Исходные  данные (Вариант №10) 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

      1. Определение площади сечения горной выработки вчерне по формуле

    Сечение горной выработки вчерне определяют по формуле:

 

       ,   

где: B – ширина выработки вчерне, м;

      h – высота выработки от почвы до пяты свода, м 

              

    Для геометрического построения профиля  сечения выработки с коробовым (трехцентренным) сводом определяют радиусы закругления свода. 

; 

; 

м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2. Выбор буровой  установки. 

    На  основании изучения технических  характеристик бурильных машин  и установок к рассмотрению принимаются пять машин, которые в наибольшей степени соответствуют горно-техническим и экономическим условиям проводимой выработки. Технические характеристики принятых машин сведены в таблицу 1. 

Таблица 1 – Характеристики бурильных машин. 

 

На основе технико-экономического сравнения  паспортом принимается бурильная машина 1СБУ2К УБШ-401 
 
 
 

      3. Выбор ВВ и средств  взрывания (CВ) 

      При выборе ВВ и средств взрывания  учитывается следующие факторы: опасность шахт по газу и пыли; крепость пород и их обводнённость; возможность  механизированного заряжения шпуров; пространственное расположение выработок. Используя исходные данные, а также различные литературные источники выбирают три конкурирующие ВВ, данные о которых отражены в таблице №2, приведены ниже.  
 

Таблица 2 – Характеристики взрывчатых веществ. 

 

 Из выше перечисленных характеристик взрывных веществ паспортом принимается аммонит Аммонит № 6ЖВ, т.к. шахта не является опасной по газу и пыли.

В качестве средств взрывания принимаются  электродетонаторы:

ЭД-8-ПМ мгновенного действия для врубовых шпуров и ЭДКЗ-ПМ-25 короткозамедленного  действия с интервалами замедления 25, 50, 75, 100 мс для отбойных и оконтуривающих шпуров. 

Рисунок 2 – Электродетонатор мгновенного действия  с жестким  креплением мостика (ЭД-8-ПМ) 

1-гильза; 2-заряд детонатора; 3-мостик; 4-двухслойная  воспламенительная головка; 5-провода; 6-пластиковая пробочка; 7-пламегасящий  слой K₂SO₄ 

 

Рисунок 3 – Электродетонатор короткозамедленного  действия с эластичным креплением мостика 

1-гильза; 2-тен; 3-колпачок; 4-гремучая ртуть; 5-замедляющий  состав; 6-шелковая сетка; 7-электровоспламенитель; 8-пластиковая пробочка; 9- пламегасящий  слой K₂SO₄ 
 
 

      4. Определения удельного  расхода ВВ. 

    В литературе имеется значительное количество формул различных авторов для  расчета удельного расхода ВВ. Наиболее оптимальное значение для  условий Кузбасса дает формула Покровского  Н.М. 

 

где - удельный условный расход ВВ; 

 

       - крепость пород по шкале  профессора М.М. Протодьяконова;

       - коэффициент текстуры пород;

       - коэффициент зажима, учитывающий величину площади забоя 

;

      e- коэффициент работоспособности ВВ, равный отношению работоспособности аммонита № 6ЖВ (А_эт) к работоспособности принятого ВВ (А_п), т.е.

. 

      Расчет  удельного расхода ВВ для породы крепостью 8. 

; 

;

;

      Расчет  удельного расхода ВВ для породы крепостью 3.

 
 

      Расчет  удельного расхода  ВВ по уточненной формуле: 

где:   - скорректированное значение удельного расхода ВВ; принимаем   

                равным: для угля: для породы:

      Re -коэффициент учитывающий изменение глубины шпуров, применяем  

            равным: для угля; для породы.

      R_d - коэффициент, учитывающий изменения диаметра патронов или

               зарядов ВВ применяем равным 1.

      Для породы крепостью 8 имеем: 

; 

      Для породы крепостью 3 имеем: 

     

. 

      5. Определение кислородного баланса для принятого в паспорте ВВ  

    Для принятого паспортом ВВ - аммонит  №6ЖВ состоит из следующих компонентов:

    Аммиачная селитра  :                               61% M=80

    Тротил  :            19% M=227

        Пламегаситель NaCl                                              20%       M=58 
 

 
 

где  d - количество атомов кислорода в составе ВВ;

      а -  количество атомов углерода;

      b - количество атомов водорода;

      m - атомная масса кислорода, 16;  

        c - количество атомов азота. 

