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:

 

1. 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.

 

1. 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 l_шп, 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.

 

1. Принимаются тип и количество используемых бурильных машин.

 

Для бурения шпуров принимаем ЭБГП-1 Æ 42 мм и перфоратор ПП-63 Æ 42 мм.

 

1. 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 S_вч – площадь поперечного сечения выработки вчерне, м²,

l_шп – 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

 

 

k_заж – 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 q_i – 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 (q_i =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

 

1. 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