2.2. Расчет параметров бвр
Определяется коэффициент крепости горных пород с поправкой проф. Л.И.Барона на их разрушаемость взрывом:
Определяется удельный расход эталонного ВВ на разрушение породы в контурах воронки нормального выброса, кг/м3:
qо = 0,1 f1 = 0,1 * 7,83 = 0.783 кг/м3
Вычисляются коэффициенты относительной работоспособности взрывчатого вещества p и зажима пород :
;
где А – работоспособность принятого ВВ, см3, а 360 см3 – эталонного ВВ
Определяется удельный расчетный расход ВВ, кг/м3:
q = qo f ' p =0.783 * 1, 55 * 1 * 3,394 = 4,12 кг/м3
где f ' – коэффициент структуры, учитывающий влияние структурных особенностей породы (в вязких упругих и пористых породах f ' = 2, в дислоцированных с мелкой трещиноватостью f ' = 1,4, в породах со сланцеватым строением и меняющейся крепостью f ' = 1,3, в монолитных хрупких породах f ' = 1, в мелкослоистых плотных породах, f ' = 0,7-0,8.
По формуле Н.М.Покровского определяется количество шпуров в забое:
шпуров
где d - диаметр патрона ВВ, м.; или шпура при гранулированном ВВ, вв- плотность ВВ в заряде, кг/м3; К3- коэффициент заполнения шпуров взрывчатым веществом.
Значение К3 можно определить из выражения:
При выборе схемы расположения шпуров необходимо придерживаться следующих основных положений: в забоях с одной плоскостью обнажения предусматриваются врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры; при однородной структуре пород чаще всего применяется вруб, который по своей форме может быть клиновым или пирамидальным. В горизонтальных выработках из-за удобства бурения предпочтение отдается вертикальному клиновому врубу, который применяется в породах однородного строения, а также при наличии вертикальной трещиноватости или напластования. Врубовые шпуры располагаются под углом 60°-70° к плоскости забоя, отбойные под углом 80°-90° и оконтуривающие – под углом 85°-87° с наклоном в сторону проектного контура выработки.
Примерное соотношение между количеством врубовых nвр , отбойных nотб., оконтуривающих nок шпуров в комплекте рекомендуется принимать в следующей пропорции: (nвр : nотб : nок) как (1 : 0,5 : 2,5). В данном случае nвр = 10; nотб = 5: nок = 25.
Поскольку длина врубовых шпуров 2.7 метра, и ширина выработки невелика, то создание клинового вруба в таких условиях проблематично. Поэтому выберем призматический вруб. Чем крепче порода, тем ближе друг к другу должны быть расположены врубовые шпуры.
Расстояние между отбойными шпурами и врубовыми, а также расстояние между оконтуривающими шпурами должны определяться исходя из линии наименьшего сопротивления (Л.Н.С. - W).
Л.Н.С. (W) ориентировочно можно принимать по таблице. Причем необходимо отметить, что у почвы выработки расстояние должно быть несколько уменьшено, а у кровли расстояние нужно несколько увеличить, соответственно уменьшив количество шпуров. Расстояние от контура выработки до устьев оконтуривающих шпуров примерно 15 см.
Также бурится 2 шпура длиной 2.4м 1-холостой в центре вруба, и 1 под водосточную канавку.
Таблица 5
Коэффициент крепости пород, f |
Л.Н.С. в зависимости от работоспособности ВВ (см3) |
А=350-395 см3 | |
8 |
0.66-0,70 |
Забои оконтуривающих шпуров, пробуренных вдоль боковых стенок и кровли выработки, должны выступать за контур сечения на 5-10 см.
Врубовые шпуры бурятся длиннее отбойных и оконтуривающих на 10-15%.
Расход ВВ на один цикл составит, кг:
кг
где q- удельный расчетный расход взрывчатого вещества, кг/м3; Sч - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2; lшп - глубина шпуров, м.
Средняя масса одного заряда в шпуре
кг
Теперь можно определить массу заряда каждого из шпуров (врубового, отбойного, оконтуривающего). Масса заряда врубового шпура принимается больше средней на 10-15%
кг
Масса зарядов всех врубовых шпуров равна
кг
Масса отбойных и оконтуривающих зарядов составит:
кг
Массу заряда в отбойном и оконтуривающем шпурах можно принимать равной:
кг
Теперь, зная массу каждого заряда Q' и патрона m, можно определить количество патронов в каждом шпуре:
;
;
.
Шпуровой заряд обычно формируется из целого числа патронов. Уточненный заряд каждого шпура определяется выражением (кг):
кг;
кг
кг.
Длина шпурового заряда (м):
м.
м
м
где lп - длина одного патрона ВВ. м.
Фактический коэффициент заполнения шпуров взрывчатым веществом:
для врубовых шпуров
для отбойных и оконтуривающих
Длина забойки в шпуре составляет, м:
во врубовом
lзаб.вр=lвр-lзар.вр = 2,7 – 1,54 = 1,16 м.
в отбойном и оконтуривающем
lзаб.ок= lзаб.отб = lотб-lзар.отб = 2.4 – 1,1 = 1,3 м.
Уточненный расход ВВ на цикл будет равен (кг)
кг.
(5 Ползовых шпуров принимаем за отбойные.)
Уточненный удельный расход ВВ составит
где Sч - площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2; lшп - расчетная глубина шпуров в комплекте, м; - коэффициент использования шпуров.
Объем бурения в цикле (м):