Определим относительный показатель трудности бурения.

 

-кг/дм³; т/м³

кг/см³

По значению показателя трудности бурения установили, что порода относится к весьма труднобуримым.

 

Установим категорию (класс) породы по трещиноватости.

 

В соответствии с классификацией г.п. по трещиноватости, данная порода относится к категории – не трещиноватые (монолитные породы)

 

Для данных условий выберем диаметр скважины и буровой станок.

 

Характеристика трещиноватости и буримости пород:

- Не трещиноватые (монолитные породы) - d<150 мм

- породы весьма труднобуримые – d>250 мм

 

Предварительно принимаем d=200 мм

d принят с учетом обеспечения высокой производительности буровых работ и качественного дробления весьма крупноблочных пород.

Для данных условий принимаем буровой шарошечный станок 2СБШ-200-32, обеспечивающий бурение скважины d=215 мм, глубиной до 32 м.

 

Техническая характеристика станка 2СБШ-200-32.

 

1. d долота (скважины): 215 мм

2. Глубина бурения: не более 32 м

3. Длина буровой штанги: 8 м

4. Ход непрерывной подачи: 1 м

5. Осевое усилие: не более 0,3 МН

6. Скорость подачи / подъем бурового снаряда: 0,025 / 0,48 м/с

7. Частота вращения долота: 0,2-4,0 с^-1

8. Крутящий момент на вращателе: 6,65-2,12 кн*м

9. Мощность электродвигателей:

- установленная: 350 кВт

- вращателя: 60 кВт

- компрессора: 200 кВт

- хода: 32 кВт

10. Скорость передвижения станка: 0,6 км/ч

11. Давление гусениц на грунт: 0,1 Мпа

12. Габариты станка в рабочем положении: 9180*4600*13840

13. Масса: 55 т

 

Определим вместимость скважины.

 

 

, кг/м

 

где D – диаметр скважины, дм

- плотность заряжания, кг/м

 

кг/м

 

Определим длину перебура скважины.

 

Опыт взрывных работ на карьерах показывает, что длина перебура в зависимости от взрываемости пород составляет:

 

- для легко взрываемых пород.

- для трудно взрываемых пород.

 

По справочной таблице устанавливаем удельный расход ВВ для разрушения породы с коэффициентом крепости f=15-20.

 

, кг/м³

 

Порода относится к 4^му классу по взрываемости – весьма трудновзрываемые.

 

м

 

Принимаем

 

Определим глубину скважины при вертикальном ее положении.

 

м

 

Определим длину забойки.

 

Верхняя часть скважины заполнена сыпучим или глинистым материалом – забойкой для создания сопротивления газам в направлении оси скважины.

 

забойка l_з=(20-35)D

l_з=20D – для не трещиноватых монолитных пород

l_з=35D – для пород с высокой трещиноватостью

ВВ

Возьмем l_з=20D

l_з=20*0,215=4,3 м

 

W Принимаем l_з=4 м

 

Определим длину заряда ВВ

 

L_ВВ=Z-l_з,

L_ВВ=14,2-4=10,2 м

 

Длина заряда ВВ зависит от высоты уступа и по результатам опытных работ должна составлять:

 

L_ВВ=K₁H

 

K₁=0,65 – легко взрываемых пород

K₂=0,8 – средне взрываемых пород

K₃=1,0 – трудно взрываемых пород

 

В нашем случае:

 

K₁= - коэф-т, учитывающий взрываемость пород.

 

Определим величину сопротивления по подошве уступа.

 

 

 

ВВ

l_ВВ

 

W

Увеличение W по сравнению с оптимальным значением уменьшает объем буровых работ, но ухудшает качество дробления.

Уменьшение W по сравнению с оптимальным значением улучшает качество дробления породы, но повышает объем дорогостоящих буровых работ, что вызывает увеличение себестоимости продукции.

Величина сопротивления по подошве уступа рассчитывается из условия равенства двух зарядов:

Q₁=Q₂

 

где Q₁ – величина заряда, которую можно разместить в скважине на определенной длину.

где D – диаметр скважины

H – высота уступа м, дм

- плотность заряжения кг/дм³

K₁ – коэф-т, учитывающий взрываемость пород

 

 

Принимаем: Q₁ =335кг

 

 

Q₂ - величина заряда ВВ необходимого для разрушения объема породы, приход. На одну скважину.

- коэф-т сближения скважин.

Принимаем: m=1

 

Принимаем: W=5,5м

 

Проверка величины сопротивления по подошве уступа по двум факторам.

 

Первый фактор:

 

Величина СПП должна обеспечивать безопасное расположение бурового станка на верхней площадке уступа вне возможной зоны сдвижения пород при бурении скважин первого ряда.

 

Второй фактор.

Величина СПП должна исключить возможность образования порогов в подошве уступа.

, м

K_В – коэф-т, учитывающий взрываемость пород.

K_В =1,2 – для легко взрываемых пород

K_В=1,1 – для средне взрываемых пород

K_В=1,0 – для трудно взрываемых пород

- плотность взрываемых пород, кг/м³

K_ВВ – переводной коэф-т от аммонита к применяемому ВВ

- плотность заряжания, кг/м³

 

 

Условия соответствия расчетного значения W требованием безопасности и предотвращение образования порогов.

W_max=(40-45)D - для легко взрываемых пород

W_max=(35-40)D - для средне взрываемых пород

W_max=(25-35)D - для трудно взрываемых пород

 

В нашем случае W_max=26*0,215=5,6м

 

Если численное значение расчетного W не соответствует улловию , то надо пересчитать параметры БВР с изменением исходных данных.

МЕТАН. СВОЙСТВА МЕТАНА.

Метан - газ без цвета, вкуса и запаха (СН₄). Относительный удельный вес – 0,554. 5-6 % СН₄ способен гореть. 5-6 % - (14-16) % СН₄ – смесь способна взрываться.

Взрыв может произойти от открытого пламени, электрической искры и при ведении взрывных работ.

T_ВОСПЛ.=650-750⁰С, 9,5% СН₄ – максимальная сила взрыва.

Содержание больше (14-16)% СН₄ – метан способен гореть у источника воспламенения при притоке кислорода из вне.

Виды выделения метана:

- Обыкновенное – происходит медленно, но непрерывно из микро трещин и пор в угле и породе.

- Суфлярное – выделение свободного метана из видимых трещин и пустот.

- Внезапные выбросы – практически мгновенное концентрированное выделение метана, как правило сопровождающее выбросами угля.

 

Метаноносность – это колличество метана содержащегося в природных условиях в единице массы или объема угля или породы. (м³/м³, м³/т)

 

25-35 м³/т – уголь.

4-6 м³/т – порода.

Абсолютной метанообильностью называют колличество метана, выделившегося в горной выработки шахты в единицу времени.

 

м³/мин, м³/час, м³/сутки.

м³/сутки.

 

Относительной метанообильностью называется колличество метана, выделевшегося на одну тонну суточной добычи угля.

 

абсолютная метанообильность, м³/сутки.

A_СУТ. – суточная производительная мощность шахты, т/сутки.

A_СУТ = 2000 т/сутки.

 

м³/т