3.2. Расчет паспорта буровзрывных работ
1. Коэффициент использования шпуров (КИШ)
=lзах/lшп, (2)
где lзах – подвигание забоя за цикл, м; lшп – глубина шпура, м.
Коэффициент использования шпуров должен быть в пределах 0,8-0,95
2. Коэффициент излишка сечения (КИС)
= Sпр/Sвч , (3)
где Sпр – площадь выработки в проходке, м2; Sвч – площадь выработки вчерне, м2.
Коэффициент излишка сечения должен быть в пределах 1,03-1,12
3. Коэффициент заряжания (заполнения) шпуров (КЗШ)
а= lзар/lшп , (4)
где lзар – длина заряда, м; lшп – длина шпура, м.
Коэффициент заряжания (заполнения) шпуров a при проведении выработок в шахтах, не опасных по газу и пыли, зависит от крепости породы и диаметра патрона ВВ:
f ≤ 3 3-6 ≥ 6
a 0,55-0,65 0,65-0,75 0,75-0,85
В шахтах, опасных по газу и пыли а 0,66.
4. Выбор типа взрывчатого вещества (ВВ) (по таблице 5).
5. Определение глубины шпуров.
Глубина шпуров зависит от физико-механических свойств горных пород, площади забоя, типа бурового оборудования и общей организации работ в забое.
При проведении горизонтальных и наклонных выработок рациональная глубина шпуров должна быть от 1,6 до 2,6 м.
Уменьшение длины приводит к значительному увеличению удельного веса подготовительно-заключительных операций при бурении. Увеличение длины снижает скорость бурения шпуров.
Глубину врубовых шпуров принимают на 10-15% больше по сравнению со средней длиной шпура.
Длина шпура:
lшп=
,(м)
(5)
где V- скорость проведения выработки (для квершлагов и полевых штреков 70 м/мес); Тц – продолжительность цикла (1-2 смены); в – количество смен в сутки по проходке выработки (4 смены); m – количество рабочих дней для проходческой бригады в месяц (25 дней); - КИШ (0,8 – 0,95).
6. Определение удельного расхода ВВ
Удельный расход – это количество ВВ необходимого для дробления и выброса из забоя 1 м3 породы.
Для определения удельного расхода ВВ рекомендуется формула Н.М. Покровского:
q = q1 f0 е m, (кг/м3) (6)
где q1= 0,1 f – нормальный удельный расход, кг/м3;
f – средняя крепость пород в забое выработки;
f0 – коэффициент структуры породы;
f = 10-12 f0 = 2,0;
f = 7-10 f0 = 1,4;
f = 4-6 f0 = 1,3;
f = 2-4 f0 = 0,8.
– коэффициент зажима породы при одной обнаженной поверхности забоя выработки ( =1,1-1,5 при двух обнаженных поверхностях):
;
(7)
е – коэффициент работоспособности ВВ:
,
(8)
где Р – работоспособность принятого ВВ, см3; 380 – работоспособность эталонного ВВ – Аммонит № 6 ЖВ;
m – коэффициент учитывающий диаметр патрона ВВ;
dп = 24 мм m = 1,1;
dп = 32 мм m = 1,0;
dп = 36 мм m = 0,97;
dп = 40 мм m = 0,95.
7. Расход ВВ на взрыв (теоретический расход ВВ)
QТ = Vг.п. q = Sвч lшп q, (кг) (9)
где Vг.п. – объем пород, который планируется раздробить в результате взрыва, м3; q – удельный расход ВВ, кг/м3.
8. Определение количества шпуров
(шп)
(10)
где q – удельный расход ВВ, кг/м3; Sпр – площадь выработки в проходке, м2; -плотность ВВ в патроне, кг/м3; а – КЗШ (значения КЗШ по СНиП III-11-77); k – коэффициент учитывающий уплотнение ВВ в шпуре = 1.
На шахтах, опасных по газу и пыли, применяется прямое инициирование.
На шахтах, не опасных по газу и пыли, может применяться обратное инициирование.
На шахтах, опасных по газу и пыли, длина заряда не должна превышать 2/3 длины шпура.
Длина забойки должна быть:
- при длине шпура 0,6-1,0 м 1/2 глубины шпура;
- при длине шпура 1,0 м 0,5 м.
9. Распределение ВВ по шпурам.
а. Средняя величина заряда в шпуре:
(кг)
(11)
где Q – расход ВВ на взрыв (теоретический), кг; N – количество шпуров, шт.
б. Величина заряда во врубовых, отбойных и контурных шпурах:
qвр = 1,2qср, (кг)
qотб = qср, (кг) (12)
qкон = 0,9qср,(кг)
qвр на 15-20% средней величины заряда.
qкон на 10-15% средней величины заряда.
в. Масса заряда в шпуре должна быть кратна массе патрона (в шпуре должно быть целое число патронов).
,
,
(13)
.
где m – масса патрона, (кг) (см. таблицу 5).
Окончательно количество шпуров уточняется при выполнении графического построения паспорта БВР.
10. Определение длины заряда, коэффициента заряжания и длины забойки
а. Определение длины заряда:
,
(см)
,
(см) (14)
,
(см)
где qвр – величина заряда, г; - плотность ВВ в патроне, г/см3; Sпатр - площадь поперечного сечения патрона, см2.
б. Определение коэффициента заряжания (заполнения) шпуров.
(15)
в. Определение длины забойки.
(16)
.
где lзаб – длина забойки во врубовых, отбойных и контурных шпурах, см.
11.Уточненный (фактический) общий расход ВВ на заходку.
Qф=qврNвр+ qотбNотб+ qконтNкон , (кг) (17)
Qф Qт
Таблица 6