Proiectare si constructie sablare gauri medii si adanci in cariera
1. Selectarea echipamentului de foraj de rocă și a echipamentelor de sablare 1.1 Selectarea echipamentelor de foraj de rocă Sablarea găurilor de adâncime medie se referă la operațiunile de sablare cu o adâncime a găurii mai mare de 5 m și un diametru al găurii mai mare de 75 mm. Caracteristicile găurii de sablare determină că echipamentul de foraj de rocă trebuie să utilizeze instrumente de găurire adânci. Acest plan folosește burghiu de foraj Xuanhua Ingersoll Rand CM351, care este potrivit pentru diferite roci cu o duritate a rocii f în intervalul de la 6 la 20. Diametrul găurii este de 115 mm, adâncimea găurii poate ajunge la 30 m și lungimea tijei de foraj este de 3 m. 1.2 Selectarea echipamentului de sablare 1)
Tipuri de explozive și încărcături detonante: se folosesc explozivi de azotat de amoniu de 2# roci, iar explozivi de emulsie sunt folosiți pentru încărcăturile detonante în prezența apei. În plus, utilizarea încărcăturilor coloane poate dispersa explozivii mai uniform în masa de rocă, ceea ce poate crește volumul de sablare pe metru și poate reduce consumul unitar de explozivi, reducând astfel cantitatea de explozibili utilizate și reducând costurile de inginerie. 2) Selectarea detonatorului: detonatoarele electrice instantanee sunt utilizate în afara găurii, cordoanele detonante segmentate sunt utilizate în interiorul găurii, iar secțiunile 1, 3 și 5 de conducte sunt utilizate în rândurile 1 până la 3, cu un timp de întârziere de 25 ms pentru fiecare secțiune. 3) Sursa de alimentare pentru detonare: detonatorul GFB-1200 este folosit pentru detonare. 2 Determinarea parametrilor de sablare Factori de treaptă (așa cum se arată în Figura 1, schema schematică a parametrilor găurii de sablare): înălțimea pasului H, linia de rezistență a șasiului Wd, distanța dintre găuri a, distanța dintre rânduri b, adâncimea găurilor L, super adâncimea hc, lungimea de umplere Lt.
Selectarea parametrilor de sablare și a parametrilor rețelei de găuri va afecta direct efectul de sablare. Majoritatea câmpurilor de pietriș dintr-un anumit oraș sunt mine de granit de duritate medie, cu rosturi dezvoltate, un coeficient Protsky de 7 ~ 12 și o bună capacitate de sablare a rocii. Formele de foraj pot fi împărțite în foraj înclinat și foraj vertical. Forajul înclinat are linii de rezistență uniforme și dimensiune uniformă a blocului de sablare, dar tehnologia de operare este complexă; tehnologia de foraj vertical este simplă și rapidă. Deoarece exploatarea găurilor de adâncime medie nu a fost utilizată pe scară largă în prezent, iar personalul relevant din carieră nu este familiarizat cu elementele esențiale ale operațiunii, este recomandabil să folosiți mai întâi o metodă de foraj vertical relativ simplă. 1) Diametrul găurii de explozie d Diametrul burghiului burghiului de fund este de 115 mm, deci diametrul găurii de explozie d este de 115 mm.2) Linia de rezistență a șasiului Wd
①În funcție de lățimea de lucru sigură a instalației de foraj
Wd≥h·ctg（α+β） În formula: h——înălțimea treptei, care este de 10 m; α——unghiul de înclinare a pasului, în producția efectivă, excavatoarele sunt utilizate pentru producție, iar unghiul de înclinare poate ajunge la 75°. β——Distanța de la centrul găurii de explozie până la vârful pantei este de 2,5 m. Atunci Wd≥h·ctg（α+β）=10×ctg75°+2,5=5,2 m②Calculați conform formulei empirice sovietice Davydov Wd=53·KT·d·(Δe/γ)1/2 Unde: d——apertura este de 0,115 m; KT——coeficientul de fractură a rocii minereului, ia 1,1; Δ——densitatea de încărcare este luată din experiența curentă, care este de 0,6 g/cm3; γ——densitatea în vrac a rocii, care este de 2,5 t/m3; e——coeficient de corecție al forței explozive, luați 1 Apoi Wd=53×1,1×0,115×（0,6×1/2,5）1/2=3,3 mCombinat cu ① și ②, luați Wd=4 m3) Distanța dintre găuri a, distanța dintre rânduri b În funcție de suprafața găurii, efectul optim de sablare este de 14,5 m2, conform
