Файл: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования санктпетербургский горный университет кафедра общей и технической физики .docx

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра общей и технической физики

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2

«Расчет паспорта буровзрывных работ при проходке горизонтальной горной выработки»

Вариант 2

По дисциплине: Основы строительства горных предприятий

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Автор: студент гр. ВД-21 Баландин А. А.

^{(шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)}

Дата:

Проверил: Беляков Н. А.

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2022

Оглавление

Вариант задания

Составить паспорт буровзрывных работ для проведения горной выработки с площадью поперечного сечения в проходке 11,3 м2 по породам средней трещиноватости с коэффициентом крепости 3. Крепь – КПМ-А3, отставание возведения крепи от забоя 8 м. Скорость проведения выработки 70 м/мес. Режим работы: три 6-часовые проходческие смены в сутки, nр = 25 рабочих суток в месяц. Продолжительность проходческого цикла Тц = 12 ч. Категория шахты – I.

Таблица 1. Исходные данные варианта 2

Вид крепи		Крепость пород	Отставание постоянной крепи от забоя	Категория шахты
КМП-А3	11,3	3	8	I

---

1. Выбор взрывчатого вещества и средства инициирования.

Согласно исходным данным, категория опасности шахты I, исходя из этого, руководствуясь перечнем рекомендуемых промышленных ВВ[1, прил.1], в качестве ВВ принимаем Аммонит-АП-5ЖВ, техническая характеристика которого приведена в таблице 2:

Таблица 2. Характеристика ВВ.

Класс ВВ	III
Кислородный баланс, %	-0,02
Теплота взрыва, кДж/кг	3497
Идеальная работа взрыва, кДж/кг	2991
Объем газов, л/кг	787
Плотность ВВ в патронах, г/см3	1,0-1,15
Работоспособность, см3	320-330
Расстояние передачи детонации между патронами, см -сухими -после выдержки в воде	5-10 2-7
Критический диаметр, мм	10-12
Скорость детонации, км/c	3,6-4,6
Диаметр патрона, мм	36
Масса патрона, г	300

2. Конструкция шпурового заряда.

Применяется колонковый сплошной заряд ВВ.



Рис. 1. Конструкция шпурового заряда с комбинированной забойкой

1 – гидрозабойка; 2 – патрон-боевик; 3 – патроны ВВ; 4 – песчано-глиняная забойка

3. Режим работы угольной шахты.

Продолжительность смены t_см=6 ч, число смен n_см=3 см, ; t_р=18 ч; продолжительность работ по проведению выработки n_р=25 сут/мес, продолжительность проходческого цикла Тц = 12 ч.

4. Определение глубины и количества шпуров.

Средняя глубина шпуров при принятых режиме работы забоя, скорости проведения выработки, продолжительности проходческого цикла и КИШ 

---

=0,95 (так как крепость пород ) определяется по формуле[1, 22]:

(1)

При принятом режиме работы,скорости проведения и КИШ =0,95:



Глубину врубовых шпуров принимаем на 15% большей средней длины шпуров[1,23]:



Расчет границы максимальных сжимающих напряжений производится по формуле[1,22]:



Граница сжимающих напряжений при ширине выработки в проходке [2,42]:



верно

Количество шпуров рассчитывается по формуле[1, 25]:



Количество шпуров рассчитано, исходя из площади сечения в проходке =11,3, среднего коэффициента заряжания шпуров [1, 14] для шахт, опасных по газу и пыли, диаметра патрона м, плотности ВВ в патронах , коэффициента уплотнения ВВ в шпуре , т.к. оболочка патрона не разрезается:



Расчетное количество шпуров увеличиваем на один, для разработки водоотливной канавки, таким образом расчетное количество шпуров равно[:

4. Расход взрывчатого вещества.

Для начала рассчитаем нормальный удельный расход ВВ по формуле[1,18]:



Удельный расход ВВ рассчитывается исходя из крепости пород

---

Расчет коэффициента зажима породы:

При , расчет коэффициента зажима породы для горизонтальных выработок производится по формуле[1,19]:



, верно, следовательно:


Относительная работоспособность определяется формулой[1, 19]:



Исходя из работоспособности используемого ВВ, работоспособность равна:



Удельный расход ВВ рассчитывается по формуле:



Исходя из коэффициента , для пород средней трещиноватости[1,19], учитывающего структуру породы, коэффициента для патрона диаметром 36 мм[1,19], можно рассчитать удельный расход ВВ:

5. Схема размещения шпуров.

Относительная теплота взрыва ВВ рассчитывается по формуле[1,19]:



Исходя из теплоты взрыва 3,497 МДж/к, относительная теплота взрыва равна:



Расчет линии наименьшего сопротивления для врубовых, отбойных и оконтуривющих шпуров производится по формуле[1,33]:



Линия наименьшего сопротивления для врубовых шпуров рассчитывается исходя из количества открытых поверхностей для врубовых шпуровых зарядов:



Линия наименьшего сопротивления для оконтуривающих и отбойных шпуров рассчитывается исходя из количества открытых поверхностей

---

для оконтуривающих и отбойных:


Принятый тип вруба: прямой. Расстояние между врубовыми шпурами   [1,приложение 3].

Расстояние между отбойными шпурами в ряду определяется с учетом коэффициента сближения шпуровых зарядов, равного 0,8–1,0[1,34]:



Тогда расстояние между отбойными шпурами должно быть в диапазоне:



Расстояние между оконтуриваюищими шпурами в ряду определяется в зависимости от ЛНС между предконтурными и оконутриваюищими рядами и коэффициента сближения шпуровых зарядов равного 0,7–0,9[1,35]:



Тогда расстояние между оконтуриваюищими шпурами в ряду должно быть в диапазоне:



Расстояние между оконтуриваюищими шпурами по почве выработки уменьшается до 0,6-0,7 ЛНС[1,35]:



Тогда расстояние между оконтуриваюищими шпурами по почве выработки должно быть в диапазоне:



Положение оконтуривающих шпуров определено графоаналитическим методом (рис.2): исходя из того, что крепость пород и КИШ η=0,95, принято бурить оконтуривающие шпуры вкрест проектного контура выработки, при выбранном угле наклона шпура к плоскости забоя равным . При проведении выработки используется временная металлическая крепь с отставанием от забоя 2 метра.



В результате было определено расстояние от устья шпура до проектного контура, угол наклона шпура и допустимое приближение оси буровой штанги к крепи.

Тогда для бурения шпуров принимаем бурильную установку БУЭ-3, следовательно необходимо отступить минимум 12 см от оси расположения оконтуривающих шпуров до крепи. Технические характеристики БУЭ-2 приведены ниже в таблице 4[1, приложение 12].

---