1.5.2 Расчёт параметров буровзрывных работ.

1. Определяем глубину шпуров, которая зависит от крепости пород и размеров поперечного сечения проектируемой выработки в проходке. Значения средней глубины шпуров при заданных условиях проходки приведены в таблице 5.3 [1] c 101

При заданной скорости проходки, глубину шпуров можно определить по формуле:

, м [1] с 101

где: А – заданная скорость проведения выработки в месяц, ^м/_месс

Т_ц – продолжительность проходческого цикла, ч

Т_ц можно принять 6 часов.

n_p – число рабочих дней в месяце

t_n – продолжительность производственных процессов в забое в течение суток, ч. t_n можно принять 18 часов, т.е. 3 смены, а четвёртая смена – ремонтно-подготовительнная

K_u – коэффициент использования шпура

K_u = 0,7 – 0,8 в крепких породах; K_u = 0,8 – 0,9 в породах средней крепости; K_u = 0,9 – 0,95 в мягких породах [2] с 38

Глубина заходки, т.е. подвигание забоя за взрыв составит:

L_з = l_ср · K_u , м [2] c 38

где K_u – коэффициент использования шпуров [см. выше]

2. Определяем удельный расход ВВ, т.е. расход ВВ на 1 м³ породы в массиве по формуле:

q = q_, · K_c · ω · e, ^кг/_м³ [2] с 45

где: q_, - нормальный удельный расход ВВ, зависящий от крепости пород, ^кг/_м³

q_, = 0,1 f [2] c 45

f – коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М.Протодьяконова [из исходных данных]

K_c – коэффициент структуры породы

K_c = 1,1 – 1,4 [2] с 45

ω – коэффициент зажима горной породы

, [2] с 45

При двух обнажённых плоскостях ω = 1,2 – 1,5 [2] с 45

S_n – площадь поперечного сечения выработки в проходке, м²

е – коэффициент работоспособности ВВ

[2] c 45

Р – работоспособность принятого ВВ [из технической характеристики]

3. Определяем предварительный расход ВВ на цикл по формуле:

, кг; [2] с 45

Обозначения прежние.

4. Определяем число шпуров на забой по формуле:

, [2] с 46

где: d – диаметр патрона ВВ, см [из технической характеристики ВВ]

ρ – плотность ВВ в патроне [из технической характеристики ВВ]

К_з – коэффициент заряжания шпуров

К_з ≤ 0,6 по углю; К_з ≤ 0,67 по породе [1] с 100

Полученное расчётным путём количество шпуров на забой необходимо проверить по таблице 5.5 [1] c 105.

5. Выбор типа вруба и схемы расположения шпуров в забое.

На выбор типа вруба влияет крепость пород, тип выработки, направление напластования пород в забое, направления трещин, площадь поперечного сечения, мощность пласта угля, наличия пропластков в забое и др.

Число и глубина врубовых шпуров зависит от типа вруба и крепости пород. Рекомендации по применению типа вруба смотри [1] с 103 – 104.

Для улучшения эффективности взрывных работ все шпуры делят на врубовые, отбойные и оконтуривающие, которые различаются длиной, углом наклона, иногда весом заряда. Кроме того, они имеют разную очерёдность взрывания: первыми взрываются врубовые, затем отбойные, затем оконтуривающие. Это даёт максимальный эффект отбойки горной массы.

Примерное соотношение между группами шпуров принимается в зависимости от типа вруба, крепости пород и площади поперечного сечения выработки: 1:2:3 – верхние и нижние врубы; 1:1:3 – горизонтальные и вертикальные клиновые врубы; 1:2:4 – пирамидальные врубы и т.д. [2] с 44.

После этого вычерчивается схема расположения шпуров в забое в 3х проекциях с учётом расстояния между шпурами согласно ЕПБ, таблица 4 [8] с 177.

6. Определяем среднюю величину заряда на шпур по формуле:

, кг.

Обозначения прежние.

После этого принимаем вес заряда врубовых, отбойных, оконтуривающих шпуров в соответствии с весом патрона ВВ с условием, что измельчать патроны ВВ запрещено и конструкцию заряда согласно ЕПБ.

7. Определяем фактический расход ВВ на цикл по формуле:

Q_ф = Q_вр · N_вр + Q_от · N_от + Q_ок · N_ок, кг

где Q_вр, Q_от, Q_ок – принятый вес заряда соответственно врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров.

N_вр, N_от, N_ок – принятое количество соответственно врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров.

При наличии водоотводной канавка фактический расход ВВ необходимо скорректировать на её проходку.

8. Определяем величину забойки шпуров с учётом требований ЕПБ §58 [8] с 66 по формуле:

l_заб = l_ш – l_зар, м [2] с 46

где: l_ш – длина шпура, м

l_зар – длина заряда, м.

l_зар = l_n · n, м

l_n – длина патрона ВВ [по технической характеристике ВВ]

n – число патронов ВВ в шпуре исходя из величины заряда и веса патрона.

Длина забойки должна удовлетворять требованиям ЕПБ. В состав забойки входят гидроампулы и глиняно-песчаный пыж.

1.5.3 Расчёт электровзрывной цепи.

В зависимости от принятого типа электродетонаторов, количества их в одной серии взрыва, способа соединения электродетонаторов и типа взрывного прибора и проводников определяем величину тока, поступающего на электродетонатор по формуле:

, А [12] с 117

где: U – напряжение источника тока [см. техническую характеристику];

R – сопротивление проводников, Ом

n – число электродетонаторов, соединённых последовательно

r – сопротивление одного электродетонатора, Ом [см. техническую характеристику]

r = 2 – 4,2 Ом для ЭДКЗ с эластичным мостиком; r = 1,8 – 3 Ом с жёстким мостиком [12] с 84 – 85.

Сопротивление магистральных проводов определяем по формуле:

, Ом [12] c 118

где: L – длина магистральных проводов [для тупиковых выработок L = 150 м]

ρ – удельное сопротивление медных проводов,

ρ = 0,0175

S – сечение проводов, мм² [из технической характеристики]

Величина тока, поступающего в сеть на каждый электродетонатор, должна быть больше гарантийного тока, т.е.

I_c ≥ I_д

где: I_c – величина тока, поступающего на детонатор [по расчёту]

I_д – гарантийный ток взрыва электродетонатора [по технической характеристике].

I_д = 1А [12] с 85

После этого необходимо принять количество очередей взрывания.