Технология проведения горно-разведочных выработок

Аннотация.

В курсовом проекте рассматривается горизонтальная подземная горная выработка – ОРТ. Проходка выработки идёт в неустойчивых крепких породах с коэффициентом крепости f=8.

Рассчётно - пояснительная записка состоит из 17 страниц, в записку входят 4 рисунка, 10 таблиц. Имеется три источника использованной литературы.

Графическая часть проекта выполнена на одном листе формата А1 – паспорт буровзрывных работ при проходке квершлага.

Введение.

Геологической задачей работ является проведение горно-разведочной выработки – ОРТ. Работы планируется проводить на Соколовско-Сарбайском ГОК для увеличения минерально-сырьевой базы.

Горно-разведочную выработку планируется проводить при помощи буровзрывных работ. Длина выработки составляет 35м.

ОРТ идёт по неустойчивым рудам. Это бедная магнетитовая руда с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова f=10.

Выработка является безопасной по газу и пыли, наблюдается приток воды.

Содержание.

1 Обоснование формы и размеров поперечного сечения выработки……6

2 Определение глубины шпуров……………………………………………...7

3 Обоснование бурового оборудования и инструмента…………………..7

4 Обоснование способа взрывания и выбор взрывчатых материалов….8

5 Расчет количества шпуров……………………………………………….10

6 Расположение шпуров в забое……………………………………………11

7 Расчёт параметров буровзрывных работ………………………………12

8 Расчёт основных показателей взрывных работ……………………….14

9.1. Обоснование типа вруба………………………………………………..16

9.2. Конструкция заряда ВВ в шпуре………………………………………17

10. Список использованной литературы …………………………………18

1 Обоснование формы и размеров поперечного сечения выработки.

Исходя из того что выработка проходит по не устойчивым рудам, с коэффициентом крепости f=8, и в следствии этого выработку нужно крепить выбираем трапециевидное сечение выработки.

Площадь поперечного сечения в проходке будет больше площади в свету на толщину крепи выработки.

Толщину крепи принимаем = 200мм_.

Сечение выработки в свету S_св.= 6,1м².

Сечение выработки в проходке S_пр. = 7,7м².

ГОСТ 22940-85

Размеры выработки в свету:

l₁-1900mm.

l₁ l₂- 2580mm.

h-2720mm.

S_св.= 6,1м².

h

l ₂ Размеры выработки в проходке:

l₁-2300mm.

l₁ l₂- 2980mm.

h-2920mm.

S_пр. = 7,7м².

h

l₂

2 Определение глубины шпуров.

Глубина шпуров зависит от трудоёмкости и длительности всех процессов в проходческом цикле

Выбираем режим работы: количество рабочих дней n_рд. = 30;

число рабочих смен в сутки n_см.= 2; n_ц. = 1; КИШ ? = 0,9; L = 100(месячный план проходки выработки).

Глубина шпуров в комплекте:

Врубовые шпуры перезаряжаются на один патрон и их длина составляет:

l_вр=1,85+0,20=2,05=2,1м.

3 Обоснование бурового оборудования и инструмента.

Наиболее эффективным способом бурения шпуров является ударно-поворотный способ с помощью перфораторов.

Вследствие того, что бурение будет проходить по породе с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова f=8 и сечение выработки составляет S >6м² выбираем переносной перфоратор ПП-50.

Характеристика перфоратора ПП-50
Энергия удара	50 Дж
Частота ударов	34 с-1
Крутящий момент	20 Н?м
Масса	30 кг
Коэффициент крепости пород f	?12

Исходя из того что выработка имеет значительную площадь поперечного сечения и как следствие этого и большую высоту h=2920 мм. выбираем наиболее подходящую пневмоподдержку П3.

Характеристика пневмоподдержки П3
Ход поршня, мм	Длина в сжатом состоянии, мм	Раздвижное усилие, Н	Номинальное давление воздуха, МПа	Масса, кг
130050	150020	1500100	0,5	22,0

Диаметр буровой стали для штанги
Диаметр стали, мм	Марка перфоратора
220,4	ПП-50

Так как породы неустойчивые трещиноватые выбираем коронку крестообразной формы.

Характеристика крестообразной коронки с конусным соединением
Марка коронки	Диаметр коронки, мм	Начальный диаметр посадочного конуса, мм	Марка тв. Сплава
ККП-36-22	36	22	ВК-11В

4 Обоснование способа взрывания и выбор взрывчатых материалов.

Так как выработка подземная не опасная по газу или пыли принимаем огневой способ. Огневой способ простой, не требующий высокой квалификации взрывников и применения измерительной аппаратуры, и наиболее экономически выгоднее электрического способов.

