Közepes és mély lyukfúvás tervezése és kivitelezése kőbányában

1. A kőzetfúró berendezés és a robbantó berendezés kiválasztása 1.1. A kőzetfúró berendezés kiválasztása A közepes mélységű lyukfúvás az 5 m-nél nagyobb lyukmélységű és 75 mm-nél nagyobb furatátmérőjű robbantási műveleteket jelenti. A robbantási lyuk jellemzői meghatározzák, hogy a kőzetfúró berendezésnek mélylyukfúró szerszámokat kell használnia. Ez a terv Xuanhua Ingersoll Rand CM351 fúrógépet használ, amely alkalmas különféle kőzetekre, amelyek f kőkeménysége 6-20 tartományban van. A furat átmérője 115 mm, a furat mélysége elérheti a 30 métert, és a fúró rúd hossza 3 m. 1.2 A robbantóberendezés kiválasztása 1)

Robbanóanyag típusok és robbanótöltetek: 2# kőzetammónium-nitrát robbanóanyagot, víz jelenlétében pedig emulziós robbanóanyagot használnak töltetek felrobbantására. Ezen túlmenően az oszlopos töltetek használatával a robbanóanyagok egyenletesebben oszlanak el a kőzettömegben, ami növelheti a méterenkénti robbantási térfogatot és csökkentheti az egységnyi robbanóanyag-felhasználást, ezáltal csökkenthető a felhasznált robbanóanyag mennyisége és a mérnöki költségek is. 2) Detonátor kiválasztása: A pillanatnyi elektromos detonátorokat a lyukon kívül, a szegmentált robbanózsinórokat a lyukon belül, a vezetékek 1., 3. és 5. szakaszát pedig az 1. és 3. sorban használják, 25 ms-os késleltetési idővel. minden szakaszt. 3) Detonációs tápegység: GFB-1200 detonátort használnak a detonációhoz. 2 A robbantási paraméterek meghatározása Lépéstényezők (az 1. ábrán látható, robbantási lyuk paramétereinek sematikus diagramja): lépcsőmagasság H, alváz ellenállásvonal Wd, furattávolság a, sortávolság b, furatmélység L, szupermélység hc, töltési hossz Lt.

A robbantási paraméterek és a lyukhálózat paramétereinek kiválasztása közvetlenül befolyásolja a robbantási hatást. Egy bizonyos város kavicsmezőinek többsége közepesen kemény gránitbánya, fejlett illesztésekkel, 7-12-es Protsky-együtthatóval és jó kőzetfújhatósággal. A fúróformák ferde fúrásra és függőleges fúrásra oszthatók. A ferde fúrás egyenletes ellenállási vonalakkal és egyenletes robbantási blokkmérettel rendelkezik, de a működési technológia összetett; A függőleges fúrási technológia egyszerű és gyors. Mivel a közepes mélységű lyukfúrást jelenleg nem alkalmazzák széles körben, és a kőbánya illetékes személyzete nem ismeri a művelet lényegét, célszerű először egy viszonylag egyszerű függőleges fúrási módszert alkalmazni. 1) A robbanólyuk átmérője d A mélyfúró fúrószárának átmérője 115 mm, tehát a d robbanólyuk átmérője 115 mm.2) Alváz ellenállási vonal Wd

①A fúróberendezés biztonságos munkaszélességének megfelelően

Wd≥h·ctg（α+β） A képletben: h——lépcsőmagasság, ami 10 m; α——lépcsős dőlésszög, a tényleges gyártásban kotrógépeket használnak a gyártáshoz, és a dőlésszög elérheti a 75°-ot. β——A robbanólyuk középpontja és a lejtő teteje közötti távolság 2,5 m. Ekkor Wd≥h·ctg（α+β）=10×ctg75°+2,5=5,2 m②Számítsuk ki a szovjet Davydov-féle empirikus képlet szerint Wd=53·KT·d·(Δe/γ)1/2 Ahol: d——nyílás 0,115 m; KT——érckőzettörési együttható, vegyünk 1,1-et; Δ—— a töltéssűrűség a jelenlegi tapasztalatból származik, ami 0,6 g/cm3; γ——kőzet térfogatsűrűsége, amely 2,5 t/m3; e——robbanóerő-korrekciós együttható, vegyünk 1-et, majd Wd=53×1,1×0,115×（0,6×1/2,5）1/2=3,3 m ①-vel és ②-val kombinálva Wd=4 m3) Furattávolság a, sortávolság b A lyukfelület szerint az optimális robbantási hatás 14,5 m2, szerint

a=m·Wd, m a robbantási lyuk sűrűségi együtthatója, az értéktartomány 0,8~1,4, itt m-t vesszük 1,1-nek, majd a=1,1×4=4,4 m-nek. A valós érték szerint

alábbiak szerint:

