Расчет проведения горизонтальной горной выработки

Примечание: а – полупролет выработки вчерне, м; φ – угол внутреннего трения; –коэффициент бокового распора; h1– высота вертикальной стенкивыработки(принимается по выбранному типовому сечению горной выработки), м; – высота свода выработки, м (принимается по выбранному типовому сечению горной выработки); L – расстояние между рамами крепи (принимается равным 1 м); θ–угол сползания породных призм (θ= (45+ φ/2)).

                                 (12)

 

                                                                         (13)

0.61+0.65=1,26 м

 

(14)

0.61*3.25=1,98 Па

 

                             (15)

2*1.35*1.98*1=5.346 Па

 

 

1.26*3.25*0.4769=1.95

 

 

 

=1.01

 

 

 

=3.28

 

 

 

 

 

 

1.26+2.6)*3.25*0.47=4.96

 

 

 

1.95+4.96)2.6=8.98

 

 

2. Разработка паспорта крепления. Выбор машины для возведения крепи

1.4.1 Оценим возможность  применения набрызгбетона, для этого рассчитаем толщину покрытия (в метрах). Принимаем бетон марки М500, имеющий σр=1,35 МПа; nп=1,2;mу=0,85, тогда:

,

(12)

где qп – интенсивность бокового давления у почвы, МПа.

=36 мм = 3,6 см

Если толщина набрызгбетона превышает 5 см, следует применить комбинированную крепь (набрызгбетон с анкерами).

 

5. Выбор бурильной машины и определение её производительности

1.5.1Для бурения шпуров в забое выбираем бурильную машину по приложению 5.

1.5.2 Рассчитываем чистую скорость бурения в породах данной крепости, м/мин:

,

(27)

где А – энергия удара поршня, Дж; n– частота ударов поршня (по приложению 7), Гц; d – диаметр шпура (принимается по приложению 7), мм.

 

=395 мм/мин=0.39 м/мин

1.5.3 Определяем сменную производительность бурильной установки, м/с:

(28)

где Т – продолжительность смены, мин; tпз – время общих подготовительно заключительных операций, принимается равным 2,5% от продолжительности смены, мин; t´пз – время на подготовительно заключительные операции, принимается равным 9,5% от продолжительности смены, мин; tвз – время на технологический перерыв на взрывные работы, равное 12% от продолжительности смены, мин; n – число одновременности работы бурильных машин, kо – коэффициент одновременности работы бурильных машин, равный 0,78 при n=2 и 0,73 при n=3; tман – время затрачиваемое на манипулирование по установке и перестановке бурильных машин равное 0,25-0,5 мин; tох = 0,05; tк – время на замену коронки 0,1 мин.

=117 метр/смену

 

6. Расчет паспорта БВР

1.6.1 Выбираем основное ВВ. По рекомендациям подбираем удельный расход qэталонногоВВ в породе с заданной крепостью. Значение q для аммонита № 6ЖВ в выработках площадью поперечного сечения 5-6,5 м2в зависимости от коэффициента крепости можно принимать в следующих пределах по таблице 4.

Таблица 4. Значение удельного расхода ВВ в зависимости от крепости горных пород

f	22-19	18-15	14-13	12-11	10-8	8-7	6-4	менее 4
q, кг/м3	3,8	3,5	3,0	2,6	2,4	2,0	1,2	0,9

В выработках других площадей поперечных сечений для величины q принимают следующие поправочные коэффициенты по таблице 5.

Таблица 5. Значение поправочного коэффициента в зависимости от площади поперечного сечения выработки

Sч	2,5-5	5-6,5	6,5-10	10-15	более 15
Поправочный коэффициент k	1,3	1	0,85	0,8	0,75

2. Определяем глубину шпуров, м:

(29)

где L – длина проводимой выработки, м (принимается по исходным данным варианта); t – срок проведения выработки, месяцы (принимается по исходным данным варианта); nсм – количество смен в сутки (рекомендуется 3 смены); пц– количество циклов в смену (рекомендуется брать равным 1); η – коэффициент использования шпура КИШ (рекомендуемое значение – не менее 0,85).

 

3. Принимаем коэффициент заполнения шпуров Кзпо таблице 6 в зависимости от принятого диаметра шпуров.

Таблица 6. Значение коэффициента заполнения шпуров

Диаметр патрона ВВ, мм	Кз – при коэффициенте крепости пород
	3-9	10-20
24-28	0,35-0,7	0,75-0,85
32-36	0,3-0,6	0,6-0,85
40	0,3-0,5	0,5-0,75

4. Рассчитываем необходимое число шпуров на забой выработки, шт.:

(30)

Δ – плотность взрывчатого вещества, кг/м3 (для аммонита № 6ЖВ Δ=1000 кг/м3).