Средства инициирования для огневого способа взрывания: каплюли-детонаторы (КД), огнепроводный шнур (ОШ) и зажигательные трубки.

В следствии того, что забои в выработки обводнены, и коэффициент крепости руды f=8, в качества ВВ выбираем динафталит. И капсюль – детонатор типа КД – 8С. Огнепроводный шнур будем использовать марки ОШП, так как он предназначен для обводненных забоев.

Характеристики В.В.

Наименование ВВ	Состав ВВ	Коэф. Крепости пород, f	Показатель ВВ	Параметры патрона	Вид работы
Работоспособность, см3	Бризантность, мм	Плотность в патронах, г/см3	Скорость детонации, км/с	Диаметр, мм	Масса, г	Длина, мм
Динафталит	Порошкообразная смесь аммиачной селитры с динитронафталином	6-8	320-350	15	1,0-1,15	3,5-4,6	32	200	200	в сухих и обводненных забоях

Характеристики каплюля-детонатора.

Тип	Состав, г	Размеры гильзы, мм	Материал гильзы	Условия применения
Гремучая ртуть	Тетрил или гексоген	Наружный диаметр	Высота
КД-8С	0,5	1,0	7,2	51,0	Сталь или биметалл	Сухие и влажные забои

Характеристика огнепроводного шнура
Марка	Диаметр, мм	Количество оплёток, шт	Температурный интервал применения, С + ?	Скорость горения см?с -1	Материал наружного покрытия	Условия применения
ОШП	5,3	2	50 35	1,0	Полихлорвиниловый	Обводненные забои

Характеристика зажигательного патрона ЗП-Б3
№ патрона	Число вмещающих отрезков ОШ	Внутренний диаметр, мм	Высота, мм
4	20-27	35	80-90

5 Расчет количества шпуров

Число шпуров рассчитываем по формуле Н. М. Покровского:

где N_зр – число заряжаемых шпуров в комплекте на забой, q – расчётный удельный заряд ВВ, S – площадь поперечного сечения выработки в проходке, ? – количество ВВ, приходящегося на 1м заряженного шпура.

q=q₁?F?v?m?e

q=0,8?1,3?1,9?1?1,18=2,73кг/м³

коэффициент зажима породы

?_ср=1,9

- коэффициент, учитывающий изменение расхода ВВ

где d_x-диаметр патрона ВВ.

- коэффициент работоспособности

где: Р - работоспособность ВВ.6 Расположение шпуров в забое

7 Расчёт параметров буровзрывных работ

7.1. Общий расход ВВ на цикл:

Q=q?S?l_шп=2.3?7,7?1.85=32,8 кг

7.2. Средняя величина заряда в шпуре:

кг/м³

7.3. Величина заряда ВВ в каждом шпуре:

Q_ф=q_вр?N_вр+q_всп?N+ q_ок?N =1,6?6+1,2?4+1,2?16=33,6 кг,

7.4. Длина заряда в шпуре

l_з._вр=l_n?n₁=0.2?8=1,6м,

l_з.вс=l_n?n₂=0.2?6=1,2м,

l_з.ок=l_n?n₃ =0,2?6=1,2м,

7.5.Длина забойки в шпуре

l_заб.вр=l_вр.-l_з.вр.=2,1-1,6=0,5м,

l_{заб.всп.}=l_шп.-l_з.всп.=1,85-1,2=0,65м,

l_заб.ок.=l_шп.-l_з.ок.=1,85-1,2=0,65м.

Форма 1

Параметры буровзрывных работ
№ шпуров	Наименование шпуров	Глубина шпуров, м	Угол наклона шпуров, град.	Величина заряда, кг.	Длина заряда, м	Длина забойки, м	Очерёдность взрывания
1	Врубовые	2,1	75	1,6	1,6	0,5	1
2	Врубовые	2,1	75	1,6	1,6	0,5	2
3	Врубовые	2,1	75	1,6	1,6	0,5	3
4	Врубовые	2,1	75	1,6	1,6	0,5	4
5	Врубовые	2,1	75	1,6	1,6	0,5	5
6	Врубовые	2,1	75	1,6	1,6	0,5	6
7	Вспомогательные	1,85	90	1,2	1,2	0,65	7
8	Вспомогательные	1,85	90	1,2	1,2	0,65	8
9	Вспомогательные	1,85	90	1,2	1,2	0,65	9
10	Вспомогательные	1,85	90	1,2	1,2	0,65	10
11	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	11
12	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	12
13	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	13
14	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	14
15	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	15
16	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	16
17	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	17
18	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	18
19	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	19
20	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	20
21	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	21
22	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	22
23	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	23
24	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	24
25	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	25
26	Оконтуривающие	1,85	80	1,2	1,2	0,65	26

8 Расчёт основных показателей взрывных работ

8.1. Подвигание забоя за взрыв:

l_yx = l_шп?=1,850,9=1,67м,

8.2. Объём горной массы, оторванной за взрыв:

V=Sl_yx=7,71,67=12,86м³ ,

8.3. Расход шпурометров на:

а) цикл

L_шп=l_врN_вр+l_шпN_всп+ l_шпN_ок =2,16+1,854+1,8516=21.6 пм/цикл

б) 1м проходки L_шп.1_м.п.=пм/1п.м.,

в) 1м³ горной массы L_шп.1м³= пм/м³

8.4. Расход ВВ на:

а) цикл Q_ф=33,6 кг,

б) 1м проходки Q_1п.м=кг/п.м.,

в) 1м³ горной массы – фактический удельный расход ВВ кг/м³

8.5. Расход С.И. на:

а) цикл КД=26шт.

ОШ=l_зтКД=2,826=72,8м

ЗП-Б=1шт.

l_зт 1.5l_шп =1.51.85=1.8

б) 1м проходки

ОШ=м/1п.м.,

8.6. Фактическая месячная скорость проходки выработки:

м/мес,

8.7. Продолжительность сооружения выработки:

мес.=10,5 дней,

Форма 2

Основные показатели взрывных работ
№ п/п	Показатель	Ед. измер.	Кол-во
1	Сечение выработки в проходке	м2	7,7
2	Длина выработки	м	35
3	Количество шпуров на цикл	шт	2,6
4	Глубина шпуров в комплекте	м	1,85
5	Коэффициент использования шпуров	-	0.9
6	Подвигание забоя за взрыв	м	1,67
7	Объём горной массы, оторванной за взрыв	м3	12,86
8	Количество шпуров на 1м2сечения выработки	шт/м2	3,38
9	Расход шпурометров
а) на цикл	пм/цикл	49,6
б) на 1п.м. выработки	пм/1п.м	29,7
в) на 1м3 горной массы	пм/1м3	3,86
10	Расход ВВ
а) на цикл	кг	33,6
б) на 1п.м. выработки	кг/1п.м.	20,1
в) на 1м3 горной массы	кг/1м3	2,6
11	Расход СИ
КД	а) на цикл	шт	26
ОШ	а) на цикл	м	72,8
б) на 1п.м. выработки	м/м2	43,6
ЗП-Б	а) на цикл	шт	1
12	Месячная скорость проходки выработки	м/мес	100,2
13	Продолжительность сооружения выработки	мес.	0,35
14	Продолжительность сооружения выработки	дней	10,5

9.1. Обоснование типа вруба

Так как выработка имеет площадь поперечного сечения S_пр=7,7 м­² наиболее целесообразно будет применить вертикальный клиновой тип вруба.

l₁

H н н₁ н₂

l ₂

Размеры :

l_вр l₁-2300mm.

l₂- 2980mm.

h-2920mm.

l_вр =2100mm.

Н=700mm.

H₁=1400mm.

H₂=2100mm.

9.2. Конструкция заряда ВВ в шпуре

Патрон ВВ в шпур вводят с помощью забойника до дна шпура или до предыдущего патрона. Плотность прилегания патроов, один к другому, взрывник контролирует по соответствующим на забойке насечкам. Патрон – боевик изготавливают на месте работ, в забое. Число патронов – боевиков должно соответствовать числу одновременно взрываемых зарядов в шпурах. Патрон – боевик распологается первым от устья шпура для прямого инициирования заряда. После заряжания шпура, взрывник засыпает в шпур забойку на оставшуюся длину шпура. В качестве забойки применяют смесь глины и песка.

Таким образом от горно-геологических условий выбираем колонковый заряд, с прямым инициированием заряда ВВ.

5

Конструкция заряда ВВ и СИ в шпуре:

1 – патрон ; 2 – патрон – боевик ; 3 – КД; 4 – ОШ ; 5 – забойка ;

6 – устье шпура; 7 – забой шпура.

Список использованной литературы

1. Буровзрывные работы при проведении горно-разведочных выработок: Метод. указания по выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов спец. 0801/ Сост. Ю.П. Шустров; КИЦМ. – Красноярск, 1990.

1. Буровзрывные работы при проведении горно-разведочных выработок: Инструкция и методические указания по выполнению курсового и дипломного проектирования для студентов спец. 0801/ Сост. Ю.П. Шустров; КИЦМ. – Красноярск, 1992.

1. Грабчак Л.Г., Брылов С.А., Комащенко В.И.: Проведение горно-разведочных выработок и основы разработки месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов. – М.: Недра,1988. –566 с.

ГОСТ 22940 – 85.