Vegyük az a=4,5 m lyuktávolságot, és számítsuk ki a b=3 m sortávolságot a lyukhálózat területe szerint. 4) L furatmélység és szupermélység hc Annak érdekében, hogy a fenékkőzet szorító hatását leküzdjük, és a robbantás után ne maradjon alap, a robbanólyukat túl kell fúrni. A túl mély robbanóanyag elpazarol, míg a túl kicsi alapozást okoz, és befolyásolja a be- és kirakodást. Általában a következő értékeket veszik fel:

hc=（0,15-0,35）d, vegyünk 0,25·Wd=0,25×4=1 m

L=h+hc=10+1=11 m5) Töltési hossz Lt Töltési hossz Lt=(16-32） d, vegyünk 2,8 m6) Az egység robbanásveszélyes fogyasztása q korábbi tapasztalatokból származik q=0,45 kg/m3 7) Töltet mennyisége robbantási lyukonként Q ①A lyukonként felfújt érc és kőzet mennyisége szerint Q=q·a·h·Wd=0,45×4,5×10×4=81 kg ②A befogadható robbanóanyag mennyisége szerint

Q=L·op=(L-Lt)·p A képletben: Lo——A robbantási lyuk töltésének hossza, L-Lt=11 -2,8 =8,2

m; p——töltet per m robbanólyuk, töltéssűrűsége 7,1 kg/m

Q=8,2×7,1=58,22 kg A ① és ② kombinálásával vegyük Q=58,5 kg8) A robbantási lyukak száma N

Építés közben az adott terepnek megfelelően rendezze el. A robbantási biztonság ellenőrzése után itt soronként 15 furattal és minden alkalommal 3 sorral szimuláljuk (ugyanez lent). Ekkor N=15×3=45 9) Össztöltés Q összesen Q összesen = 45×58,5=2 632,5 kg3 Robbantási biztonság A kőbánya engedélyezési követelményei szerint a kőbánya általában messze van a falutól, és a pillanatnyi zaj a robbantásnak és a robbanásból származó füstnek nincs nyilvánvaló hatása a környező területre. Ez a két elem figyelmen kívül hagyható a tervezés során. Az alábbiakban a robbantási szeizmikus hullám, a robbantási levegő lökéshullám és az egyes repülő kövek szükséges biztonsági ellenőrzése található. 3.1 A talajszerkezetek biztonságos távolsága a robbantásos szeizmikus hullámoktól a következő képlet alapján számítható ki (1. képlet) és igazolható a 2. képlet szerint. Rd=Kd·fn·Q1/3 (1) V=K·(Q1/3) /R)

α (2) Ahol: Rd——a robbantási szeizmikus hullám biztonságos távolsága; Kd—-alapozási együttható, 10-nek a kőzet tulajdonságai szerint; fn——a robbantási tulajdonság együtthatója, a robbantási hatás indexe szerint 0,7; Q——egy szakasz maximális robbanási mennyisége, ami 13162,5 kg

(A robbantási hálózat elrendezési diagramja szerint egy robbantási szakaszban a robbanólyukak maximális száma 15, tehát egy robbantási szakasz maximális robbanóanyag-mennyisége 15×58,5=13 162,5 kg) R——a robbantási távolságok központ és a védett épület 190 m, tehát Rd=10×0,7×(13 162,5)1/3=165 m

A bányászott területen a javasolt szerszámtér és egyéb épületek, építmények az előírásoknak megfelelő kb 190 m távolsággal vannak elrendezve. V——talajpontok rezgési sebessége, cm/s-ban; K——a kőzettulajdonságokkal kapcsolatos lelőhelyi együttható, 160-nak tekintve; R——a robbantási központ és a védett épület távolsága, 190 m; α——a robbantási szeizmikus hullám csillapítási indexe 1,7, akkor V=160×(13 162.5)1/3/190)1.7=4.6 cm/s. A következő biztonsági szeizmikus sebesség értékeket írják elő a d" Biztonsági szabályzat a robbantásra d":

