Процессы открытых горных работ. Практикум: Учебное пособие, страница 24

2.4. Параметры сетки скважин и скважинных зарядов

2.4.1. Цель занятия. Изучение методов расчета параметров сетки скважин и параметров скважинных зарядов в конкретных горнотехнических условиях. Анализ факторов, влияющих на величину линии сопротивления по подошве.

2.4.2. Краткое теоретическое введение.

Взрывание пород на уступах производят отдельными взрывными блоками, размеры которых зависят от расположения скважин, числа взрываемых рядов, параметров сетки скважин, обеспеченности экскаватора взорванной горной массой, необходимости достижения хороших технико-экономических показателей буровзрывных работ.

Выбор одно- или многорядного расположения скважин на карьерах (рис. 2.2) определяется технологическими ограничениями шириной рабочих площадок, требуемым качеством дробления и проработки подошвы уступа, необходимостью раздельного взрывания.

В настоящее время на карьерах при валовом взрывании пород широко распространено многорядное короткозамедленное взрывание, позволяющее существенно снизить выход негабарита, создать большой запас взорванной горной массы, повысить производительность выемочных машин и буровых станков.

Рис. 2.2. Схемы расположения скважин на уступе: а) однорядная; б) и в) - многорядное по квадратной и «шахматной» сетке; г) - с парносближенными скважинами в одном ряду.

Число рядов скважин ограничивается шириной и допустимой высотой развала взорванных пород. Обычно число рядов скважин в буровой заходке составляет от 2 до 5. Увеличение числа рядов до 6 и более практически не приводит к повышению качества разрушения пород.

В основу расчета параметров скважинных зарядов положен принцип, учитывающий объем породы, взрываемой одним зарядом.

При этом вначале устанавливают линию сопротивления по подошве (ЛСПП) уступа (рис. 2.1), исходя из требований правил безопасности и достижения качественной проработки подошвы уступа. Затем находят расстояние между скважинами в ряду и рядами скважин.

При многорядном расположении скважин их сетка может быть прямоугольной или квадратной, когда расстояние между рядами скважин равно расстоянию между скважинами в ряду (рис. 2.2. б) или шахматной (рис. 2.2. в). Прямоугольная (квадратная) сетка скважин позволяет уменьшить затраты времени на переезд бурового станка от скважины к скважине. Шахматное расположение скважин обеспечивает более равномерное насыщение массива пород полями напряжений при взрыве. Поэтому «шахматная» сетка скважин предпочтительнее в трудновзрываемых породах.

Массу заряда вычисляют по объемной формуле, или с учетом конструкции заряда и вместимости ВВ в скважине.

2.4.3. Последовательность выполнения занятия

Вычисляют наибольшую величину линии сопротивления по подошве уступа, исключающую образование порогов, преодолеваемую зарядом определенного диаметра, м:

,                     (2.29)

где         угол наклона скважины к горизонту (см. занятие 3), град;  Kв коэффициент, учитывающий взрываемость пород и равный для легко и средневзрываемых пород  соответственно 1,2 и 1,1; для трудновзрываемых 1; d_c диаметр скважины (п. 2.1), м; плотность ВВ, выбранного в п. 2.2. (табл. 2.11-2.16), г/см³; m коэффициент сближения зарядов (для легковзрываемых пород m = 1,1 1,2; средней взрываемости 1,0 1,1; трудновзрываемых 0,85 1,0).

Находят величину ЛСПП, м, с учетом требований безопасности ведения буровых работ у бровки уступа

,                                  (2.30)

где         b_п ширина возможной призмы обрушения, м; угол откоса рабочего уступа, град.

,                                       (2.31)

здесь     _у угол устойчивого откоса уступа (угол откоса уступа при погашении бортов) (табл. 2.5), град.

Устанавливают влияние отдельных факторов на величину ЛСПП. Для этого сначала изменяют только значение в соответствии с возможностями принятого бурового станка (табл. 2.6). Затем меняют только диаметр скважины для выбранного ранее станка, а также для бурового станка применяемого для того же экскаватора, но в породах более высокого класса по буримости и взрываемости. Например, если для экскаватора ЭКГ-8И принят буровой станок СБШ25036 с диаметром стандартных долот 244,5 и 269,9 мм, то в качестве конкурентоспособных выбирают станки СБШ32036 и СБШ40055. Таким образом, будут получены четыре значения ЛСПП для диаметров 244,5; 269,9; 320 и 400 мм.