Рекомендации по выбору типа взрывчатого вещества
Расчет паспорта БВР
Исходные данные:
Форма выработки................................................................................................ арочная
Ширина, м.................................................................................................................. 4,45
Высота, м...................................................................................................................... 3,8
Площадь поперечного сечения в проходке, м2...................................................... 16,9
Коэффициент крепости f............................................................................................... 9
Уходка забоя за цикл, м................................................................................................. 2
Расстояние до безопасного места, м......................................................................... 150
Обводненность забоя.............................................................................................. сухая
Опасность забоя по взрыву газа и пыли....................................................... не опасен
Расчет паспорта ведения буровзрывных работ производится в следующем порядке:
- Принимаются к использованию взрывчатые вещества.
В качестве взрывчатых веществ следует использовать только допущенные в установленном порядке к постоянному применению в Российской Федерации. Условия применения взрывчатых веществ должны соответствовать указанным в действующих Правилах и могут уточняться разрешениями Госгортехнадзора России.
К использованию принимаем непредохранительные взрывчатые вещества II класса.
Выбор взрывчатых веществ должен основываться на соблюдении принципов соответствия степени опасности забоя по пылегазовому фактору, назначения и класса предохранительности взрывчатого вещества, а также рекомендаций табл.1 по работоспособности взрывчатого вещества в зависимости от прочностных свойств горных пород.
Таблица 1
Рекомендации по выбору типа взрывчатого вещества
| Коэффициент крепости пород f | 1-3 | 3-6 | 6-10 | 10 и более |
| Работоспособность ВВ, см3 | 220-320 | 320-400 | 400-600 |
Запрещается размещать в одном шпуре взрывчатые вещества различных классов или различных наименований.
Исходя из наших условий и рекомендаций таблицы 1 принимаем взрывчатое вещество Аммонит №6ЖВсо следующими характеристиками:
¾ бризантность: 14 мм;
¾ работоспособность: 360 см3;
¾ скорость детонации: 3600-4200 м/сек;
¾ передача детонации: 5(3) см;
¾ объем газов взрыва: 893 л/кг;
¾ теплота взрыва: 1025 ккал/кг;
¾ плотность патронирования: 1,0 – 1,15 г/см3;
¾ диаметр патронов: 31-32 мм;
¾ масса патронов: 200 г, 300 г;
¾ коэффициент К1 = 0,74.
- Принимаются диаметр бурения и глубина шпуров (определяются в случае заданных темпов проходки выработки) и КИШ.
Так как выработка проводится с заданными темпами проходки, глубина шпуров lшп, м, определяется по формуле:
где L – среднемесячные темпы проходки выработки, L = 75 м/мес;
k – число рабочих дней в месяц, сут.;
m – число рабочих смен по проходке выработки в сутки, см.;
n – количество циклов в смену, циклов/см.;
η – коэффициент использования шпуров.
При проведении опытных взрываний необходимо добиться, чтобы коэффициент использования шпура был максимально возможным в данных горно-геологических условиях. По требования Руководства, при проведении горных выработок по породам с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f < 7 коэффициент использования шпуров должен находиться в пределах 0,9-0,95, в более крепких породах – 0,9 и при проведении выработок с двумя открытыми поверхностями 0,95-1,0.
- Принимаются тип и количество используемых бурильных машин.
Для бурения шпуров принимаем ЭБГП-1 Æ 42 мм и перфоратор ПП-63 Æ 42 мм.
- Определяется общее количество взрывчатого вещества.
Определение общего количества взрывчатого вещества на забой Q, кг, производится по формуле:
где V – объем взрываемой породы в массиве, м3,
здесь Sвч – площадь поперечного сечения выработки вчерне, м2,
lшп – средняя глубина шпура, м
q – удельный расход взрывчатого вещества, кг/м3.