a=m·Wd, m este coeficientul de densitate al găurii de explozie, intervalul de valori este 0,8~1,4, aici m este luat ca 1,1, apoi a=1,1×4=4,4 m. Conform valorii reale
după cum urmează:
Luați distanța dintre găuri a=4,5 m și calculați distanța dintre rânduri b=3 m în funcție de suprafața rețelei de găuri. 4) Adâncimea găurii L și super adâncimea hc Pentru a depăși efectul de prindere al rocii de jos și a nu lăsa fundație după sablare, gaura de sablare trebuie supraforată. Prea adâncime va risipi explozivi, în timp ce prea mic va cauza fundație și va afecta încărcarea și descărcarea. În general, se iau următoarele valori:
hc=（0,15-0,35）d, luați 0,25·Wd=0,25×4=1 m
L=h+hc=10+1=11 m5) Lungimea de umplere Lt Lungimea de umplere Lt=（16-32） d, luați 2,8 m6) Consumul unitar de explozivi q este luat din experiența anterioară q=0,45 kg/m3 7) Cantitatea de încărcare per gaură de explozie Q ①În funcție de volumul de minereu și rocă explodat pe gaură Q=q·a·h·Wd=0,45×4,5×10×4=81 kg ②În funcție de cantitatea de explozivi pe care o poate găzdui
Q=L·op=(L-Lt)·p În formula: Lo——Lungimea încărcării găurii de explozie, L-Lt=11 -2,8 =8,2
m; p——încărcare pe m de gaură, densitatea de încărcare este de 7,1 kg/m
Q=8,2×7,1=58,22 kgCombinând ① și ②, se ia Q=58,5 kg8) Numărul de găuri de sablare N
Aranjați în funcție de terenul specific în timpul construcției. După verificarea siguranței la sablare, aici simulăm calculul cu 15 găuri pe rând și 3 rânduri de fiecare dată (la fel mai jos). Atunci N=15×3=45 9) Încărcare totală Q total Q total = 45×58,5=2 632,5 kg3 Siguranța la sablare Conform cerințelor de aprobare ale carierei, cariera este în general departe de sat, iar zgomotul instantaneu de explozia și fumul de la explozie nu au un impact evident asupra zonei înconjurătoare. Aceste două elemente pot fi ignorate în design. Urmează verificarea necesară de siguranță a undei seismice de explozie, a undei de șoc a aerului de explozie și a pietrelor zburătoare individuale. 3.1 Distanța de siguranță a structurilor de sol față de undele seismice de explozie poate fi calculată conform următoarei formule (Formula 1) și verificată conform formulei 2. Rd=Kd·fn·Q1/3 (1) V=K·(Q1/3) /R)
α (2) Unde: Rd——distanța sigură a undei seismice de explozie; Kd——coeficient de fundație, luat ca 10 în funcție de proprietățile rocii; fn——coeficient de proprietate de sablare, luat ca 0,7 conform indicelui de acțiune de sablare; Q——cantitatea maximă explozivă dintr-o secțiune, care este de 13162,5 kg
(Conform diagramei de structurare a rețelei de detonare, numărul maxim de găuri de explozie într-o secțiune de explozie este de 15, deci cantitatea maximă de explozie a unei secțiuni de explozie este de 15×58,5=13 162,5 kg) R——distanța dintre explozii centru și clădirea protejată este de 190 m, deci Rd=10×0,7×(13 162,5)1/3=165 m
Camera de scule propusă și alte clădiri și structuri sunt amenajate în zona minată, cu o distanță de aproximativ 190 m, ceea ce îndeplinește cerințele. V——viteza de vibratie a punctelor de sol, in cm/s; K——coeficient de amplasament legat de proprietățile rocii, luat ca 160; R——distanta intre centrul de sablare si cladirea protejata, 190 m; α——indicele de atenuare a undei seismice de explozie, luat ca 1,7, apoi V=160×(13 162,5)1/3/190)1,7=4,6 cm/s. Următoarele valori ale vitezei seismice de siguranță sunt stipulate în Reglementările de siguranță pentru explozii ":
