Составление схемы расположения шпуров

9.1. Определение площади поперечного сечения выработки приходящейся на 1 шпур

S’ = (S_вч – S_вр) / (N – N_вр),

где S_вр – площадь поперечного сечения на предполагаемой плоскости отрыва породы, образованной взрывом врубовых шпуров, м².

S_вр = 1,2(1,26+0,3)=0,936 м²;

N_вр – количество врубовых шпуров, N_вр = 4

S’ = (11,54 – 0,936) / (23 – 4) = 0,56 м².

9.2. Приняв полученную площадь за круг определим среднее расстояние между шпурами

,где 0,3 м – безопасное расстояние между шпуровыми зарядами при взрывании по породам с f=5 [5].

9.3. Определение количества шпуров по почве выработки

N_п = ((В_вч – а_к )/ а_ср ) + 1 = ((4,2 –0,2) / 0,84) + 1 = 5,8 шпуров.

Принимаем 6 шпуров.

где а_к – технологический зазор между контуром выработки и линией расположения оконтуривающих шпуров и шпуров почвы, для бурильной установки БКГ-2 а_к = 0,2 м.

9.4. Определение количества шпуров по контуру выработки

N_к = (Р_к / а_ср) – 1,

где Р_к – длина линии по которой будут располагаться оконтуривающие шпуры выработки, м (без почвы)

Р_к = с

с – 3,86 для арочной крепи

Р_к = 3,86 =13,124м

N_к = (13,124 / 1,3) – 1 = 9,1 шпуров. Принимаем 9 шпуров.

9.5. Определение количество вспомогательных шпуров

N_всп = N – (N_вр + N_к + N_пк + N_п) = 23 – (4 + 6 + 9) = 4 шпура.

Вспомогательные шпуры располагаем так, чтобы расстояние от их зарядов до зарядов врубовых шпуров не было менее 0,3 м. Схема расположения шпуров и таблица данных о шпурах и зарядах приведены на листе графической части.

Расчет длины забойки шпуров

Поскольку в выработке имеется метановыделение , применяем гидрозабойку в виде водонаполненных полиэтиленовых ампул длиной 0,35 м и диаметром 38 мм в сочетании с запирающей забойкой из смеси песка с глиной в соотношении компонентов 3:1, длина которой согласно [5] должна быть не менее 0,15 м. Общую длину забойки определяем по формуле:

l_заб = l’_ш – l_п·n_п,

где l’_ш – длина шпура, м

n_п – количество патронов ВВ в шпуре.

Для шпуров 1… 4 длина забойки:

l_заб = 1,49 – 0,18·4 = 0,77 м; в данных шпурах размещаем 1 ампула гидрозабойки в сочетании с запирающей забойкой длиной 0,42 м;

для шпуров 5…23 длина забойки:

l_заб = 1,29 – 0,18·3 = 0,75 м; в данных шпурах размещаем 1 ампулы гидрозабойки в сочетании с запирающей забойкой длиной 0,4 м;

Конструкция шпурового заряда и забойки дана на листе графической части.

Выбор вида предохранительной среды и расчет параметров ее создания

Поскольку для взрывных работ используется ВВ III класса, метановыделение в выработке составляет q_м = 20 м³/т, то в данном забое при ведении взрывных работ обязательно использование предохранительной завесы.

Применяем однорядную водяную предохранительную завесу, создаваемую взрывным распылением воды из полиэтиленовых сосудов. Расчет минимального количества воды ведем по двум факторам: по удельному расходу воды и исходя из схемы расположения сосудов.

11.1. Расчет по удельному расходу воды

Количество воды на создание предохранительной завесы определим по формуле:

Q1_пс = q_пс·S_вч = 4·11,54 = 46,16 л,

где q_пс – норма расхода воды на 1 м² площади поперечного сечения выработки, q_пс = 4 л/м².

11.2. Расчет исходя из схемы расположения сосудов

Учитывая [5], разрабатываем схему расположения сосудов.

Поскольку высота проводимой выработки вчерне Н_вч = 3,2 м > 2,1…3,5 м, то сосуды с водой подвешиваем.

К элементам крепи подвешиваем 3 сосуда емкостью 20 л на расстоянии 1,5 м от кровли выработки и 1,5 м от забоя.

Определим необходимое количество воды исходя из схемы расположения сосудов:

Q_пс = V_пс1· n_пс1 = 20·3 = 60 л,

где V_пс1– вместимость сосудов типоразмеров, л;

n_пс1– количество размещаемых в выработке сосудов типоразмеров.

Поскольку полученное значение Q_2пс > Q_1пс , то установленное число сосудов и схему их расположения в выработке принимаем окончательно. Для создания завесы принимаем ВВ V класса угленит Э-6 в патронах массой 0,2 кг в количестве 1 патрон на 1 сосуд с водой. Инициирование этих зарядов осуществляем при помощи электродетонаторов мгновенного действия ЭДКЗ-0П.

Таблица параметров предохранительной завесы и схема расположения сосудов приведены на листе графической части.