Расчёт параметров буровзрывных работ при отбойке горных пород на карьерах

 

Основные характеристики ДБИ-1 и ДБИ-2

 

 

4 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ

 

Выбор диаметров скважинных ВВ:

Величина безопасного  расстояния по условиям установки бурового станка на уступе:

.

Определение удельного расхода  ВВ:

, кг/м³,

,

где d_З = 0.22 м– диаметр скважины (заряда) ;

d₀ = 1.4 м– средний размер отдельности во взрываемом массиве, м;

d_Н = 0.8 м – предельный размер кондиционного куска во взорванной горной массе.

Определение вместимости 1 пог. м скважины:

.

Расчет сопротивления  по подошве (СПП):

Для расчета используем упрощенную формулу рекомендованную “Техническими  правилами ведения работ на дневной  поверхности”:

.

Расчет параметров сетки  скважин:

Примем расстояние между  скважинами в ряду а и расстояние между рядами скважин в равным (с учетом коэффициента сближения):

.

Расчет длины перебура:

.

Глубина скважины с учетом перебура:

.

Расчет длины забойки:

.

Для исключения прорыва газов  взрыва в зоне устья скважин, должно выполняться условие: , было рассчитано, что , следовательно, условие выполнено.

Расчет массы скважинного  заряда ВВ:

Необходимая величина заряда в скважине:

.

Объем горной породы взрываемой одной скважиной, м³:

.

Длина заряда ВВ в скважине:

С учетом вместимости 1 пог. м скважины длина заряда ВВ:

.

Тогда фактическая длина  забойки:

.

Фактическая величина забойки  должна быть равной ≈1/3 глубины скважины (5 м), это условие выполняется.

Параметры взрываемого блока:

Примем число рядов  скважин n_P = 5, тогда:

- ширина взрываемого блока:

;

- длина взрываемого блока:

,

 где V_бл - объем взрываемого блока.

Число скважин на взрываемом блоке

Число скважин в ряду:

.

Общее число скважин на взрываемом блоке:

                            .

Параметры развала взорванной горной породы

Ширина развала взорванной горной массы:

- для однорядного взрывания,  считая от линии скважин:   ;

- для многорядного взрывания:

.

Высота развала:

.

Определение интервала замедления при КЗВ:

                        ,

где А – эмпирический коэффициент зависящий от крепости и взрываемости породы, мс/м; Т. к. рассматриваемая порода имеет коэффициент крепости по шкале проф. Протодьяконова f = 16, то примем А = 3 мс/м;

 Опираясь на рассчитанное  значение t, принимаем интервал замедления, при взрывании с Эдилин для ДБИ-1 и ДБИ-2, равным 17 мс

Выход горной массы с 1м  скважины:

            .

Средний выход горной массы  с 1 пог.м скважины:

            .

Общий объем буровых работ  на блоке:

              ,

где К_n = 1.1 – коэффициент потерь скважин.

Расход ВВ на массовый взрыв:

               .

Расчет расхода средств  инициирования на массовый взрыв:

В данном случае мы используем средство инициирования Эдилин .

Инициирование двухстороннее.

Расчет числа комплектов НСИ:

Внутрискважинных(по количеству скважин 100 шт.):

- ДБИ-1-475-14 – 100 шт.;

- ДБИ-1-500-8 – 100 шт.

Детонаторы поверхностные:

- ДБИ-2-17-6 – 4 шт.

- ДБИ-2-0 – 6 – 96 шт.

Следовательно общее количество средств инициирования системы Эдилин 300 шт.

В каждой скважине по 2 промежуточных детонатора (шашки Т-900) Следовательно общее количество шашек Т-900 равно 200шт.

5 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВТОРИЧНОГО ДРОБЛЕНИЯ НЕГАБАРИТА И СОСТАВЛЕНИЕ ПАСПОРТА ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

5.1 Дробление  негабарита шпуровыми зарядами

5.1.1 Дробление негабарита  объемом 0.8³=0.512 м³.

Для дробления негабарита используют шпуры диаметром 36-42 мм (примем 36 мм),пробуренных на глубину:

,

где - средний диаметр (толщина) негабарита, м.

Общая масса заряда ВВ:

,

где q – удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/м³. В рассматриваемой задаче целесообразно использовать аммонит 6ЖВ, учитывая, что разрабатываемая порода относится к IХ группе по СНиП, примем базовый расход ВВ q_б = 0.38 кг/м³;

V – объем негабаритного куска, м³.

Удельный расход ВВ при взрывном дроблении негабарита:

,

где - коэффициент, учитывающий интенсивность дробления негабаритного куска;

- соотношение длины ребра  негабаритного куска и требуемого  размера куска ( );

- коэффициент вариации нормального  расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП, принимаем ;

К_ВВ =1, коэффициент относительной работоспособности ВВ.

