Разрушение горных пород взрывом

Характеристика главных вскрывающих выработок. Определение площади поперечного сечения выработки. Основные типы взрывчатых веществ. Проектирование площади забоя. Проведение и крепление выработки. Затраты на поверхностные сооружения у устья штольни.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Иркутский государственный технический университет

Расчетно-графическая работа

Тема: «Разрушение горных пород взрывом»

Выполнил студент группы ГП-07-1

Батжаргал Зоригт

Проверил преподаватель: Томашев.Г.С

г. Иркутск 2009

ГЛАВНЫЕ ВСКРЫВАЮЩИЕ ВЫРАБОТКИ

Главными вскрывающими выработками являются шахтный ствол и штольня. Кроме главных выработок, для вскрытия применяются вспомогательные стволы, служащие для целей вентиляции и как дополнительный выход на поверхность; квершлаги, соединяющие главный и вспомогательные стволы с месторождением. Для вскрытия нижележащих горизонтов и отдельных участков рудного тела проходят слепые стволы, капитальные восстающие, уклоны.

Характеристика главных вскрывающих выработок. Главные вскрывающие выработки служат для транспортирования полезного ископаемого на поверхность, вентиляции, передвижения людей, доставки материалов, оборудования и для других целей.

Ввиду ответственного назначения выработок вскрытия и большого срока их службы важен правильный выбор их формы, размеров сечения и способа крепления.

При выборе формы сечения и способа крепления необходимо исходить из минимальной суммы затрат по проведению и креплению выработки с расходами по ремонту крепи, транспорту и вентиляции за всевремя существования.

Размеры поперечного сечения выработки должны быть достаточными для нормальной работы транспорта, безопасного и удобного передвижения людей, доставки материалов и оборудования, а также должны обеспечивать прохождение необходимого ковичества воздуха.

Штольни имеют сводообразное, трапециевидное, режепрямоугольное сечениеи проводятся с уклоном 0,001-0,008 в сторону устья. Длина штолен достигает нескольких километров. Например, длина Мизурской штольни на Садонском руднике больше 4 км; месторождение медного рудника “Нейшенл таннел” /США/ вскрыто штольней длиной свыше 7 км.

Штольня как вскрываящая выработка имеет ряд преимуществ по сравнению с шахтным стволом:

затраты на проходку и крепление 1 м штольни в 5-7 и более раз меньше, а скорость проходки в 3-5 раз выше

транспортирование руды намного проще и дешевле, может осуществляться до обобгатительной фабрики без перегрузки руды, передвижение людей и грузов безопаснее

расходы на водоотлив значительно ниже, так как движение воды происходит самотеком и водоотливных механизмов не требуется

затраты на поверхностные сооружения у устья штольни значительно меньше, так как не требуестя сооружения копра, надшахтного здания и подъёмной машины ремонд крепи штольни проще и дешевле.

ВСКРЫТИЕ ШТОЛЬНЯМИ

Вскрытие штольнями иеет ряд достоинств перед другими способами вскытия, поэтому, когда позвляет рельеф местности и условия залегания месторождения, этому способу отпают предпочтение. Относительно рудного тела штольни располагают по простиранию, вкрест простирания или по диагонали к линии простирания.

При вскрытии тонких месторождений по простиранию штольни проводят по руде; в мощных же месторождениях штольни обычно располагают параллельно рудному телу в пустых породах и проводят от них до месторождения квершлаги.

Расположение штолен в висячем или лежачем боку месторождения при вскрытии вкрест простирания определяется положением рудного тела относительно склона горы.

Как правило, месторождение выше уровня штольни отрабатывают несколькими этажами, поэтому возможны два варианта вскрытия.

В первом случае каждый этаж вскрывают самостоятельными штольнями, которые служат для проветривания, доставки материалов, выдачи пустой породы, передвижения рабочих. Руду с верхних этажей перепускают до нижней штольни по рудоспускам.

Во втором случае проходят только одну нижнюю штольню. Этот вариант применяется, когда по условиям залегания рудного тела на каждом этаже необходимо было бы проводить очень длинные штольни по пустым породам. Вышележащие этажи над штольней вскрывают капитальным восстающим или слепым стволом с вентиляционным и ходовым отделениями, а также клетевым подъёмом для доставки людей, материалов и оборудования. Для перепуска руды обычно устраивают несколько рудоспусков. В широких масштабах вскрытие штольнями применяется на рудниках производственного объединения “Апатит”, рарабатывающих Хибинское месторождение апатито-нефелиновых руд. Штольни применяются для вскрытия не только наподземных работах, но и на карьерах.

Общая капитальная штольня Расвумчоррского рудника была проведена сечением 36м кв. и длиной 5 км. Рудоспуски с откаточных горизонтов рудников к штольне были пройдены диаметром 5-6 м и глубиной 130-600 м.

Штольнями в СССР вскрыты Садонское полиметаллическоетесторождение, меднорудное месторождение Эль Сальвадор в Чили молибденовое месторождение Клаймакс и многие другие.

Устья штолен необходимо располагать в местах, не подверженных затоплению весенними и ливневыми водами. Размеры площадки перед устьем штольни должны обеспечивать размещение необходимых поверхностных сооружений; к площадке должны быть удобные подщездные пути. Последнее условие в гористой местности не всегда удается выполнить, и часто руду транспортируют от штольни по канатным дорогам или конвейерам.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Штольня

В = 4м - ширина

Н = 2.8м - высота

- коэфициент крепости пород

- продолжительность возведения крепи

Обводненность = да

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЫРАБОТОК

1.1 Определение площади поперечного сечения

Площадь поперечного сечения выработки вчерне с достаточной для дальнейших расчетов точностью определяется по форме

- коэфициент, зависящий от формы поперечного сечения выработки

где - высота свода выработки, м

1.2 Определение периметра поперечного сечения выработок

Для прямоугольно-сводчатой формы поперечного сечения выработки

где ?СВ - высота свода выработки, м,

2. ВЫБОР ВВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ВВ И ЧИСЛА ШПУРОВ НА ЦИКЛ

Тип взрывчатого вещества, для проведения выработки, выбирается из перечня ВВ. Целесообразно, в крепких породах применять наиболее высокоэнергетические ВВ(как правило, они более дорогие), а в слабых - ВВ с более низким значением идеальной работы взрыва( как правило, они бодее дешевые). В моем случае (крепеая порода), поэтому применяю ВВ Аммонит скальный №1.

Т.к площадь поперечного сечения S = 10.6 и , то удельный расход ВВ равен:

Т.к в моем случае ВВ не аммонит 6ЖВ, то расчетный удельный расход ВВ:

- идеальная работа взрыва принятого ВВ

Число шпуров на забой выработки:

- диаметр заряда в шпуре;

- коеффициент заполнения шпуров, принимаемый по СНиП;

- плотность ВВ в заряде.

3.ВЫБОР БУРОВОГО ИЛИ ДРУГОГО ПРОХОДЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РАСЧЁТ ЕГО ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Т.к в моем случае вид выработки горизонтальный, а , то в качестве бурового оборудования выбираю ручные перфораторы ПП63В.

Скорость бурения расчитывается по формуле:

Эмпирические коэффициенты определяют на основании фотохронометражных наблюдении, при отсутствии таких наблюдении(отсутствует в моем случае) принимают при ударно-поворотном бурении:

Т.к , наша формула примет вид:

- энергия удара

- число ударов

- диаметр шпура

Согласно норм проектирования норматив площади забоя на одного бурильщика при бурении ручными перфораторами(сверлами) составляет 1.5-2 площади в восстающих выработках и 4-5 в горизонтальных и наклонных - число бурильщиков должно быть не более:

- норматив площади забоя поперечного сечения выработки на одного бурильщика

При выборе погрузодоставочного оборудования необходимо принимать в мягких породах погрузмашины тира ПНБ, а в крепких и средней крепости породах - типа ППН.

Т.к в моем случае (крепеая порода), выбираю погрузочную машину ППН-1с.

Производительность погрузочной машины рассчитывается по формуле:

- коэффициент наполнения

- коэффициент разрыхления

- паспортная производительность погрузочной машины

- число вагонеток в составе

- емкость вагонетки

- продолжительность замены вагонеток при погрузке

Продолжительность смены состава (при применении одного состава):

- расстояние транспортировки

- скорость движения состава

- время разгрузки вагонеток и их замены под разгрузкой

выработка штольня забой взрывчатый

4. РАСЧЕТ ЛИНИИ НАИМЕНЬШЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ШПУРОВЫХ ЗАРЯДОВ

Определяют плотность заряжания шпуров:

Определяют коволюм взрывных газов:

Определяют давление взрывных газов в шпуре:

- те...