Скорость бурения

Тип	скорость бурения (м/мин) при коэффициенте крепости
установки	4–6	7–9	10–14	15–18
БУЭ-1; БУЭ-2; НБ-1Э	2,5–1,4	1,0–0,7	_	_
БУ-1; БУР-2; НБ-1П	1,5–1,0	0,8–0,6	0,6–0,3	0,3–0,15

 

Продолжительность бурения шпуров (ч):

(4.21)

где t_п – подготовительно-заключительные работы (0,5–0,7 ч).

 

4.5 ЗАРЯЖАНИЕ И ВЗРЫВАНИЕ ШПУРОВ.

 

Заряжание производится после окончания бурении всех шпуров.

Технология взрывания включает выполнение следующих операций:

- изготовление патронов-боевиков;

- заряжание и забойку шпуров;

- монтаж взрывной сети и проверку ее исправности;

- подсоединение у взрывной сети источника тока и производство взрыва;

- проветривание забоя и осмотр взорванной горной массы;

- ликвидация отказавших зарядов.

В конце бурения шпуров мастер-взрывник или горный мастер проверяют соответствие глубины и расположения шпуров паспорту буровзрывных работ. Шпуры, которые не соответствуют паспорту перебуриваются, а шпуры имеющие глубину меньше паспортной добуриваются. После проверки качества бурения шпуров и очистки их от буровой мелочи из забоя удаляется буровое оборудование, инструмент и шланги. Запрещается заряжание шпуров если ближе 20 м от забоя находится оборудование и неубранная порода, загромождающая выработку больше чем на одну треть ее высоты.

До начала заряжания в забой доставляются в необходимом количестве ВВ и СВ, материал забойки, инертная пыль, смачиватели. При необходимости наращивается став труб вентиляции, обесточивается эл. кабели проверяется надежность расклинивания рам крепи .

В заряжании шпуров взрывнику помогают проходчики имеющие Единую книжку взрывника.

После помещения заряда в шпур свободная часть шпура заполняется инертным материалом - производят забойку шпура. В качестве материала забойки применяют песчанно-глинистые пыжи, водяные ампулы, мокрый песок.

Для механизированного заряжания шпуров гранулированным ВВ применяются зарядчики (РПЗ-0.6, ЗП-2, Курама-7).

Для обеспечения надежности электровзрывания ЭД предварительно проверяют по сопротивлению и в случае необходимости подбирают ЭД по заданной величине сопротивления.

Изготовление патронов-боевиков при электровзрывании может производится различными способами:

- патрон ВВ с торца открывают (разворачивают бумажную оболочку), слегка разминают ВВ, делают углубление и вставляют в него ЭД, сжимают бумажную оболочку выше торца патрона и перевязывают его шпагатом;

- патрон с торца прокалывают медной наколкой диаметром 9-10 мм, вставляют ЭД в образовавшееся гнездо, делают из концевых проводов ЭД петлю вокруг патрона ВВ и затягивают ее.

Патрон-боевик вводят в шпур осторожно, без резких толчков и уплотнения. Забойку шпура осуществляют при прямом инициировании сразу вслед за введением патрона-боевика, а при обратном инициировании - после окончания заряжания шпура, первые порции забойного материала вводятся в шпур без уплотнения.

Все соединения концевых и монтажных проводов выполняют путем скручивания с последующей изоляцией изоляционной лентой или специальными зажимами-контактами. Монтаж взрывной сети начинают только после полного окончания зарядных работ и забойки шпуров. Монтаж производят от зарядов к источнику тока. Концы магистрального провода во время монтажа взрывной сети, а также концевые провода ЭД, должны быть замкнуты накоротко.

При электровзрывании зарядов возможно применение всех известных схем соединения сопротивлений в цепь. Выбор схемы соединения ЭД от числа взрываемых ЭД и однородности их характеристик. При использовании электрических взрывных приборов определяют сопротивление взрывной сети и сравнивают полученный результат с предельным значением сопротивления цепи, указанным в паспорте прибора. При использовании силовых и осветительных линий определяют сопротивление взрывной цепи, затем рассчитывают величину тока, проходящий через отдельный ЭД, и сравнивают эту величину с гарантийным значением тока для безотказного взрыва. Для гарантийный ток принят - для 100 ЭД равным 1.0 А, а при взрывании ЭД в больших группах (до 300 шт) 1.3 А и не менее 2.5 А при взрывании переменным током.

При последовательном соединении концы проводов соседних ЭД соединяют последовательно, а крайние провода первого и последнего ЭД присоединяют к магистральным проводам, идущим к источнику тока.

