Процессы открытых горных работ (стр. 2 из 7)

где η_вр=0,85÷0,7 – КПД трансмиссии вращателя

n_вр=1,5 с^-1 – частота вращения долота.[9, стр. 144]

Мощность привода подачи

кВт,

где v_под=0,017 м/с – скорость подачи бурового става;

η_под=0,5÷0,7 – КПД механизма подачи.

Теоретическая скорость шарошечного бурения

м/с

где k_ск=0,5-0,3 – коэффициент, учитывающий уменьшение скорости бурения за счет неполного скола породы между зубьями (большее значение для менее плотных пород).

Формула для определения сменной производительности:

м/смену,

где k_и.см.=0,8 – коэффициент использования сменного времени;

Т_см=8 ч – продолжительность смены;

ч – продолжительность основных операций, приходящаяся на 1 м скважины;

v_т=10 м/ч – техническая скорость бурения, которая принимается 8-12 м/ч при П_б=10-12 [10,Таблица 2.5 ]

Т_в=0,05 ч - продолжительность вспомогательных операций, приходящаяся на 1 м скважины, в расчётах для СБШ – 0,033-0,083 ч;

Формула для определения годовой производительности

м/год

где n_см=75 и N_мес=12 – соответственно среднее число рабочих смен в календарном месяце и число рабочих месяцев в году.

Рабочий парк буровых станков:

шт,

где V_год=4500000 т – годовой объём горных работ;

q_г.м=42,7 м³ - выход взорванной горной массы с 1 м скважины.

В резерв берем еще 1 буровой станок и окончательный парк составит 4 буровых станка.

2. Технологические расчёты взрывных работ

Гранулотол (гранулированный тротил) с размером гранул 3 – 5 мм применяются как самостоятельное взрывчатое вещество (ВВ) для взрывания обводненных скважин и в качестве компонента в составе Граммонитов и водосодержащих ВВ. Гранулотол абсолютно водоустойчив, хорошо тонет в воде, имеет хорошую сыпучесть в сухом и мокром состоянии. При хранении не слеживается и не спекается, обладает высокой стабильностью взрывчатых свойств. Его заряды могут продолжительное время находится в воде, в том числе и проточной, без потери взрывчатых свойств. Для инициировния Гранулотола необходим промежуточный мощный детонатор, так как он недостаточно чувствителен к обычным системам инициирования.

Алюмотол – гранулированный сплав с гранулами до 5 мм серого цвета, состоящий из 85% тротила и 15% алюминиевой пудры, с теплотой взрыва 5600 кДж/кг. Плотность гранул 1,5-1,7 г/см³. Алюмотол абсолютно водоустойчив, хорошо сыпуч в сухом и мокром состоянии, не слеживается, пригоден для механизированного заряжания скважин, обладает высокой стабильностью и высокими взрывчатыми свойствами. Предназначен для взрывания в обводненных скважинах, в том числе и с проточной водой, и с крепостью пород свыше f >12. Для его инициирования необходимы мощные промежуточные детонаторы. Характеристики взрывчатых веществ представлен в таблице 1.

Таблица 1

Взрывчатые характеристики водоустойчивых ВВ

Показатели	Гранулотол	Алюмотол	Граммонит 50/50
Теплота взрыва, кДж/кг	4100	5600	3700
Работоспособность, см³	290	430	450
Объем газов, л/кг	1945	815	870
Бризантность, мм (в стальных кольцах)в водонаполненном состоянии	32-34	Разрушение	23-25
Скорость детонации в стальной трубе, км	5,5-6,5	5,5-6,0	3,6-4,2
Плотность насыпная, г/см³	0,95-1,0	0,95-1,0	0,9-0,95
Кислородный баланс, %	-74	-76,2	-27,2

Так как у меня в скважине проточная вода и крепкие породы целесообразно выбрать Алюмотол.

Средний размер куска выбираем исходя из вместимости ковша экскаватора. По исходным данным задан экскаватор ЭКГ-5 с емкостью ковша 5 м³:

Формула справедлива для средневзрываемых пород.

Удельный расход ВВ определяется по формуле:

где q_эт=0,9 кг/м³ – эталонный расход Граммонита 79/21 при крепости пород 11- 20 и при категории трещиноватости III

е=0,83 – коэффициент работоспособности алюматола.

k_d=0,5/d_ср=0,73 – коэффициент учитывающий потребную степень дробления.

γ=2,9 т/м³ – плотность диабаза. [3, стр. 23 табл 3.1]

Длина перебура

Перебур скважины необходимо для качественного разрушения пород в подошве уступа.

l_п=(10-15)×d_c, м

где d_c=216 мм – диаметр скважины.

В легковзрываемых породах перебур принимают минимальным. А т. к. наша порода относится к трудно взрываемым, перебур принимаем:

l_п=15×d_c, l_п =15×216=3240 мм.

Глубина скважины

Наклонные скважины более эффективны при взрывании трудновзрываемых пород и обеспечивают высокую степень дробления и хорошую проработку подошвы уступа.

Глубину определяем по следующей формуле

м,

где Н_у=12 м – высота уступа;

β=75° - угол наклона скважины к горизонту.

Угол наклона скважины к горизонту выбрал 75º в связи с тем, что при взрывании наклонных скважинных зарядов сопротивление породы взрыванию постоянно на высоте уступа, отрыв пород происходит, как правило, по линии скважин, улучшается степень дробления, хорошо прорабатывается подошва уступа, расход ВВ может быть снижен на 5-7 %.

Вместимость 1 погонного метра скважины

Определяем по формуле

где: D = 1000 кг/м³ - плотность ВВ при заряжании

кг/м;

Линия сопротивления по подошве уступа

Предельное сопротивления по подошве одиночной скважины, «Трест Союзвзрывпром», рекомендует определять по формуле

м,

По условию безопасного ведения работ проверяем

, м

где α=75°- угол откоса уступа;

Н=12 м – высота уступа;

с=2,0 м – минимально допустимое расстояние от оси скважин до верхней бровки уступа;

Расстояние между рядами и скважинами в ряду

Расстояние между скважинами

м,

Расстояние между рядами при квадратной сетке

м.

Вес заряда в скважине

Вес скважинного заряда определяется по формуле

кг,

Длина заряда в скважине

Длина заряда в скважине определим по формуле

м,

Длина забойки

Длина забойки определим по формуле

м,

Выход взорванной горной массы с 1 погонного метра скважины

С помощью формулы определяем

м³,

м³

где n_р=4 – число рядов скважин.

Ширина блока

м,

Количество скважин в ряду определяется по формуле

N_с = L_б/а+1,

где L_б – длина блока, которая определяется из выражения

L_б = V_б/В_б× Н_у = 126000/(36×10) = 350 м,

где:

- V_б – средний объем взрыва равен 126000 м³;

Тогда количество скважин равно

N_с = 350/7,2+1 = 42 скважин.

Общее количество скважин находится по формуле

N_об = N_c × N_р скважин

N_об= 42×4 = 168 скважины.

Определяем объем бурения

N_y = N_об+ L_б

N_y= 168 * 350 = 58800 м³

Ширина развала взорванной горной массы