Пример проведения горно-подготовительной выработки

3.  ПРИМЕР ПРОВЕДЕНИЯ ГОРНО-ПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ

3.1  Выбор формы и поперечного сечения

  Для проведения горно-подготовительной выработки по породам крепостью f=6 по шкале Протодъяконова, с объ­емным весом 2,92 т/м³ принимаем прямоугольную форму сечения с площадью 22,5 м². Форма выбрана с учетом ярко выраженного пластового строения залежи.

  Поперечное сечение выработки выбрано с учетом максимальных габаритов применяемого оборудования и минимальных зазоров, установленных ЕПБ при разработке месторождений подземным способом: в выработках, пред­назначенных для транспортировки руды и сообщения с очистными забоями должны приниматься зазоры не менее 1,2 метра со стороны прохода людей и 0,5 метра  с проти­воположной, а минимальное расстояние от кровли до наи­более выступающей части машины должно быть не менее 0,5 метра.

  Принимаем следующие параметры горно-подготови­тельной выработки:

  ширина – 5 метров,

  высота – 4,5 метра

  Указанные параметры принимаем для транспортных штреков.

3.2  Расчет паспорта БВР

          Исходные данные: крепость породы f=6, сечение выра­ботки S=22,5 м², диаметр шпуров 43 мм, взрывчатое вещество – гранулит АС-8

Определяем длину уходки за цикл

L_ух=L/N,

где L – заданная скорость проходки в месяц, м

      N – число рабочих дней в месяце

L_ух=63/21=3 м

КИШ принимаем 0,95 согласно ЕПБ

Определяем удельный расход ВВ

          Величина удельного расхода ВВ оказывает влияние на качество дробления породы, ее разброс в выработке, подви­гание забоя за цикл. Расчет выполняем по формуле профес­сора Покровского

q=q₁ × ρ × V × е,

где q₁ – коэффициент взрываемости породы, численное значение которого принимаем из соотношения

q₁=0,1 × f

q₁=0,1 × 6=0,6

ρ – коэффициент структуры породы, принимаем ρ₁=2

V – коэффициент зажима породы, вычисляемый для дан­ного случая одной обнаженной плоскости по формуле

V=3L_ух/√S

V=3 × 3/√22,5=1,89

е – коэффициент работоспособности ВВ, определяемой по соотношению

е=380/Р,

где Р – работоспособность принимаемого ВВ. Для гранулита  АС-8 Р=400 см³

е=380/400=0,95

q=0,6 × 2 × 1,89 × 0,95=2,04 кг/м³

Определяем отрыв горной массы за цикл

V_отб=L_ух × S

V_отб=3 × 22,5=67,5 м³

Определяем общий объем ВВ на взрывание цикла

Q_отб=q × V_отб

Q_отб=2,04 × 67,5=138 кг

Определяем глубину заложения шпуров

L_шп=L_ух × КИШ

L_шп=3 × 0,95=2,85 м

Определяем количество шпуров на забой

          Для расчета числа шпуров воспользуемся формулой, ре­комендованной строительными нормами и правилами (СНиП)

N=1,27 × q × S/E × ∆ × d_з²,

где Е – коэффициент заполнения шпуров, принимается в зависимости от коэффициента крепости пород, Е=0,7

∆ - плотность ВВ. Для гранулита АС-8 составляет от 1000 до 1200 кг/м³. Принимаем ∆=1000 кг/м³

d_з – диаметр заряда, равный диаметру шпура, d_з=0,043

N=1,27 × 2,04 × 22,5/0,7 × 1000 × 0,043²=45,6

          Принимаем 46 шпуров на забой и клиновой тип вруба (рис.5).

Определяем количество врубовых и отбойных шпуров по выражениям, предложенным в методике Рогинского

N_вруб=S/0,203+0,085 × S

N_вруб=0,5 × 22,5/0,203+0,085 × 22,5=8

          Вспомогательные шпуры размещаются равномерно в свободном пространстве между врубовыми и отбойными шпурами. Принимаем число отбойных шпуров равным 22.

Определяем количество вспомогательных шпуров

N_вс=N-(N_вруб+N_отб)

N_вс=46-(8+22)=16

Определяем расход ВВ на цикл по выражению

Q=q × S × L_шп,

Q=2,04 × 22,5 × 2,85=130,8 кг

Масса заряда во врубовых и отбойных шпурах

Q_з=Q_отб/N

Q_з=130,8/46=2,84 кг

          Для инициирования взрывания на каждый шпур упот­ребляем два патрона Аммонит 6 ЖВ весом по 250 гр каждый и электродетонатор.

Получаем общее количество ВВ на забой

Q_общ=130,8+46 × 0,5=153,8 кг

Определяем объем буровых работ на забой

L_заб=L_отб × N_отб+L_вруб × N_вруб

L_заб=3 × 38+3 × 8=138 шп.м

Определяем удельный расход бурения

q_бур=L_заб/V_отб

q_бур=138/67,5=2,04 шп/м³

          Число электродетонаторов равно числу шпуров N_ЭД=46

Определяем удельный расход электродетонаторов

q_ЭД=N_ЭД/V_отб

q_ЭД=46/67,5=0,68 шт/м³

 

Определяем расход ВВ

q_ВВ=Q_общ/V_отб

q_ВВ=153,8/67,5=2,28 кг/м³

          Согласно § 243 ЕПБ при взрывных работах, мини­мально допустимые расстояния между смежными шпуро­выми зарядами в породах с крепостью менее 7 при приме­нении ВВ II класса составляет 0,5 м. По § 223.1 ЕПБ взрыв­чатые вещества II класса разрешается применять для про­ведения выработок при отсутствии в забоях угольных пла­стов, а также выделения метана. Согласно § 144 ЕПБ на рудниках не опасных по газу и пыли устанавливается взрывание зарядов без забойки.

3.3  Крепление горных выработок

На основании длительного опыта эксплуатации и проходки выработок в качестве временной крепи применя­ется штанговая крепь.

Параметры временной крепи определяются паспор­том крепления в зависимости от горно-геологических и горно-технических условий.

На каждую отдельную выработку составляется пас­порт крепления и утверждается главным инженером. При изменении горно-геологических условий составляется но­вый паспорт крепления и утверждается в установленном порядке.

В качестве постоянной крепи применяется комбини­рованная крепь – железобетонные штанги в сочетании с торкрет-бетоном.

Тип и параметры постоянной крепи выбираются на основании горно-геологических условий и в зависимости от назначения, срока службы и параметров выработки.