Наибольшее распространение при определении удельного расхода взрывчатого вещества q, кг/м3, получила формула проф. Н.М. Покровского, являющаяся наиболее универсальной,
(1)
где q1 – нормальный расход взрывчатого вещества с работоспособностью 280 см3, кг/м3,
здесь f – коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова;
k1 – коэффициент, учитывающий изменение расхода взрывчатого вещества в зависимости от его работоспособности. Определяется по формуле:
здесь 280 – работоспособность эталонного взрывчатого вещества аммонит Т-19, см3;
Р – работоспособность принятого взрывчатого вещества, см3;
Уточняем по табличным данным k1 = 0,74.
f1 – коэффициент, учитывающий структуру породы. Принимается по данным таблицы 2:
Таблица 2
Значения коэффициента f1
| Характеристика породы | Коэффициент f1 |
| Вязкие, упругие, пористые | |
| Дислоцированные с неправильным или параллельным оси выработки залеганием и мелкой трещиноватостью | 1,4 |
| Со сложным залеганием и меняющейся крепостью; с напластованием, перпендикулярным направлению шпуров | 1,3 |
| Массивные, хрупкие, плотные | 1,1 |
kзаж – коэффициент зажима породы, определяемый при наличии одной поверхности обнажения по формуле:
(1)
Для уточнения расчетного значения удельного расхода взрывчатого вещества при взрывании по породе q, кг/м3, полученного по формуле (1), воспользуемся формулой:
где qi – удельный расход взрывчатого вещества, кг/м3, выведенный для забоев с площадью сечения вчерне 9,0 м2, при глубине шпуров 1,8 м, диаметре патронов 36 мм и работоспособности взрывчатого вещества 280 см3. Принимается по данными табл. 3 (qi =2,5);
Таблица 3
| Коэффициент крепости пород f | 1-2 | 3-4 | 5-6 | 7-8 | 9-10 | 11-12 | 13-15 | 15-16 |
| qi, кг/м3 | 0,8-1,2 | 1,3-1,5 | 1,6-1,8 | 1,9-2,1 | 2,2-2,5 | 2,6-2,9 | 3,0-3,3 | 3,4-3,8 |
k2 – коэффициент, учитывающий изменение расхода взрывчатого вещества в зависимости от глубины шпуров. Принимается по данным табл. 4 (k2 =1,15);
Таблица 4
Значения коэффициента k2
| Глубина шпуров, м | Площадь забоя выработки вчерне, м2 | Значение коэффициента k2 при коэффициенте крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова | |||||
| 1,5-2 | 3-4 | 5-6 | 7-8 | 9-11 | 12-16 | ||
| 2,0-2,3 | 5,0-8,0 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 |
| 9,0-12,0 | - | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | |
| 13,0-18,0 | - | - | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | |
| 2,4-2,7 | 5,0-8,0 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 |
| 9,0-12,0 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | |
| 13,0-18,0 | - | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,30 | |
| 2,8-3,1 | 5,0-8,0 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 | 1,40 |
| 9,0-12,0 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 | |
| 13,0-18,0 | 1,05 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | |
| 3,2-3,5 | 5,0-8,0 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 | 1,40 | 1,45 |
| 9,0-12,0 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 | 1,40 | |
| 13,0-18,0 | 1,10 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 |
k3 – коэффициент, учитывающий изменение расхода взрывчатого вещества в зависимости от диаметра патронов. Принимается по данным табл. 5 (k3 =1,04);
Таблица 5
Значения коэффициента k3
| Диаметр патрона, мм | |||||
| Коэффициент k3 | 1,10 | 1,04 | 1,00 | 0,96 | 0,88 |
k4 – коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода взрывчатого вещества в зависимости от площади поперечного сечения забоя. Принимается по данным табл. 6 (k4 =0,92);
Таблица 6
Значения коэффициента k4
| Площадь Sвч, м2 | 1,5-1,9 | 2,0-2,9 | 3,4-4,0 | 4,5-6,5 | 7,0-9,0 | 10,0-12,0 | 16,0-20,0 |
| Коэффициентk4 | 1,50-1,40 | 1,40-1,30 | 1,30-1,20 | 1,10-1,05 | 1,03-1,00 | 0,98 | 0,92 |
Q = 16,9 · 2,04 = 34 кг
- Производится выбор типа вруба.
Площадь врубовой части: 0,85 м2.
При выборе типа вруба руководствуются следующим: при взрывании в крепких породах с использованием клинового или пирамидального врубов целесообразным является бурение в центре вспомогательного врубового шпура, глубиной 0,5-0,7 глубины вруба, предназначенного для разрушения породной пробки и предотвращения выбивания крепи.
Таблица 7