Статьи

ТОР 4.Технология работ с буровзрывной выемкой угля

Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец

Технология очистных работ с отбойкой угля буровзрывным способом применяется в условиях, где механизация очистных работ трудно осуществима: при отработке крутых пластов щитовой системой или камерным способом, под гибким перекрытием, наклонными слоями, а также при отработке нарушенных пластов и пластов с труднообрушаемой кровлей.
Разрушения угольного массива взрывным способом происходит за счет энергии расширяющихся газов, освобождающихся в результате разложения (взрыва) специальных взрывчатых веществ (ВВ) под влиянием внешнего воздействия.

Основные понятия

.

Взрыв – процесс высвобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за весьма короткий промежуток времени. Взрыв – химический, физический, ядерный. Химический взрыв – окисление кислородом химических элементов, т.е. быстрое горение веществ.
Скорость взрывчатого разложения ВВ, используемых в горной промышленности, 6000- 8000 м\с, температура до 40000С. При взрыве 1кг ВВ образуется от 500 до 1000л газов.
Различают: детонацию, взрывное горение и выгорание.
Детонация – взрыв с постоянной и максимальной для данного вещества и в данных условиях сверхзвуковой скоростью. Характеризуется прохождением по заряду детонационной волны (волны сжатия).
Взрывное горение – взрыв, протекающий со скоростью нескольких сотен м/с ( взрыв дымного пороха от искры или пламени).
Выгорание – переход детонации в горение со скоростью несколько десятков м/с.
Взрывчатые вещества – химические соединения или смеси химических веществ, способные взрываться под влиянием внешнего импульса ( нагрев, удар, взрыв другого ВВ) с выделением большого количества тепла и газа.
Работоспособность ВВ – способность ВВ производить работу, в см3. ( 130-500см3). В свинцовой бомбе взрывают ВВ и замеряют полость.
Для размещения заряда в массиве горных пород образуют полость – шпур, скважину или выработку (камеру). Соответственно и методы взрывных работ называют методами шпуровых, скважинных или камерных зарядов. Диаметр шпуров обычно составляет 30 – 75 мм, а глубина - до 5м. Шпуры, имеющие диаметр более 75мми глубину более 3м, называют скважинами.

Схема расположения шпуров в забое выработки

l- глубина шпура – проекция длины шпура на горизонтальную ось выработки. При взрывании зарядов порода разрушается не на всю глубину шпура l, остается неиспользованная часть шпуров («стаканы»). Подвигание забоя выработки в результате взрыва называется величиной заходки или полезной глубиной шпура lз. Коэффициент использования шпура – киш – отношение величины заходки к глубине шпура.
Пример: при глубине шпура 2,5 м забой подвинулся на 2м, киш = 2/2,5 = 0,8.
W- линия наименьшего сопротивления – кратчайшее расстояние от центра заряда до открытой поверхности (обнажения). Линия наименьшего сопротивления по углю не менее 50см, и не менее 30см по породе.

Правильное расположение шпуров в забое выработки должно обеспечить отрыв горной массы по проектному контуру выработки с наибольшим коэффициентом использования шпуров, равномерное дробление угля, исключить возможность подрыва соседних шпуров и выброс невзорвавшихся патронов ВВ. При проведении выработок шпуры разделяют на врубовые, отбойные, вспомогательные и оконтуривающие.

Схема расположения шпуров в забое с одним обнажением

Врубовые шпуры (1-4), предназначены для предварительного образования врубовой полости и создания дополнительных плоскостей обнажения в массиве породы в пределах контура выработки. Врубовые шпуры бурят обычно на 0,2-0,3 м глубже остальных и взрывают заряды во врубовых шпурах первыми.
Вспомогательные шпуры (5-12) взрывают вслед за врубовыми, они расширяют первоначальный вруб и облегчают работу зарядов оконтуривающих шпуров.
Оконтуривающие шпуры (13-25) взрывают вслед за вспомогательными шпурами, они придают выработки необходимую форму и размеры.
Для повышения эффективности взрыва и уменьшения отброса угля от забоя врубовые и вспомогательные шпуры могут взрываться в несколько очередей с применением электродетонаторов короткозамедленного действия. Нужно правильно выбрать интервалы замедлений между очередями взрываний. Число шпуров в каждой группе определяется паспортом буровзрывных работ.