Масса заряда ВВ в шпуре:

,

где К_З = 2/3 – коэффициент заполнения шпура;

d_ш = 0.036 м – диаметр шпура;

- плотность заряжения ВВ.

Число буримых шпуров для  негабаритного куска большого объема:

.

Расход бурения на негабаритный кусок:

.

Удельный расход бурения:

.

5.1.2 Дробление негабарита  объемом 1 м³.

Для дробления негабарита используют шпуры диаметром 36-42 мм (примем 36 мм),пробуренных на глубину:

,

где - средний диаметр (толщина) негабарита, м.

Общая масса заряда ВВ:

,

где q – удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/м³. В рассматриваемой задаче целесообразно использовать аммонит 6ЖВ, учитывая, что разрабатываемая порода относится к IХ группе по СНиП, примем базовый расход ВВ q_б = 0.38 кг/м³;

V – объем негабаритного куска, м³.

Удельный расход ВВ при взрывном дроблении негабарита:

,

где , коэффициент, учитывающий интенсивность дробления негабаритного куска;

- соотношение длины ребра негабаритного  куска и требуемого размера  куска ( );

- коэффициент вариации нормального  расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП, принимаем ;

К_ВВ =1,  коэффициент относительной работоспособности ВВ.

Масса заряда ВВ в шпуре:

,

где К_З = 2/3 – коэффициент заполнения шпура;

d_ш = 0.036 м – диаметр шпура;

- плотность заряжения ВВ.

Число буримых шпуров для  негабаритного куска большого объема:

.

Расход бурения на негабаритный кусок:

.

Удельный расход бурения:

.

 

5.1.3 Дробление негабарита  объемом 2  м³.

Для дробления негабарита используют шпуры диаметром 36-42 мм (примем 36 мм),пробуренных на глубину:

,

где - средний диаметр (толщина) негабарита, м.

Общая масса заряда ВВ:

,

где q – удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/м³. В рассматриваемой задаче целесообразно использовать аммонит 6ЖВ, учитывая, что разрабатываемая порода относится к Х группе по СНиП, примем базовый расход ВВ q_б = 0.38 кг/м³;

V – объем негабаритного куска, м³.

Удельный расход ВВ при  взрывном дроблении негабарита:

,

где , коэффициент, учитывающий интенсивность дробления негабаритного куска;

- соотношение длины ребра  негабаритного куска и требуемого  размера куска ( );

- коэффициент вариации нормального  расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП, принимаем ;

К_ВВ =1, коэффициент относительной работоспособности ВВ.

Масса заряда ВВ в шпуре:

,

где К_З = 2/3 – коэффициент заполнения шпура;

d_ш = 0.036 м – диаметр шпура;

- плотность заряжения ВВ.

Число буримых шпуров для  негабаритного куска большого объема:

.

Расход бурения на негабаритный кусок:

.

Удельный расход бурения:

.

5.1.4 Дробление негабарита  объемом 3 м³.

Для дробления негабарита используют шпуры диаметром 36-42 мм (примем 36 мм),пробуренных на глубину:

,

где - средний диаметр (толщина) негабарита, м.

Общая масса заряда ВВ:

,

где q – удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/м³. В рассматриваемой задаче целесообразно использовать аммонит 6ЖВ, учитывая, что разрабатываемая порода относится к IХ группе по СНиП, примем базовый расход ВВ q_б = 0.38 кг/м³;

V – объем негабаритного куска, м³.

Удельный расход ВВ при  взрывном дроблении негабарита:

,где , коэффициент, учитывающий интенсивность дробления негабаритного куска;  - соотношение длины ребра негабаритного куска и требуемого размера куска ( );

- коэффициент вариации нормального  расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП, принимаем ;

К_ВВ =1, коэффициент относительной работоспособности ВВ.

Масса заряда ВВ в шпуре:

,

где К_З = 2/3 – коэффициент заполнения шпура;

d_ш = 0.036 м – диаметр шпура;

- плотность заряжения ВВ.

Число буримых шпуров для  негабаритного куска большого объема:

.

Расход бурения на негабаритный кусок:

.

Удельный расход бурения:

.

5.1.5 Дробление негабарита  объемом 4 м³.

Для дробления негабарита используют шпуры диаметром 36-42 мм (примем 36 мм),пробуренных на глубину:

,

где - средний диаметр (толщина) негабарита, м.

Общая масса заряда ВВ:

,

где q – удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/м³. В рассматриваемой задаче целесообразно использовать аммонит 6ЖВ, учитывая, что разрабатываемая порода относится к IХ группе по СНиП, примем базовый расход ВВ q_б = 0.38 кг/м³;

V – объем негабаритного куска, м³.

Удельный расход ВВ при  взрывном дроблении негабарита:

,

где , коэффициент, учитывающий интенсивность;

- соотношение длины ребра  негабаритного куска и требуемого  размера куска ( );

- коэффициент вариации нормального  расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП, принимаем ;

К_ВВ =1, коэффициент относительной работоспособности ВВ.

Масса заряда ВВ в шпуре:

,

где К_З = 2/3 – коэффициент заполнения шпура;

d_ш = 0.036 м – диаметр шпура;

- плотность заряжения ВВ.

Число буримых шпуров для  негабаритного куска большого объема:

.

Расход бурения на негабаритный кусок:

.

Удельный расход бурения:

.

5.1.6 Дробление негабарита  объемом 6 м³.

Для дробления негабарита используют шпуры диаметром 36-42 мм (примем 36 мм),пробуренных на глубину:

,

где - средний диаметр (толщина) негабарита, м.

Общая масса заряда ВВ:

,

где q – удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/м³. В рассматриваемой задаче целесообразно использовать аммонит 6ЖВ, учитывая, что разрабатываемая порода относится к IХ группе по СНиП, примем базовый расход ВВ q_б = 0.38 кг/м³;

V – объем негабаритного куска, м³.

 

Удельный расход ВВ при  взрывном дроблении негабарита:

,

где , коэффициент, учитывающий интенсивность дробления негабаритного куска;

- соотношение длины ребра  негабаритного куска и требуемого  размера куска ( );

- коэффициент вариации нормального  расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП, принимаем ;

К_ВВ =1, коэффициент относительной работоспособности ВВ.

Масса заряда ВВ в шпуре:

,

где К_З = 2/3 – коэффициент заполнения шпура;

d_ш = 0.036 м – диаметр шпура;

- плотность заряжения ВВ.

Число буримых шпуров для  негабаритного куска большого объема:

.

Расход бурения на негабаритный кусок:

.

Удельный расход бурения:

.

5.2 Дробление  негабарита накладными и кумулятивными  зарядами

Затрачиваемая масса ВВ:

,

,

где  q_H, q_к – удельный расход ВВ для наружного или кумулятивного заряда, кг/м³.

,

Удельный расход ВВ при дроблении негабарита накладными зарядами:

          q_н = q_б·К_вв·К_д·(1К_вар), кг/м³,                                                                     

          при q_б  = 1,920, К_вв=1, К_вар=0,13

q_н = 1,920·1·0,5·(1)=1,08 кг/м³;

q_н = 1,920·1·0,625·(1)=1,36 кг/м³;

q_н = 1,920·1·0,79·(1)=1,7 кг/м³;

q_н = 1,920·1·0,9·(1)=1,9 кг/м³;

q_н = 1,920·1·0,99·(1)=2,15 кг/м³;

q_н = 1,920·1·1,125·(1)=2,44 кг/м³;

По формуле (2.12) определим  массу ВВ для дробления негабарита объёмами 1; 2; 3; 4 и 6 м³ соответственно для накладных зарядов с учётом данных табл. 3.1 [2].

Q = 1,08 *0.512 = 0,55 кг;

Q = 1,36 *1 = 1,36 кг;

Q = 1,7 *2 = 3,4 кг;

Q = 1,9*3 = 5,7 кг;

Q = 2,15*4 = 8,6 кг;

Q = 2,44 *6 = 11,92 кг.

 

                 ,

          Удельный расход ВВ при дроблении негабарита кумулятивными зарядами

          q_к = q_б·К_вв·К_д·(1К_вар),кг/м³,

при q_б  = 0,9 , К_вв=1, К_вар=0,13 (согласно табличным данным).

q_к = 0,9·1· К_д ·(1)=0,5 кг/м³;

q_к = 0,9·1· К_д ·(1)=0,64 кг/м³;

q_к = 0,9·1· К_д ·(1)=0,8 кг/м³;

q_к = 0,9·1· К_д ·(1)=0,91 кг/м³;

q_к = 0,9·1· К_д ·(1)=1,01 кг/м³;

q_к = 0,9·1· К_д ·(1)=1,14 кг/м³;

 

По формуле (2.12) определим  массу ВВ для дробления негабарита объёмами; 0.8³ ;1; 2; 3; 4 и 6 м³ соответственно для кумулятивных зарядов с учётом данных табл. 3.1 [2].

 

Q = 0,5 *0.8³ = 0,5 кг;

Q = 0,64 *1 = 0,64 кг;

Q = 0,8 *2 = 1,6 кг;

Q = 0,91 *3 = 2,73 кг;

Q = 1,01 *4 = 4,04 кг;

Q = 1,14*6 = 6,84  кг.

 

где - коэффициент вариации нормального расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиП .

 

 

Таблица 4. Удельный  расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита

Объем негабарита, м3	0.83	1	2	3	4	6
q, кг/м3	0.1	0.25	0.32	0.36	0.4	0.45
Q, кг	0.2	0.25	0.64	1.08	1.6	2.7