Вторая группа — вертикальные скважинные заряды с внутрискважинным замедлением, комбинированные из разных типов взрывчатого материала и парносближенные. Силовые параметры действия энергии взрыва изменяются в них подбором типа взрывчатого вещества или изменением положения детонатора.
Третья группа — фигурные заряды, от плоского заряда до конусообразного. Требуемые параметры импульса в них достигаются изменением формы зарядной полости, а, следовательно, количества взрывчатого вещества в ней.
Параметры развала взорванной горной массы должны обеспечивать безопасную и высокопроизводительную работу экскавационного оборудования.
Расчет ширины развала (м) при однорядном расположении скважин (рис.1)
производится по формуле.
.
где R - ширина развала взорванной горной массы от нижней бровки уступа, м;
c - расстояние от верхней бровки уступа до скважины, м;
h - высота уступа, м;
—угол откоса уступа, градус;
- коэффициент разрыхления породы в развале;
hp - высота развала взорванной горной массы, м,
= (1-1,5) ,
- высота черпания экскаватора, м.
При многорядном взрывании
,
где n - количество рядов скважин.
Исследование зависимости ширины развала горной массы при взрыве скважинного заряда от основных параметров взрывного разрушения массива показывают, что ширина развала увеличивается при: увеличении диаметра скважинного заряда, длины забойки, мощности взрывчатого вещества, высоты уступа,
и уменьшается при: уменьшении угла наклона скважин, увеличении расстояния между скважинами в ряду, величины воздушного промежутка в рассредоточенных зарядах, линии сопротивления по подошве и плотности горных пород
При многорядном короткозамедленном взрывании высота развала от следующего ряда увеличивается. Если принять высоту развала от первого ряда равной высоте черпания экскаватора , то можно подсчитать при каком числе рядов высота развала достигнет максимально допустимой :
.
Порядок расчёта параметров буровзрывных работ базирующийся на энергетической теории с целью получения взорванной горной массы для конкретного комплекта оборудования технологического потока предусматривает учет исходных данных: о свойствах массива горных пород, параметров оборудования, взрывчатого вещества и параметров технологии разработки.
И с х о д н ы е д а н н ы е
Свойства массива :
наименование горной породы .............................……
плотность породы , ………………………………. кг/м3
предел прочности породы на сжатие , ………….Па
модуль упругости E, ……………………………………Па
блочность массива (трещиноватость) ,………….. м
коэффициент динамичности ……….. ......................
Оборудование:
экскаватор ........................................…………………….
вместимость ковша Е, …………………………………..м3
ширина ковша В, () ............................…....м
высота черпания hч, …………………………………….м
производительность ………………………..м3/сут
буровой станок (если он известен) ....................................
диаметр скважины , … ................................………м.
производительность бурового станка , ……..м/сут
Взрывчатое вещество :
тип взрывчатого вещества ...............................……………
полная идеальная работа взрыва , ……………….Дж
плотность заряжания , ……………………………кг/м3
начальная скорость движения горной массы при взрыве
, … ……………………………………………м/с.
коэффициент полезного использования энергии ВВ
……………………………………………
Технологические параметры
высота уступа h,……………………………………………….м
угол откоса уступа , …………………………………градус
безопасное расстояние от верхней бровки с, ……………….м
коэффициент разрыхления горной массы в развале .....
высота развала (), ……………………………..м
порядок взрывания ....................................………………………
расстояние от массового взрыва до охраняемого объекта L, м.
П о р я д о к р а с ч е т а
п а р а м е т р о в в з р ы в н ы х р а б о т
1.Необходимый состав горной массы по крупности для экскаватора, м.
.
2.Необходимая степень дробления массива
, при принимается n = 1.
3.Удельная энергия дробления в необходимой степени массива, Дж/
.
4.Удельная энергия формирования развала, необходимого по технологии при , Дж/
.
5.Расчётный удельный расход взрывчатого вещества для выполнения технологических условий, кг/
.
В пределах экономичности при значительном удельном расходе взрывчатого вещества для уменьшения диаметра скважин целесообразно использовать более мощное взрывчатое вещество.
Расчёт диаметра скважин для размещения взрывчатого вещества зависит от технологических параметров технологии разработки гонных пород рабочего горизонта, параметров сетки скважин и способов взрывания взрывного блока. По результатам исследования и данным практики наиболее целесообразно порядовое короткозамедленное взрывание многорядного взрывного блока при квадратной сетке скважин. В этом случае расчёт величины необходимого диаметра скважины для размещения сплошного колонкового заряда взрывчатого вещества выполняется в следующем порядке.
6.Линия сопротивления по подошве, м
.
7.Расстояние между скважинами, м
, по данным практики .
8.Расстояние между рядами, м
.
9.Время замедления между взрывами рядов скважин, мс
.
(k = 3 4 6, меньшее значение принимается для крепких горных пород)
10.Величина перебура, м
.
11.Длина скважины, м
.
12.Минимальная величина забойки, м
.
13.Максимальная длина заряда взрывчатого вещества, м
.
14.Масса заряда в скважине, кг
.
15.Необходимый диаметр сплошного заряда взрывчатого вещества, м
.
16.Диаметр скважины, м
.
17.Если - заряд рассредоточивается:
длина нижнего (основного) заряда, м
,
длина воздушного промежутка, м
,
длина верхнего заряда, м
.
18.Объём взрываемого блока,
.
19.Величина развала от первого ряда, м
.
20.Количество рядов скважин из условия обеспечения безопасносной высоты развала взорванной горной массы.
.
21.Ширина взрываемого блока по целику, м
.
22.Длина взрываемого блока, м
.
23.Количество скважин во взрываемом блоке
.
24.Общая длина буровых скважин в блоке, м
.
25.Время бурения блока, сут.
.
26.Количество взрывчатого вещества для разрушения блока, кг
.
27.Число серий в массовом взрыве, безопасное по сейсмическому воздействию на охраняемые объекты при их расстоянии L от массового взрыва
.
Схема элементов типового паспорта буровзрывных работ приведён на рис.2.
Рис.2 Схема элементов типового паспорта буровзрывных работ на карьере
Расчётные параметры паспорта буровзрывных работ сохраняются для разрабатываемой природнотехнологической зоны, т.е. рабочей зоны комплекта горнотранспортного оборудования технологического потока. Корректировка параметров необходима при измерении свойств массива (σсж и Е), которые корелируются со скоростью бурения взрывных скважин.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПРОВЕДЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК СО ВЗРЫВНОЙ ПОДГОТОВКОЙ ГОРНОЙ МАССЫ
По энергетической теории параметры буровзрывных работ для разрушения массива при проведении горизонтальных горных выработок рассчитывается из условий: