Проходка бурового штрека

     Проходка бурового штрека.

1. Параметры выработки.

  Буровой штрек – горизонтальная подземная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность, пройденная по простиранию месторождения и используемая для бурения камеры, вентиляции, доставки материалов и оборудования.

Параметры горных выработок зависят от: 

- количества  воздуха, пропускаемого по выработкам

- максимальных  размеров транспортных средств  для транспортирования горной  массы 

- допустимого  зазора между наружным размером  транспортных средств и внутренней стенкой выработки

- материала крепи

- способа передвижения  людей по выработке.

Все эти условия  регламентируются «ЕПБ при разработке рудных, не рудных и рассыпных месторождений  полезных ископаемых подземным способом», а так же «Строительные нормы и правила при проведении подземных горных выработок».

2. Определение размеров и форм поперечного сечения бурового орта.

  Форму поперечного  сечения выбираем в зависимости  от горно-геологических условий, срока  службы и назначения выработки. Исходя из выше перечисленных условий и учитывая типовые проекты, принимаем прямоугольно-сводчатую форму горной выработки. Принимаем основное транспортное средство KSSM-9M, расчет производим по габаритам этой машины.

Габариты KSSM-9M

d – ширина ТС 2480 мм;

                                              h – высота ТС 2480 мм. 
 

1. Ширина  выработки в свету, В_св, мм

В_св=d+n₁+m

где d – ширина ТС, 2480 мм

      m – зазор между стенкой выработки и габаритом подвижного состава, 500мм принимаем с обеих сторон без учета прохода людей.

В_св=2480+2*500=3480 (мм)

2. Ширина выработки в вчерне В_вч, мм.

В_вч=В_св+2а

где а – толщина  стенок крепи, 50 мм;

В_вч=3480+100=3580 (мм)

3. Высота выработки в свету H_св, мм.

H_св=H+h₀

где H – высота транспортного средства, 2480 мм;

       h₀ – высота свода, 1/3 В_св=1160 мм;

H_св=2480+1160=3640 (мм). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Высота  выработки в вчерне, H_вч, мм.

H_вч=H_св+h_б+а

где H_св – высота выработки в свету, 3640 мм;

       а – толщина крепления, 50 мм;

H_вч=3640+50=3690 (мм).

Радиусы осевой R мм, боковой дуг: r мм:

R=0,692*H

r = 0.262 * H

R_св=0,692*3640=2518,88 (мм);

r_св=0,262*3640=953,68 (мм);

R_вч=0,692*3690=2553,48 (мм);

r_вч=0,262*3690=966,78 (мм).

5. Площадь поперечного сечения в свету S_св, м².

S_св=В_св*(h_ст+0,26 В_св)

где h_ст – высота стенки, 2480 мм;

S_св=3480*(2480+0,26*3480)=11,8 (м²).

6. Площадь поперечного сечения в вчерне S_вч, м².

S_вч=В_вч*( h_ст+0,26 В_вч)

где h_ст – высота стенки, 2480 мм;

S_вч=3580*(2480+0,26*3580)=12,2 (м²). 
 
 
 
 
 
 

3. Выбор крепи  бурового штрека.

       В нетронутом массиве силы, действующие  на породу сверху и с боков, взаимно уравниваются. Однако, в том случае, когда в земной коре проводят горные выработки, равновесно-напряженное состояние породы нарушается. Чтобы предотвратить обрушение горной выработки, применяются особые конструкции, называемые крепью, а процесс возведения их называется креплением. Выбор крепи производится на основании физико-механических свойств и горно-технических параметров пород массива.

1. Предварительный прогноз устойчивости руд и пород в выработках

η=(γ*H)/R

 где γ  – плотность породы, т/м³

       H – глубина залегания выработки, м

       R – прочность породы на сжатие, т/м²

η=2,6*340/2800*0,6=0,52

η=0,52 – породы слабоустойчивые.

2. Окончательный прогноз устойчивости пород в выработках.

Исходя из геомеханической, находим

- безразмерный  параметр – 10

- характеристика  трещиноватости – 16

- подземные воды  – 0

- элементы залегания  трещин – 5

- оценка по  форме блока – 8

- по сроку  службы – 2

Сумма баллов составляет – 41.

По классификации  скальных массивов этим баллам соответствует  IV_a класс.

Принимаем вид крепи: железобетонные штанги по кровле и бокам, сетка металлическая по кровле и бокам, набрызг бетон по кровле и бокам.

Временная крепь: 1) ж/б штанги постоянной крепи с  отставанием 0,7м от груди забоя; 2) н/бетон слоем 2 см с отставанием 5 м от груди забоя.

Постоянная крепь: ж/б штанги, сетка металлическая  с отставанием 15 м от груди забоя, н/бетон слоем 5 см с отставанием 15 м от груди забоя.

4. Проведение бурового штрека буровзрывным способом.