Примерное расположение шпуров при выемке угля в лаве, или при выемке ниши:

Врубовые шпуры (1,2,3,4)- взрывают первыми.
Отбойные (5,6,7,8)- взрывают вслед за врубовыми.
Отбойные (9,10,11,12)- взрывают вслед за 5,6,7,8. и т.д.

Взрывные работы разрешается выполнять только в соответствии с утвержденным паспортом взрывных работ. Паспорт составляет начальник участка, подписывают начальник участка БВР, вентиляции и техники безопасности, утверждает главный инженер или директор шахты.

Паспорт БВР – технический документ, являющийся технологической схемой производства бурения и заряжания шпуров, а также инициирования зарядов. Разрабатывается в соответствии с требованиями ПБ и ЕПБ при ВР.
При составлении паспорта необходимо знать опасность шахты и выработки по газу и пыли, характеристики забоя - площадь забоя, мощность пласта, угол падения пласта, коэффициент крепости пород, время на заряжание, взрывание, проветривание и осмотр забоя. В паспорте указывают количество шпуров, подвигание забоя за цикл и объем взорванной горной массы, тип взрывчатых веществ и тип ЭД, длину шпура и очередность взрывания, схему расположения шпуров в забое, конструкцию заряда в шпуре, схемы водозавесы, схему проветривания, расположения постов охраны, предупреждающих знаков и места укрытия людей и мастера – взрывника. Далее указывают мероприятия по безопасности.

При изменении горно-геологических или технических условий паспорт должен быть пересмотрен и переутвержден в течение суток. Рабочие и ИТР, занятые при производстве БВР должны ознакомиться с паспортом по роспись.

Способы бурения шпуров.

Различают следующие виды бурения шпуров: вращательное, ударно – поворотное, ударно – вращательное и вращательно – ударное.

Буровой инструмент.
а – бур, состоит из штанги 2, резца 1. Штанга имеет хвостовик 3, которым она вставляется в патрон бурильной машины.
Резцы: а – угольный, б – породный.
1 – корпус, 2 – хвостовик, 3 – перья. Передняя грань резца 4 обращена в сторону вращения, она армируется пластинкой твердого сплава 5. Задняя грань обращена в сторону забоя шпура. Пересечение передней и задней граней образует главную режущую кромку.

Сущность вращательного способа состоит в том, что резец под действием усилия внедряется в породу и скалывает её. При увеличении крепости пород, увеличивается усилие, прилагаемое к резцу. Поэтому область применения вращательного бурения ограничивается крепостью пород f = 6-8.
Достоинства: непрерывность процесса, высокая производительность; разрушение породы крупным срезом, что уменьшает пылеобразование; относительно небольшая вибрация.
Недостатки: ограниченная область применения по крепости
Бурильные машины вращательного бурения: ручные электросверла и пневмосверла, в том числе и принудительной подачей – СЭР19М, ЭР14Д2М, ЭР18Д2М, ЭРП18Д2М; электрогидравлические буры ЭБГП1; бурильные установки типа БУЭ, БКГ.

Ударно – поворотное бурение: клиновидный инструмент внедряется в породу под действием кратковременной нагрузки (удара), направленной по оси инструмента. После каждого удара инструмент отскакивает от забоя и поворачивается на некоторый угол – 10-200 . Разрушенную породу удаляют из шпура промывкой или продувкой.
Достоинства: возможность бурить породы любой крепости.

меньшая производительность, чем при вращательном способе, значительное пылеобразование, вибрация, шум.

Переносные и колонковые перфораторы
Ударно – вращательное – можно рассматривать как ударное с непрерывным вращением инструмента. В основном применяется в буровых агрегатах рудной промышленности при бурении скважин в крепких абразивных породах.
Вращательно – ударное представляет собой сочетание двух способов, при которых на бур действует большое осевое усилие, большой крутящий момент и ударная нагрузка. Применяется в длинноходовых бурильных машинах.
Бурильные установки типа БУР, БУКС, БУ, СБУ2М.

ЭР18Д2М	Анкероустановщик

Пневмобур	Буровая установка

Страница 1 - 1 из 2
Начало | Пред. | 1 2 | След. | Конец
Количество показов: 50164
rating:  2.4