Шахтное и подземное строительство

Министерство образования  и науки Российской Федерации

Федеративное агентство  по образованию

Дальневосточный Федеральный  Университет

Инженерная школа

Кафедра Горного дела и Комплексного освоения георесурсов

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа

по курсу «Шахтное и подземное строительство»

 

 

 

 

Проверил к.т.н., доцент, советник РАЕН ____________Опанасюк А.А.

Разработал студент группы С- 3304а ____________Сатеев В.В.

 

 

 

 

 

 

г. Владивосток

2013г.

 

Введение

 

В данной курсовой работе по дисциплине «Шахтное и подземное  строительство» я закрепил свои теоретические  знания и приобрел практические навыки по составлению паспортов буровзрывных работ при проведении горных выработок.

Курсовой проект по технологии и безопасности ведения взрывных работ при строительстве подземных  сооружений выполнен «Едиными правилами  безопасности при взрывных работах».

В данном курсовом проекте  использована рекомендуемая техническая  литература и последние достижения современных подземных сооружений, тоннелей, стволов, рудников.

При проведении горизонтальных выработок к буровзрывным работам  предъявляются повышенные требования в части обеспечения необходимого развала породы после взрыва и  качественного дробления, высокой  устойчивости выработок и оконтуривание  их в соответствии с проектом. При  проведении горизонтальных выработок  отбойку с помощью буровзрывных работ выполняют в основном сплошным забоем небольшого поперечного сечения.

Эффективность горнопроходческих  работ в значительной мере зависит  от правильного выбора параметров буровзрывных работ (схемы расположения, числа  диаметра и глубины шпуров, удельного  расхода и типа ВВ, диаметра, конструкции и параметра зарядов, режима их взрывания и т.д.) и качественно составленного паспорта БВР.

 

1. Исходные данные  для проектирования

 

Исходные данные представлены в таблице 1

 

Таблица 1

Показатели	Значение
1. Наименование выработки	Штольня дренажная
2. Форма выработки	Арочная
3. Сечение выработки	10,5 м2
4. Коэффициент крепости  пород	12
5. Породы	Железные руды
6. Обводнённость забоя	Обводненный
7. Особые условия	Не опасный
8. Высота выработки	3 м
9. Ширина выработки	3,5 м

 

 

2. Выбор типа  бурового оборудования

 

В зависимости от крепости пород (f = 12), и от площади поперечного сечения (S = 10,5м²) принимаем самоходную буровую установку

 Мономатик Г-105. Диметр бурения ( 32- 46 мм), глубина бурения (2,5м).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         3. Определяем диаметр шпуров

 

Диаметр шпуров считаем равным диаметру патронов, а диаметр патронов берем из характеристики ВВ.

Зная диаметр патрона  мы можем определить длину и массу  патрона по  (табл 2)

Таблица 2

Размеры и масса патронов ВВ

Диаметр, мм	28	32	36	40	45
Длина патрона,  мм	220-260	220-265	250-255 240-300	270-320	270-320
Масса патрона ВВ, г	150	200	250 300	400	500

 

Длинна патрона L_патр = 220мм = 0,22м

Масса патрона m_патр=200г

 

         4.Определяем глубину шпуров

Имея коэффициент крепости(f),и площадь сечения(S) найдем глубину шпуров по(табл 3)

Таблица 3

Коэффициент крепости f	Глубина шпуров (м) в зависимости  от сечения выработки S
	S ≤12	S ≥12
1,5-3	2-3	2,5-3,5
4,0-6	1,5-2	2,2-2,5
7,0-25	1,2-1,8	1,5-2,2

 

Глубина шпуров L_шп= 2,5м

 

Таблица 2. Крепость пород  и руд по шкале П.П. Протодьяконова

Наименование	Вмещающие породы	Руда
Трахидациты	f=10–14
Базальты	f=11–15
Лавобрекчии базальтов	f=10–12
Конгломераты	f=14–16	f=12–14
Песчаники	f=6–11	f=6–8
Туфы фельзитов	f=5–11	f=5–10
Туфолавы фельзитов	f=6–15	f=6–10

 

 

 

 

5. Выбор типа ВВ.