     Буровзрывной  способ проходки применяют в  проходках с f>6 при отсутствии опасности разрушения пород, кровли в следствие взрывания шпуровых зарядов. Основными операциями проходческого цикла при применении этого способа является бурение шпуров, заряжание и взрывание зарядов, проветривание, погрузка породы и крепление.

1. Выбор бурильных машин и определение их производительности.

     Выбор  бурильных машин следует производить  с условием вида выработки  (горизонтальная, наклонная, вертикальная) и горно-геологической характеристикой  пород.

Принимаем бурильную  машину Минибур А210Р. На установке две бурильные машины. Установка самоходная, пневматическая.

Сменная эксплуатационная производительность Q_см м/смену, с учетом времени на подготовительно-заключительные операции и ремонтные простои по организационным и техническим причинам.

Q_см=Т – (t_пз+t'_пз+t_от+t_вв)/(1/(К_о*n*v))+(t_ман+t_ох+t_к)

где Т – продолжительность  смены, 360 мин

       t_пз – общее время подготовительно-заключительных операций, 2,5% т.

       t'_пз – время подготовительно-заключительных операций при бурении, 34 мин;

       t_от – время на отдых, 36 мин;

       t_вв – время технологических перерывов, 43 мин;

       К_о – коэффициент одновременной работы буровых машин, 0,78

       n – число буровых машин;

       v – скорость бурения, 10,78 м/мин;

       t_ман – время на манипуляции, 0,05;

       t_ох – время обратного хода, 0,4 мин; 

       t_к – время на замену коронок, 0,1 минута на 1 м. 

Q_см=360-(9+34+36+43)/(1/(10,78*2*0,78))+(0,4+0,5+1)=109,7 (м).

5. Проектирование взрывных работ.

В качестве используемого  ВВ принимаем относительно не дорогую, имеющую невысокую чувствительность к внешним возбудителям и удовлетворительные взрывные характеристики аммиачно-селитренную взрывчатку – аммонит 6 ЖВ.

  Удельный  расход (у) ВВ принимаем по табличным  данным с учетом поправочного коэффициента.

  у = 2,4*0,8=2,0 кг/м³.

  Длина шпура  L_шп м, определяется по формуле

L_шп= L/(t_р*t_с*n_см*n_ц*η)   

где L – длина выработки, 60м;

      t_р – число рабочих дней в месяце, 25;

      t_с – срок проведения выработки, 0,5 месяца;

      n_см – число рабочих смен в сутки, 3;

      n_ц – число циклов в смену, 1;

      η – коэффициент использования  шпура, 0,85.

L_шп=60/(25*0,5*3*1*0,85)=2,4 (м)

Число шпуров в забое N, шп

N = 1,27*q*S_ч/▲*d²*K_з

где ▲- плотность  взрывчатого вещества в шпуре, кг/м³

       d – диаметр патрона или шпура, м

       K_з – коэффициент заполнения шпура.

N = 1,27*2,0*12,2/1000*0,043²*0,8=21 шп.

  Окончательно  число шпуров определяем графически.

Общее количество шпуров – 25 из них:

1. Врубовых – 3;вруб прямой, расстояние между врубовыми шпурами – 500мм;
2. Отбойных шпуров – 8, расстояние между ними 850мм;
3. Окантуривающих – 14, расстояние между ними 850мм, между шпурами и контуром выработки – 100мм.

  Расход  ВВ Qкг на продвижение забоя на цикл:

Q = q*S_вч

Q = 2,0*12,2*2,4=58,56 (кг).

  Окончательно  применяем 60 кг взрывчатки аммонит 6 ЖВ.

  Продвигание забоя за взрыв составит:

  L_y = L_шп*0,85

  L_y = 2,4*0,85=2 (м)

  Суммарная длина шпуров:

  Q = 2,4*22+2,6*3=60,6 (м)

  Средняя масса одного заряда на шпур:

  q = Q/N

  q = 60/25

  q = 2,4 (кг)

- масса заряда  во врубовых шпурах:

q _в = 2,6*3=7,8 (кг)

- масса заряда  в окантуривающих шпурах:

q = 14*2,4 = 33,6 (кг)

- масса заряда  в отбойных шпурах:

q = 8*2,4 = 19,2 (кг).

  Принимаем способ взрывания при помощи волноводов СНВШ с замедлением согласно контуров.

- врубы с замедлением  – 0

- отбойные шпуры  с замедлением – 20

- окантуривающие  шпуры с замедлением – 40.

6. Погрузка  породы

  Отгрузка  породы из забоя производится KSSM – 9M:

- грузоподъемность  – 9,6 т;

- емкость ковша  – 4,6 м³

- основные размеры: длина 9600мм; ширина 2480мм; высота 2480мм;

- радиус поворота 6635 мм.

Сменная производительность

Q = (T_см-t_пз-t_л)/(t_ос+t_всп) (t_о) (1+K_от) V_k K_з/K_р

где T_см – продолжительность смены, 360 мин;

       t_пз – время на подготовительно-заключительные оперции, 40 мин;

       t_л – личное время, 10 мин;