①Peșteri de pământ, case de chirpici, case de piatră brută, 1,0 cm/s; ②General
case din caramida, blocuri mari neseismice, 2~3 cm/s; ③Case din beton armat, 5 cm/s. Deoarece toate tipurile de structuri din carieră sunt case cu cadru din beton armat, acestea îndeplinesc cerințele. 3.2 Unda de șoc aer Δp=K·(Q1/3/R)α Unde: K——coeficient empiric, în general 1,48 pentru sablare în trepte; α——indice empiric de atenuare, 1,55; Q——sarcină explozivă în cea mai mare secțiune, 13 162,5 kg; K——distanța de la centrul de explozie până la obiectul protejat, 190 m, apoi Δp=1,48×(13 162,5)1/3/190)1,55=0,058 Conform datelor statistice, când unda de șoc aerian este de 0,2~0,3kg/ cm2, va provoca o ușoară contuzie oamenilor. Când unda de șoc = 0,7 ~ 1,0 kg/cm2, este sigură pentru structurile ușoare.3.3 Distanța de siguranță a rocilor zburătoare individuale Conform prevederilor "Regulamentele de siguranță pentru explozii ", distanța de siguranță a rocilor zburătoare individuale de la exploatarea găurilor adânci la oameni nu trebuie să fie mai mică de 200 m. Prin urmare, raza de avertizare de siguranță ar trebui să fie mai mare de 200 m. 3.4 Sablare controlată în apropierea granițelor fixe Cota maximă de exploatare a carierei este de 110 m, iar cota minimă de exploatare este de +30 m, astfel încât înălțimea finală a graniței este de aproximativ 80 m. Pentru a asigura siguranța și stabilitatea granițelor pe parcursul întregului proces de exploatare, în apropierea granițelor ar trebui să se utilizeze sablare controlată. Există trei metode de sablare controlată în apropierea granițelor: sablare pre-divizare, sablare lină și sablare tampon. Dintre cele trei metode de sablare controlată a granițelor, sablare tampon este cea mai simplă, implicând doar ultimul rând de încărcare cu o singură gaură din rețeaua principală de gaură de sablare. Când diametrul găurii este de 100-115 mm, distanța dintre găuri este de 1,5 m, linia de rezistență (sau distanța dintre rânduri) este de 1,8 m, densitatea de încărcare a liniei este de 0,37-1,12 kg/m, iar lungimea de umplere este egală cu rezistența. lungimea liniei. Utilizarea acestui parametru de sablare poate evita deteriorarea gravă a graniței și poate asigura siguranța și stabilitatea graniței. 4 Concluzie Prin încercări repetate de sablare în găuri de adâncime medie, s-a constatat că după folosirea parametrilor de sablare pentru construcție, masa de rocă sabată a fost complet spartă și blocurile au fost uniforme. Blocurile de rocă mai mari de 1 m3 ar putea fi controlate cu 20%, iar cutremurul de explozie, unda de șoc și rocile zburătoare ar putea fi controlate în siguranță. Concluzia testului: 1) În comparație cu operația de sablare cu foraj pneumatic portabil, volumul de sablare a găurilor de adâncime medie a crescut geometric, numărul de timpi de sablare a fost mult redus și siguranța construcției a fost îmbunătățită. 2) După sablare, grămada de zgură a fost concentrată, ceea ce a favorizat încărcarea și transportul, iar eficiența producției a fost îmbunătățită semnificativ. 3) În comparație cu operațiunea de sablare cu foraj pneumatic portabil, consumul unitar mediu de explozivi, cantitatea de detonatoare utilizate, costul forajului, costul forței de muncă,consumul de combustibil și alte costuri directe de producție ale pietrei au fost toate mai mici decât cele ale forajului pneumatic de mână de sablare. 4) Ca disciplină experimentală, sablare este foarte afectată de mediul de sablare și de caracteristicile rocii. Numai prin practică, analiză și cercetări repetate pot fi stăpâniți parametrii corespunzători de sablare.