Общее сопротивление взрывной цепи при последовательном соединении ЭД определяют по формуле:

, Ом (4.22)

где R₁ - сопротивление магистрального провода на участке от взрывного прибора до выводов взрывной цепи в забое выработки, Ом; R₂ - сопротивление дополнительных монтажных поводов, соединяющие концевые провода ЭД между собой и с магистральным проводом, Ом; n₁ - количество последовательно соединенных ЭД, шт; R₃ - сопротивление одного ЭД с концевыми проводами, Ом.

При этом сила тока, протекающего через один ЭД, равна:

, А (4.23)

где U - напряжение источника тока, В.

При последовательно - параллельном соединении все ЭД разбивают на равные группы, внутри которых ЭД соединяют последовательно, а группы между собой - параллельно. Такое соединение применяется в тех случаях, когда необходимо взорвать большое число ЭД от источника тока с напряжением недостаточным для взывания того же количества ЭД, соединенных последовательно.

Общее сопротивление взрывной цепи при последовательно-параллельном соединении ЭД определяют по формуле:

, Ом (4.24)

где: m₁ - количество параллельно соединенных груп ЭД, шт.

При этом сила тока, протекающего через один ЭД, равна:

, А (4.25)

Общее сопротивление взрывной цепи после ее монтажа проверяют измерительными приборами. Продолжительность контакта прибора и проверяемой цепи должна быть не более 4 сек.

 

Рис. 4.4 Схема соединения электродетонаторов

 

Продолжительность зарядки шпуров (мин):

(4.26)

где N - число шпуров, шт; t_з - время на заряжание одного шпура, мин. 2.5 - 3); j_з - коэффициент одновременности работ на заряжании (0.7 - 0.8); n_з - число рабочих на заряжании; t_пз - подготовительно-заключительные работы (15 - 20 мин.).

Число помощников взрывника: 1 - число шпуров до 30 или S_пр < 10 м²;

2 - число шпуров 30 - 60 или S_пр = 11 - 20 м²;

3 - число шпуров > 60 или S_пр > 20 м²;

 

5. ПРОВЕТРИВАНИЕ

 

5.1 КОЛИЧЕСТВО ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

 

Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания выработки производится по ряду факторов, основными из которых являются: количество ядовитых газов, образующихся при взрывных работах; количество выхлопных газов, образующихся при работе ДВС; количество газов выделяющихся из горных пород; по числу одновременно работающих в выработке людей. В основу расчета положены требования ГОСТов и правил безопасности.

Расчет производится по каждому фактору и из полученных результатов принимают наибольшее значение, предварительно проверив его по минимальной допустимой скорости движения воздуха.

 

Рис. 5.1 Схемы проветривания тупиковых выработок.

а – нагнетательная; б – всасывающая.

1 – вентилятор; 2 – трубопровод.

 

5.1.1.Проветривание после взрывных работ.

Количество воздуха необходимого для проветривания после взрывных работ для нагнетательного проветривания определяется по формуле:

(5.1)

где Q_н – количество воздуха необходимого для проветривания по нагнетательной схеме, м³ / мин; t - время проветривания, мин (20 - 30 мин, согласно ПБ); А - количество одновременно взрываемого ВВ, кг; S - площадь поперечного сечения выработки (в свету), м²; L - длина проветриваемой выработки, м; I_вв - газовость ВВ, л/кг (при взрывании по породе принимается равным 40 л/кг); k_обв - коэффициент, учитывающий обводненность выработки; k_ут.тр - коэффициент, учитывающий утечки воздуха из трубопровода.

Значение k_обв принимается в зависимости от характера выработки.

 

Таблица 5.1

Значение коэффициента k_обв

	kобв
Стволы сухие (приток до 1 м3 / ч) и обводненные глубиной более 200м. Горизонтальные и наклонные выработки проводимые по сухим породам	0.8
Стволы обводненные (приток до 6 м3 / ч) глубиной более 200 м. Горизонтальные и наклонные выработки частично проводимые по водоносным породам (влажные выработки)	0.6
Стволы обводненные (приток от 6 до 15 м3 / ч), капеж в виде дождя. Горизонтальные и наклонные выработки на всю длину проводятся по водоносным горизонтам или с применением водяных завес (обводненные выработки)	0.3
Стволы обводненные (приток более 15 м3 / ч), капеж в виде ливня	0.15

 

По мере движения газового облака по выработке из призабойного пространства происходит его разжижение за счет турбулентной диффузии и утечек воздуха через неплотности трубопровода. В протяженных выработках за счет этого фактора концентрация газов может снизится до допустимой на расстоянии, меньшем длины выработки - критическая длина. Эта критическая длина выработки определяется по формуле (м):

(5.2)

Где k_т.д - коэффициент турбулентной диффузии, принимается в зависимости от величины L_д / d_тр .