 

Учитывая горнотехнические и горно-геологические условия  проведения горной выработки, принимаем  ВВ второго класса – Аммонит № 6ЖВ в патронах.

Патроны выпускаются диаметрами 32, 60 и 90 мм, весом 200-250 гр. 1400 гр. и 3000 гр.

Так как диаметр шпура 34 мм то наиболее подходящими будут патроны диаметром 32 мм, массой 200 гр. и длинной 22 см.

 

6.Конструкция заряда.

Выбираем сплошной заряд  с одним патроном боевиком и обратным инициированием.

Определим удельный вес ВВ (q)

Удельный расход ВВ рассчитаем по формуле проф. Н. М. Покровского:

 

, кг/м³

 

где: q₁ – удельный расход ВВ, зависящий от свойств пород, кг/м³(табл.4);k – коэффициент, учитывающий влияние структуры горных пород на расход ВВ (табл.5); v– коэффициент зажима горной породы, учитывающий площадь забоя и число обнаженных плоскостей; e –коэффициент работоспособности ВВ.

Таблица 5

Удельный расход ВВ (q₀) в зависимости от коэффициента крепости пород

f	20-15	15-10	9-7	6-4	3-2	2
q1	1,5-1,2	1,1-1,0	0,8-0,7	0,6-0,4	0,3-0,2	0,15

 

Удельный расход ВВq₀=1,0

 

  Коэффициент работоспособности ВВ (e)

гдеА_у, А_П – работоспособность условного (А_у=400-430 см³) и применяемого ВВ, соответственно.

 

 

 

7.Расчитаем количество ВВ на цикл.

 

 

Размеры очистных заходок определяем по техническим возможностям оборудования и оптимальным технико-экономическим показателям:             S = 10,5м2. Отбойка горнорудной массы ведётся шпуровыми зарядами ВВ, принимаем патронированное ВВ – аммонал;

– плотность ρ = 1100 кг/м3,

– скорость детонации – 4,2 км/сек.

– работоспособность-400–430 см3

– диаметр патронов-32 мм

– масса патрона – 200г

Способ взрывания зарядов  – электрический с применением  системы

 СИНВ-Ш. Средняя глубина шпуров – lшп = 2,5 м.

Расчет показателей БВР  производим для проходки штольни проводимой в целике. Удельный расход применяемого ВВ рассчитывается исходя из удельного расхода эталонного ВВ (аммонита №6ЖВ). При f=12, расход эталонного ВВ составляет 1,0 кг/м3.

 

 

 

8.Удельный расход ВВ.

 
  q=qo*Rm*Rсп*е = 1,0*1,05*2,3*0,9= 2,2кг/м3

 

где q0 – удельный расход эталонного ВВ, – 1,0 кг/м3;

Rсп – коэффициент структуры пород 1,05;

 – коэффициент зажима пород;

e – коэффициент относительной  работоспособности. 0,9

 

 

 

 

 

 

8.Необходимое количество ВВ на забой

 

Qзаб=q*Sn*Lшп*n=2,2*10,5*2.5*0,9=52кг.  

где   – коэффициент использования шпура. 0,9

 

 

Средняя масса шпурового  заряда

 кг, примем 1кг

 

qср=1,54 кг.

где dn – диаметра патрона ВВ, м – 32 мм;

Rзш – коэффициент заполнения шпура 0,7;

– плотность ВВ в патроне, кг/м3.

Количество шпуров на забой:

 

 шт.

 
            Nшп = 23 шт.

 

 

Принимаем вертикально-клиновый тип вруба, как наиболее применяемый  при производстве взрывных работ .

Количество шпуров по группам  составляет:

– врубовых 4 шт.,

– отбойных 6 шт.,

– оконтуривающих 13 шт.