РАБОТА 5. Определение параметров скважинной отбойки

Основными параметрами отбойки являются л. н. с. и расстояние ме­жду скважинами, на основе которых определяются все остальные. Наибо­лее распространенной зависимостью для расчета л.н.с. является формула Л. И. Барона:

 

, м (5.1)

 

где d - диаметр скважины, м; D - плотность ВВ, кг/м³; k_з - коэффи­ци­ент заполнения скважин; для параллельных скважин k_з = 0,7-0,95, для ве­ерных k_з = 0,6-0,7 [10]; m - коэффициент сближения зарядов; рекоменду­ется принимать m = 0,5-0,8 при ориентировке трещин в направлении, пер­пендикулярном к плоскости забоя; m = 1-1,2 - в направлении, параллель­ном плоскости забоя; m = 1 - для монолитных руд; q - удельный расход ВВ на отбойку, кг/м³. По данным Б. Н. Кутузова и др.:

 

, (5.2)

 

где k₁ - коэффициент относительной работоспособности ВВ; - коэффициент, учитывающий трещиноватость руд и тре­буемое качество дробления; l_тр - среднее расстояние между видимыми трещинами в массиве; а_к - размер кондиционного куска; n₁ = 0,5-0,6; k₄ - коэффициент, учитывающий условия отбойки (равен 1 и 0,7-0,9 при от­бойке соответственно на одну и две обнаженные плоскости и 1,2-1,3 - при отбойке в зажиме); k₅ - коэффициент, учитывающий способ заряжа­ния скважин (равен 1 при ручном, 0,9-0,95 при пневмозаряжании и 0,8-0,85 при механизированном заряжании прессован­ными патронированными ВВ); - коэффициент, учитываю­щий диаметр заряда; = 0,5-1,0 (большие значения - в монолитных ру­дах); k₇ - коэффициент, учитывающий схему расположения скважин (равен 1; 1,1-1,2; 1,3-1,5 соответственно при параллельном, веерном и пучковом рас­положении скважин).

Значения теоретического удельного расхода ВВ при различных ко­эффициентах крепости руды приведены ниже:

 

f........ 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 >20

q₀, кг/м³.......0,4-0,5 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,9 0,9-1 1-1,2 1,2-1,3 1,3-1,5

 

Значения коэффициентов относительной работоспособности k₁ для ВВ, рекомендуемых для применения на подземных рудниках, приведены ниже:

 

Аммонал водоустойчивый........0,9 Гранулит АС-4.......0,98

Аммонал скальный....................0,8 Гранулит М.............1,13

Аммонит N 6ЖВ...........................1 Детонит М...............0,82

Аммонит скальный N 1.............0,8 Динафталит.............1,08

Гранулит АС-8...........................0,89 Игданит...................1,13

 

 

При отбойке параллельными скважинами расстояние между ними оп­ределяем по формуле:

 

, (5.3)

 

Число скважин в отбиваемом слое:

 

, (5.4)

 

где В_с - ширина слоя, м; а_кр - расстояние от краевых скважин до кон­тура забоя, принимается (3÷5)d.

Для найденного N уточняется а. Общая длина скважин в слое, м,:

 

, (5.5)

 

где l_с - длина одной скважины, м.

Объем отбойки в слое, м³,:

 

, (5.6)

 

где Н_с - высота отбиваемого слоя, м.

Длина скважин на 1м³ отбитой руды, м:

 

(5.7)

 

Выход руды при отбойке, м³/м,:

 

(5.8)

 

Общий расход ВВ на отбойку, кг,:

 

, (5.9)

 

где q_с - масса заряда ВВ, приходящаяся на 1 м скважины, кг -

Уточненный удельный расход ВВ, кг/м³,:

 

(5.10)

 

 

При отбойке веерными скважинами их взаимное расположение опре­деляется максимальным расстоянием между концами соседних скважин а_max и минимальным а_min - между заряженными частями скважин вблизи контура буровой выработки (рис.5.1):

 

a_max=(1,5÷1,7)W (5.11)

a_min = (0,5÷0,7) W (5.12)

 

Число скважин на слой, их общая длина, длина заряжен­ной части скважин устанавли­вается посредством масштаб­ного чертежа забоя, на кото­ром, используя зависимости (5.11) и (5.12) намечают на­правления скважин таким об­разом, чтобы углы забоя прорабатывались каждый своей скважиной. Построение веера начинают с оконтури­вающих скважин. Расстояние а_max откладывается по перпен­дикуляру, опущенному из конца более короткой сква­жины на соседнюю, более длинную. Величину недоза­ряда скважин для соблюдения расстояния а_min можно упро­щенно определить по сле­дующей методике:

Из центра бурения очерчиваются две окружности радиусами соответ­ственно (1-1,5)W и 3W (при недозаряде скважин через одну) или же три окружности радиусами 1W, 2W и 3W (при недозаряде двух скважин из каждых трех). Оконтуривающие скважины имеют коэффициент заряжа­ния 0,85-0,9, средний коэффициент заряжания по слою – 0,6-0,7. После окончания построений по чертежу определяют число скважин в веере, их общую длину L_с, и суммарную длину заряженной части скважин L_з.

Все показатели отбойки определяются по формулам для отбойки па­раллельными скважинами, за исключением определенных графическим пу­тем N_с, L_с, а также:

 

Q_вв = q_с*L_з, (5.13)

 

где L_з - суммарная длина заряженной части скважин, определенная графически, м.

Результаты расчетов оформляются в виде таблицы.

 

 

 

Рис.5.1. Схема размещения зарядов ВВ в веерных скважинах

ЗАДАНИЕ:

Исходные данные: коэффициент крепости пород f=16; объемный вес пород γ=2,8 т/м³; мощность рудного тела m=15,0 м; угол падения α=80⁰; высота отбиваемого слоя h_с=20 м; среднее расстояние между видимыми трещинами в массиве l_тр =0,3 м; размер кондиционного куска а_к =0,4 м.

Определить параметры скважинной отбойки слоя руды при параллельном и веерном расположении скважин. Начертить схемы расположения скважин.