 

Таблица 5.2

 

Lд / dтр.п	3.22	3.57	3.93	4.28	5.40	6.35	7.72	9.60	12.10	15.80
kт.д	0.247	0.262	0.266	0.287	0.335	0.395	0.460	0.529	0.600	0.672

 

где L_д - расстояние от конца трубопровода до забоя, м;

d_тр.п - приведенный диаметр вентиляционного трубопровода, м (при расположении трубопровода в углу выработки равен 2 d_тр, при расположении у стенок, посередине высоты или ширины выработки равен 1.5 d_тр (здесь d_тр - диаметр трубопровода, м).

При L_кр < L в формулу (5.1) вместо L подставляют L_кр.

Количество воздуха, необходимого для проветривания выработки всасывающим способом, можно расчитать по формуле:

(5.3)

где Q_в - количество воздуха необходимого для проветривания при всасывающем способе проветривания, м³ / мин.

 

5.1.2. Проветривание при работе в выработках автотранспорта.

В соответствии с Инструкцией по безопасному применению самоходного нерельсового оборудования в подземных рудниках расчет необходимого количества воздуха, подаваемого в выработку, в которой работают машины с ДВС, рекомендуется принимать по норме расхода воздуха на 1 Вт суммарной мощности двигателей.

, м³ / мин (5.4)

где q_н - норма расхода свежего воздуха на 1 Вт мощности двигателя (q_н = 0.007 м³ / мин); N_двс - общая мощность работающих в выработке ДВС, Вт.

 

5.1.3 Потребное количество воздуха по числу людей в выработке и минимальной скорости вентиляционного потока.

По максимальному числу людей, одновременно находящихся в забое выработки, потребное количество воздуха рассчитывается по формуле:

, м³ / мин (5.5)

где q_н - норма воздуха на 1-го человека, м³ / мин (по санитарным нормам количество воздуха на одного человека должно быть не менее 6 м³ / мин); N_л -максимальное число людей одновременно находящихся в выработке, шт.

По минимальной скорости движения воздуха:

, м³ / мин (5.6)

где v_min - минимальная скорость движения воздуха, м/с (принимается равной 0.25 м/с); S - площадь поперечного сечения выработки, м² .

 

5.2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ТРУБОПРОВОДА.

 

5.2.1 Утечки воздуха.

Степень герметичности вентиляционных труб является решающим фактором эффективности проветривания горных выработок, в особенности протяженных. Если в коротких воздухопроводах иногда можно допустить утечки, доходящие до 50 % от подачи вентилятора, то в трубопроводах длинной несколько сотен метров утечки воздуха могут создать трудности (мягко говоря) при доставке необходимого количества воздуха в забой.

На практике пока еще не удалось (и не удастся в обозримом будущем) добиться абсолютной герметичности трубопровода. Утечки воздуха в трубопроводах оцениваются двумя показателями: коэффициентом утечек воздуха (k_ут.тр ) - равным отношению количества воздуха в начале трубопровода или дебита вентилятора к количеству воздуха, поступающему к концу трубопровода, либо обратной ему величиной - коэффициентом доставки.

Утечки воздуха в металлических трубопроводах в основном происходят в основном у стыков труб. Для прорезиненных труб типа М утечки воздуха через соединения труб имеют место при небольшой депрессии. С увеличением депрессии происходит самоуплотнение стыков отдельных труб и величина утечек воздуха снижается, но при дальнейшем повышении статического давления возможно наблюдается просачивание воздуха через ткань трубы.

Значения коэффициентов утечек воздуха для гибких труб типа М и текстовинитовых приведены ниже (на основании опытных данных).

 

Таблица 5.3

Коэффициент утечек воздуха для труб типа М.

Длина трубопровода	kут.тр	Длина трубопровода	kут.тр	Длина трубопровода	kут.тр	Длина трубопровода	kут.тр
Диаметром 400 - 600 мм при длине звена 20 м	Диаметром 700 - 1000 мм при длине звена 10 м
	1.04		1.35		1.07		2.27
	1.07		1.39		1.13		2.63
	1.11		1.43		1.22		3.23
	1.14		1.54		1.32		4.00
	1.16		1.76		1.41		4.75
	1.19		2.09		1.54		6.25
	1.45		2.63		1.72		7.15
	1.30	-	-		1.96	-	-