①Földbarlangok, vályogházak, durva kőházak, 1,0 cm/s; ②Általános

téglaházak, nem szeizmikus nagy tömbépületek, 2~3 cm/s; ③ Vasbeton vázas házak, 5 cm/s. Mivel a kőbánya minden típusú szerkezete vasbeton vázas ház, megfelel a követelményeknek. 3.2 Levegő lökéshullám Δp=K·(Q1/3/R)α Ahol: K—- tapasztalati együttható, általában 1,48 lépcsős robbantáshoz; α——empirikus csillapítási index, 1,55; Q—— robbanótöltet a legnagyobb szakaszon, 13 162,5 kg; K——távolság a robbantási központtól a védett objektumig, 190 m, ekkor Δp=1,48×(13 162,5)1/3/190)1,55=0,058 Statisztikai adatok szerint, ha a léglökés hulláma 0,2～0,3kg/ cm2, enyhe zúzódást okoz az emberekben. Ha a lökéshullám = 0,7～1,0 kg/cm2, akkor könnyű szerkezetek esetén biztonságos.3.3 Egyedi repülő sziklák biztonsági távolsága A " Biztonsági Szabályzat robbantáshozd" előírásai szerint az egyes repülő kövek biztonsági távolsága a mélylyuk robbantástól az emberekig nem lehet kevesebb 200 m-nél. Ezért a biztonsági figyelmeztetési tartománynak 200 m-nél nagyobbnak kell lennie. 3.4 Ellenőrzött robbantások rögzített határok közelében A kőfejtő maximális bányászati ​​magassága 110 m, a minimális bányászati ​​magasság +30 m, így a határ végső magassága kb. 80 m. A határok biztonságának és stabilitásának biztosítása érdekében a teljes bányászati ​​folyamat során a határok közelében ellenőrzött robbantást kell alkalmazni. A határok közelében három ellenőrzött robbantási módszer létezik: felosztás előtti robbantás, sima robbantás és pufferrobbanás. A határok ellenőrzött robbantásának három módja közül a pufferrobbanás a legegyszerűbb, amely csak az utolsó sor egyetlen lyukas töltetet érinti a fő robbantási lyukhálózatban. Ha a furat átmérője 100-115 mm, a furattávolság 1,5 m, az ellenállási vonal (vagy sortávolság) 1,8 m, a vezeték töltéssűrűsége 0,37-1,12 kg/m, és a töltési hossz megegyezik az ellenállással vonal hossza. Ezzel a robbantási paraméterrel elkerülhető a határ súlyos károsodása, és biztosítható a határ biztonsága és stabilitása. 4 Következtetés Ismételt közepes mélységű lyukas robbantási tesztek során megállapították, hogy a robbantási paraméterek építéskor történő felhasználása után a robbantott kőzettömeg teljesen megtört, a tömbök egységesek. Az 1 m3-nél nagyobb kőzettömbök 20%-on belül ellenőrizhetőek voltak, a robbanó földrengés, lökéshullám és a repülő sziklák pedig biztonságosan ellenőrizhetőek voltak. Teszt következtetése: 1) A kézi pneumatikus fúrófúrási művelethez képest geometriailag megnőtt a közepes mélységű lyukfúrás robbantási mennyisége, jelentősen csökkent a robbantási idők száma, és javult az építés biztonsága. 2) A robbantást követően a salakhalom koncentrálásra került, ami elősegítette a rakodást és a szállítást, és jelentősen javult a termelés hatékonysága. 3) A kézi pneumatikus fúrós robbantási művelettel összehasonlítva az átlagos egységnyi robbanóanyag-fogyasztás, a felhasznált detonátorok mennyisége, a fúrási költség, a munkaerőköltség,a kő tüzelőanyag-fogyasztása és egyéb közvetlen előállítási költségei mind alacsonyabbak voltak, mint a kézi pneumatikus fúró kőzetrobbantásé. 4) Kísérleti tudományágként a robbantást nagyban befolyásolja a robbantási környezet és a kőzet jellemzői. Csak ismételt gyakorlással, elemzéssel és kutatással lehet a megfelelő robbantási paramétereket elsajátítani.