Определение геометрических параметров выработки. Выбор взрывчатого вещества (ВВ) и средства взрывания

Введение

Добывающая отрасль играет важную роль во всей структуре народного хозяйства, так как выступает дополнительным источником природных ресурсов.

Целью выполнения такой работы является овладение базовыми знаниями, необходимыми для составления проектов проведения и крепления горных выработок и практического их осуществления при правильной и безопасной организации труда.

В процессе выполнения данной работы необходимо обратить должное внимание на важность таких вопросов, как повышение производительности труда, снижение сроков проведения горных выработок, улучшение качества труда, что возможно осуществить, в первую очередь, за счет совершенствования организации работ, использования более эффективной техники, за счет прогрессивных способов проведения горных работ.

Определение геометрических параметров выработки

Рассчитаем основные геометрические параметры выработки, площадь выработки в черне и в проходке.

r=540    мм  - радиус малой дуги свода

R=1430 мм  - радиус большой дуги свода

h₁=h₂+h₃=320 мм – высота от подошвы до рельса

h₂=200  мм  - толщина забутовки

h₃=120  мм  - высота рельса

h=2050 мм – высота выработки от забутовки до пяты свода

A=9000   мм  - ширина вагонетки

m=700   мм  - расстояние от вагонетки до стенки выработки

n=1000    мм  - место для прохода людей

h₆=h+h₂=2050+200=2250 мм

B_черн=2700 мм

S_черн=B_черн×(h₆+0,26×B_черн)=2,7×(2,25+0,26×2,7)=8 м²

S_прох=(1,021,12)×S_черн=1,05×8=8,4 м²

1. Расчет паспорта БВР

1.1 Выбор взрывчатого вещества (ВВ) и средства взрывания (СВ).

В шахтах неопасных по газу и пыли можно применить: Аммонит 6ЖВ.

Плотность            г/см³

Работоспособность    см³

Бризантность       мм

Диаметр патрона      32  мм

Масса в патроне 200  г

Применяются электродетонаторы: мгновенного действия                 и короткозамедленного действия                                   с замедлением 25; 50 м/с.

Электродетонаторы мгновенного действия применяются при взрывании врубовых шпуров, короткозамедленного – при взрывании отбойных и оконтуривающих.

 

          1.2 Выбираем тип шпуров

  ,      где     минимальная скорость проведения выработки

время цикла

число рабочих дней в месяце

24 часа

КИШ

 м

1.3 Определим расход ВВ

,   где    площадь сечения в черне  ( м²) 

 коэффициент структуры породы,                 

 

,         где     коэффициент работоспособности ВВ

работоспособность применяемого ВВ

(аммонита 6ЖВ по справочнику) = 365380

  кг/м³

Общий расход ВВ на цикл равен 38,7  кг.

1.4 Суммарное число шпуров

,

 ,где    плотность ВВ в патроне,  кг/м³(таблица)

диаметр патрона,  м (таблица)

коэффициент заряжания шпуров, .

коэффициент, учитывающий уплотнение ВВ в шпуре, .

        

 шт.

1.5 Среднее количество ВВ в шпуре.

,                         где            среднее количество ВВ в шпуре

 кг/шпур

Среднее количество ВВ в шпуре равно 1,25 кг/шпур.

1.6  Количество ВВ во врубовых, оконтуривающих и отбойных шпурах.

Заряд в шпуре должен состоять из целого числа патронов, поэтому количество ВВ в шпуре должно быть кратно 0,2  кг (вес патрона).

Величина заряда во врубовых шпурах принимается на 20% больше средней величины, а в отбойных и оконтуривающих – на 10% меньше или равной средней величине.

 кг  (8шт)

 кг   (6шт)

 кг (6шт)

Величина заряда во врубовых шпурах – 1,6 кг; в отбойных и оконтуривающих шпурах – 1,2 и 1,2 кг.

1.7 Определение длинны заряда, коэффициент заполнения шпуров и длинны забойки шпуров.

 

 г/см³

 см

 см

 см

Длина заполнения врубовых шпуров – 1,8 м; отбойных и оконтуривающих – 1,3 м и 1,3 м.

Коэффициент заполнения шпура.

Длина врубового шпура на 0,25 м больше средней длины шпура.

 м

В ходе расчета соблюдение условия:  не требуется, т. к. шахта не опасна по газу и пыли.

Коэффициент заполнения врубовых шпуров равен 0,73; отбойных и оконтуривающих – 0,59 и 0,59.

Длина забойки

 см

 см

 см

В ходе расчета соблюдение условия:  не требуется, т. к. шахта не опасна по газу и пыли.

Длина забойки во врубовом шпуре – 0,65 м; в отбойном и оконтуривающем – 0,9 и 0,9 м. В качестве забойки используют сыпучие, пластичные, быстротвердеющие и жидкие инертные материалы: песок, гравий, глина, алебастр и т.д.

1.8 Фактический расход ВВ.

 кг

Схема расположения шпуров в выработке показана в паспорте БВР

Таблица  №1

Таблица  №2

2. Расчет местного проветривания

Для создания нормальных условий работы проходчиков выработка на всем протяжении должна проветриваться свежей струей, чтобы воздух у забоя содержал не менее 20% кислорода и не более 0,5% углекислого газа, содержание других газов должно быть безопасным для людей. Местное проветривание осуществляется вентилятором местного проветривания. Для выбора вентилятора необходимо найти его производительность (м³/с) и депрессию (напор) (Па).

2.1 Производительность вентилятора.

 ,             где           -коэффициент утечки

количество необходимого воздуха.

определяется по ряду факторов, из полученных значений выбирается максимальное и по нему определяется производительность вентилятора.

2.2 По количеству работающих людей.

,                          

 м³/мин

2.3 Количество воздуха по минимальной скорости движения воздушной струи.

 ,            где           площадь поперечного сечения выработки в свету, м²

минимальная скорость движения                воздуха.

Для шахт неопасных по газу и пыли минимальная скорость движения воздуха равна 0,15 м/с.

 м³/мин

2.4 По количеству воздуха для разбавления газов после одновременного взрывания В.В.

Для этого расчета выберем стальной трубопровод диаметром 0,4 м и длиной звена 20 м. Сопротивление трения при диаметре 0,4 м будет составлять 0,0028 . Протяженность выработки 250 м.

 

, где   площадь поперечного сечения  выработки в свету

время проветривания, мин

количество одновременно взрываемого ВВ в кг,  кг

газовость ВВ, л/кг – для штольни

коэффициент обводненности, зависящий от водопритока 

при    ,коэффициент

длина выработки  

коэффициент утечки воздуха.

 

,где     диаметр трубопровода,  м

удельный стыковой коэффициент, учитывающий качество сборки трубопровода  при удовлетворительной сборке

длина трубопровода,м

принятая длина звена,  м

аэродинамическое сопротивление трубопровода.

 ,                 где          коэффициент аэродинамического  сопротивления, зависящий от диаметра    трубопровода, 0,0028

 

(м³/мин) = 1,38 (м³/с)

 м³/мин

Производительность

 м³/с

2.5 Депрессия.

кПа

2.6 Вентилятор.

Судя по параметрам  и , подходит вентилятор ВМ– 6.

Техническая характеристика вентилятора ВМ – 6.

После выбора вентилятора выбираем схему проветривания. В данном случае используем нагнетательную схему проветривания.

3. Уборка породы.

В геологоразведке уборка породы проводится главным образом с использованием специализированных погрузочных механизмов. Этот процесс состоит из двух операций: погрузки в транспортные