальном режиме

3,33-0,74

2,55

Максимальный полный к. п. д.

- вентилятора

- вентиляторного агрегата

0,76

0,68

Пределы регулирования давления в оптимальном режиме

120 - 295

Потребляемая мощность, kBт

10 - 22,5

Диаметр рабочего колеса, мм

595

Частота вращения, мин"1

2950

Окружная скорость по концам лопаток, м/с

91,5

Тип электродвигателя

Масса, кг

ВОМ62-2

350

Допуск людей к месту взрыва после его проведения разрешает лицо технического надзора, осуществляющее непосредственное руководство взрывными работами в данной смене, только после того, как им или по его поручению бригадиром (звеньевым) будет установлено совместно со взрывником, что работа в месте взрыва безопасна.

При производстве взрывных работ мастером-взрывником допуск рабочих к месту взрыва для последующих работ разрешает также мастер-взрывник.

Допуск людей в забой после взрыва разрешают по истечении времени, указанного в паспорте буровзрывных работ, но не ранее чем через 15 мин и после проверки состава воздуха. Разжижение воздуха до предельно допустимых концентраций вредных газов и пыли достигают в течение времени не превышающем 30 мин.

6. ПЫЛЕГАЗОВЫЙ РЕЖИМ.

Забой проветривается по ставу прорезиненных труб, диаметром 600 мм с помощью пневматического вентилятора ВМ-6М, установленного на свежей струе воздуха в соответствии с проектом по нагнетательной схеме проветривания.

Отставание вентиляционных труб от забоя не более 8 метров. Режим работы вентилятора -  непрерывный. Вентилятор обслуживается лицом, специального назначения по шахтоуправлению.

Для контроля за состоянием рудничной атмосферы во время работы в забое работает газоанализатор метана СММ - 1 кроме того замер метана в забое производится методом специального надзора не менее трёх раз в сутки.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате выполнения курсового проекта произведен выбор способа проведения горной выработки, разработан паспорт БВР, схемы вентиляции и вентилятора местного проветривания, оборудования для бурения и уборки горной массы, расчет продолжительности основных и вспомогательных операций на основе которого разработан график организации работ и др. Проектом разработаны основные мероприятия пылегазового режима.

Все работы предусмотрено вести в строгом соблюдении Правил Техники Безопасности.


ЛИТЕРАТУРА.

1. Меркулов А.В. и др. Проектирование паспортов буровзрывных работ при проходке горных выработок. Уч. пособие. Новочеркасск 2003 г.

2. Шевцов Н.Р. и др. Методические указания к расчетам параметров и составлению паспортов БВР при сооружении подземных горных выработок. Донецк 2000 г.

3. Ситников Г. А. и др. Расчет паспорта буровзрывных работ на угольных шахтах. Метод. указ.  к практ. занятиям по дисциплине «Технология и безопасность взрывных работ» Прокопьевск. 2008 г.

4. Егоров П.В., Бобер Е.А.,  Кузнецов Ю.Н., Михеев О.В., Красильников Б.В. Подземная разработка пластовых месторождений: Практикум для студентов М.: Изд-во МГГУ, 2000.- 217 с.

5. Краткий справочник горного инженера угольной шахты. Под общ. ред. А. С. Бурчакова и Ф. Ф. Кузюкова. 3-е. изд., перераб. и доп. М., Недра, 1982.

6. Ивановский И.Г. Шахтные вентиляторы. Владивосток. 2003 г.

7. Единые правила безопасности при взрывных работах. ПБ 13-01-92

8. Правила безопасности в угольных шахтах. ПБ 05-618-03


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

63383. Организм и условия его обитания. Экологические факторы и их классификация. Лимитирующие факторы 197 KB
  Живые организмы используют энергию окружающей их среды для поддержания и усиления своей высокой упорядоченности. Живые организмы активно реагируют на состояние окружающей среды и происходящие в ней изменения.
63385. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ БД 431 KB
  Информационные системы созданные на основе БД характеризуется следующими особенностями: большое количество функций процессов атрибутов данных и сложные взаимосвязи между ними; наличие подсистем имеющих свои задачи и цели функционирования...
63386. Общие условия и противоречия экономического развития 113.5 KB
  Сущность и роль производства в развитии общества. Цель структура факторы производства. Формы общественного производства. Продукт производства.
63387. Учебно-методическое обеспечение курсов информатики. Средства обучения. Кабинет информатики и информационных технологий 59.5 KB
  Рекомендуется, чтобы окна кабинета выходили на северную или северо-восточную сторону горизонта. В противном случае окна необходимо оборудовать устройствами жалюзи светлого цвета для защиты экранов мониторов от прямых солнечных лучей.
63388. ОБСЛЕДОВАНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТРЕБНОСТЕЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ 461 KB
  Выявление факторов способствующих и препятствующих достижению цели Изучение информационных потребностей Анализ запросов пользователей оценка использования информации Определение необходимой информации для различных видов деятельности...
63389. Возникновение экономической мысли. Древний мир. Экономические идеи на Древнем Востоке 100 KB
  Распространение практики наемного труда устанавливались предельные сроки найма и размер денежного вознаграждения за труд. Обосновывается общественное разделение труда что считается основой деления общества на касты.
63390. Понятие популяции. Статические характеристики популяции: численность (плотность) и биомасса популяции, возрастной и половой состав. Пространственное размещение и его характер. Динамические характеристика популяции. Кривые выживания 59 KB
  Виды заселяют эти «островки» своими популяциями. Конечно, биологический вид не похож на сеятеля, засевающего природные участки группами своих особей: просто виды распространены не равномерно...
63391. Частотное объединение и разделение каналов 308.01 KB
  Формирование группового тракта системы с ЧРК При частотном разделении каналов для передачи данных различных источников сообщений используются определенные поддиапазоны частот.