=30 шт

Окончательное число шпуров принимаем по их расположению на чертеже.

5. Выбираем прямой вруб с компенсационными (холостыми) шпурами, позволяющими исключить необходимость перебура.
6. Число компенсационных шпуров, шт.:

,

(31)

где - объем холостого шпура, см3, А – масштабный коэффициент, равный 9,35.

=1.7

7. Зная N0, принимаем соответствующую схему расположения компенсационных шпуров.
8. Расстояние между холостыми шпурами и зарядом во врубовом шпуре принимаем , между заряжаемыми врубовыми шпурами b=5d, остальные шпуры располагаем на расстоянии л.н.с. от врубовых по таблице 7.

Таблица 7. Значение линии наименьшего сопротивления (л.н.с.)

Коэффициент крепости горной породы	Л.Н.С. в зависимости от работоспособностиВВ
	350-395	400 и выше
7-8	0,66-0,70	0,72-0,80
9-11	0,60-0,64	0,66-0,70
12-14	0,52-0,50	0,60-0,64
15-18	0,45-0,50	0,52-0,60
19-20	0,42-0,45	0,45-0,50

9. Л.Н.С. (в метрах) между отбойными и оконтуривающими зарядами определяем по формуле:

(32)

где р – вместимость 1 м шпура, которая равна ,  m – коэффициент сближения зарядов.

 

10. Расстояние между отбойными и оконтуривающими зарядами, м:

,

(33)

Определяемся с окончательным количеством шпуров (количество заряжаемых + компенсационные + один шпур под водоотливную канаву). Забой оконтуривающих шпуров выводим за контур выработки на 50-70 мм во избежание уменьшения сечения выработки в крепких породах.

11. Длину всех шпуров, кроме оконтуривающих, принимаем равной глубине шпура lшп, а длину оконтуривающих принимаем по формуле l0=lшп/sin850.

l0=1.3*0.99=1.3

 

12. Подвигание забоя за взрыв составит, м:

. 1.3*0.85=1.13

(34)

13. Определяем суммарную длину всех шпуров.
14. Требуемый расход заряда ВВ на цикл, кг:

.

(35)

15. Средняя масса заряда на заряжаемый шпур, кг:

.

(36)

где n – количество заряжаемых шпуров.

1.6.15.1 Масса зарядов, кг:

–во врубовом шпуре – ;	(37)
–во вспомогательном и отбойном шпурах – c;	(38)
–в оконтуривающих по кровле и в боках –	(39)
–в почвенных шпурах – c 1.54	(40)

16. Находим фактический расход ВВ (определяется суммой массы заряда на каждый шпур согласно их фактическому расположению на сечении выработки и назначения).

Qф=3*1.68+5*1.4+10*1.26+5*1.54=5.04+7+12.6+7.7=32.4

17. Выбираем средство заряжания шпуров.
18. Выбираем средство взрывания шпуров.
19. Рассчитываем технико-экономические показатели буровзрывных работ.

 

1.6.19.1 Расход ВВ на 1 м (q1) и 1 м3 (q2) выработки:

,=28.6	(41)
.	(42)

1.6.19.2 Число шпурометров на 1 м выработки, м/м:

(43)

1.6.19.3 Выход горной породы (в массиве), м3:

(44)

20. Составляем таблицу 8 расположения шпуров и таблицу 9 технико-экономических показателей, которые вместе будут составлять паспорт БВР.

№ шпура, взрываемого за один прием	Длина каждого шпура, м	Угол наклона шпуров(градус) в проекции		Масса заряда каждого шпура, кг	Очередность взрывания зарядов и степень замедления, мс
		на II проекции	на III проекции
Врубовые (1-5)	1.33	90	90	2.8	I
Отбойныеи вспомогательные (6-10)	1.33	90	90	3.36	II
Кровля и бока (11-20)	1.34	85	85	2.8	III
По почве (21-25)	1.34	85	85	1.54	III

 

 

 

 

 

 

Таблица 9. Технико-экономические показатели проходки выработки

№ п/п	Показатели	Единица измерения	Значение показателя
1	2	3	4
	Площадь сечения (в свету/вчерне)	м2	7.59/8.45
	Коэффициент крепости		16
	Бурильная машина		СБКН-2М
1	2	3	4
	Диаметр коронки	мм	42
	Число шпуров на цикл	шт	27
	Глубина шпуров	м	1.3
	Число шпурометров	м	41.5
	Коэффициент использования шпуров (КИШ)		0.85
	Расход ВВ на цикл	кг	30.75
	Подвигание забоя за цикл	м	1,105
	Выход породы за цикл	м3	8.87