 

 
 

=0.366 , 
 

      6. Определение количества шпуров в забое. 

      Количество  шпуров в забое проводимой выработки  рассчитывается по формуле 

                                                                       

где ∆  − плотность ВВ в патронах, кг/м³;

      − диаметр патронов, м;

     − коэффициент заполнения шпуров в зависимости от . 

 

- для породы крепостью 3; - для породы крепостью 8. 

    Для породы крепостью 3 имеем: 

    

; 

    

. 

    Для породы крепостью 8 имеем: 

    

; 

    

. 

    Общее количество шпуров N: 

 
 
 

      7. Определение длины  шпуров и величины  ухода забоя за  взрыв. 

    Длина врубовых шпуров (L_вр) принимается по величине максимального хода автоподатчика буровой установки. 

    Длина основного комплекта шпуров (L_осн) принимается на 0,10-0,15 м короче врубовых. 

. 

    Величина  ухода забоя за взрыв составит: 

, 

где - коэффициент использования шпуров ( к.и.ш ),принимается 0,8-0,95. 

. 
 
 
 

      8. Определение объема  взорванной породы. 

    Объем взорванной породы в целике 

; 

    для породы крепостью 8: 

    для породы крепостью 3: 

 

    Общий объем взорванной породы: 

 
 
 

9. Определение расхода  ВВ на заходку

 

. 

      10. Определение средней  величины заряда  ВВ в одном шпуре.

;

;

   Паспортом принято кг, т.е. 6 патронов по 300 грамм.

;

   Паспортом  принято  кг, т.е. 6 патронов по 300 грамм.

                                      кг. 

    11. Выбор вруба

    При проведении выработки в неоднородной породе, вначале отбивают слабый пласт, в результате чего образуется дополнительная поверхность, а затем отбивают остальную породу параллельными шпурами. Оконтуривающие шпуры бурят на расстоянии 15-20 см от проектного контура под углом 85-87 градусов в сторону стенок. Концы шпуров, как правило, не выходят за контур сечения выработки.

   Тип вруба  – вертикальный, клиновой с 6 шпурами.  

    12. Определение фактического расхода ВВ на заходку. 

    Фактический расход ВВ на заходку 

 

      13. Определение фактического удельного расхода ВВ. 

    Фактический удельный расход ВВ, кг/м³ 

 

      14. Определение общего объема буровых работ на цикл. 

; 

 
 

15. Определение показателей БВР на 1п.м. выработки. 

          Расход ВВ, кг/м

 

    Объем бурения, м

 

    Расход  СВ

Полученные  данные о шпурах и зарядах сведены  в таблицу 3 

 
 
 
 
 

      16. Расчет электрической цепи в соответствии с выбранным количеством и типом ЭД и схемой соединения ЭД в цепи. 

     Для ведения взрывных работ паспортом  принимается взрывная машинка КВП  – 1/100М.   

Таблица 4 - Техническая характеристика

 

     Паспортом принимается последовательное соединение ЭД. Длина магистральных проводов l=300 м, толщина провода d=0,75. Соединительные провода медные толщиной 0,5 мм и длинной 10 м.

     Сопротивление магистральных проводов

R_м = 2

,

где - удельное сопротивление, для меди = 0,0175 Ом мм²/м;

R_м = 2

= 23,76 (Ом).

     Сопротивление соединительных проводов

R_с = 2

,

     

     При последовательном соединении электродетонаторов общее сопротивление электровзрывной  сети:

R = R_м + R_c +n

r;

Где n- число электродетонаторов в сети

                      r- сопротивление одного электродетонатора

R = 23,76 + 1,78 + 44

3,5   = 179,5 Ом. 

     Величина  тока в электровзрывной сети составит

I =

= = 3,3 A 

    Как видно величина этого тока больше гарантийного тока ( 1 А ).

 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рисунок 4 – Последовательное соединение электродетонаторов 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

17. Показатели паспорта горизонтальной выработки

Таблица 6