Технологія робіт збуровибуховою виїмкою вугілля

Технологія робіт із буропідривним виїмкою вугілля

Технологія очисних робіт з відбійкою вугілля буропідривним способом застосовується в умовах, де механізація очисних робіт важко здійсненна: при відпрацюванні крутих пластів щитовою системою або камерним способом, під гнучким перекриттям, похилими шарами, а також при відпрацюванні порушених пластів і пластів з покрівлею, що важко обрушується. Руйнування вугільного масиву вибуховим способом відбувається за рахунок енергії газів, що розширюються, що звільняються в результаті розкладання (вибуху) спеціальних вибухових речовин (ВВ) під впливом зовнішнього впливу.

Основні поняття

Вибух – процес вивільнення великої кількості енергії в обмеженому обсязі за дуже короткий проміжок часу. Вибух – хімічний, фізичний, ядерний. Хімічний вибух – окиснення киснем хімічних елементів, тобто. швидке горіння речовин. Швидкість вибухового розкладання ВР, що використовуються в гірській промисловості, 6000-8000 м\с, температура до 40000С. При вибуху 1 кг ВР утворюється від 500 до 1000л газів. Розрізняють: детонацію, вибухове горіння та вигоряння.Детонація – вибух з постійною та максимальною для даної речовини та в даних умовах надзвуковою швидкістю. Характеризується проходженням по заряду детонаційної хвилі (хвилі стиснення).Вибухове горіння – вибух, що протікає зі швидкістю кількох сотень м/с ( вибух димного пороху від іскри чи полум'я).Вигоряння – перехід детонації в горіння зі швидкістю кілька десятків м/с.Вибухові речовини – хімічні сполуки або суміші хімічних речовин, здатні вибухати під впливом зовнішнього імпульсу (нагрів, удар, вибух іншого ВР) з виділенням великої кількості тепла та газу.Работоздатність ВВ - здатністьВВ виконувати роботу, см3. (130-500см3). У свинцевій бомбі підривають ВР і вимірюють порожнину. Для розміщення заряду в масиві гірських порід утворюють порожнину - шпур, свердловину або вироблення (камеру). Відповідно, і методи вибухових робіт називають методами шпурових, свердловинних або камерних зарядів. Діаметр шпурів зазвичай становить 30 - 75 мм, а глибина - до 5м. Шпури, що мають діаметр більше 75мми глибину більше 3м, називають свердловинами.

l-глибина шпуру – проекція довжини шпуру на горизонтальну вісь виробітку. При підриванні зарядів порода руйнується не так на всю глибину шпуру l, залишається невикористана частина шпурів («склянки»). Подвиг вибою вироблення в результаті вибуху називаєтьсявеличиною заходки або корисною глибиною шпуру lз.Коефіцієнт використання шпуру -киш - відношення величини заходки до глибини шпуру. Приклад: при глибині шпуру 2,5 м вибій посунувся на 2м, киш = 2/2,5 = 0,8. W- лінія найменшого опору - найкоротша відстань від центру заряду до відкритої поверхні (оголення). Лінія найменшого опору вугіллям не менше 50см, і не менше 30см по породі.

Правильне розташування шпурів у вибої вироблення має забезпечити відрив гірничої маси за проектним контуром виробітку з найбільшим коефіцієнтом використання шпурів, рівномірне дроблення вугілля, виключити можливість підриву сусідніх шпурів і викид патронів ВВ, що не вибухнули. При проведенні виробок шпури поділяють наврубові, відбійні, допоміжні та оконтурювальні.

Способи буріння шпурів.

Розрізняють такі види буріння шпурів:обертальне, ударно - поворотне, ударно - обертальне і обертально - ударне.

Буровий інструмент. а – бур, складається із штанги 2, різця 1.Штанга має хвостовик 3 яким вона вставляється в патрон бурильної машини.Різці: а - вугільний, б - породний. 1 - корпус, 2 - хвостовик, 3 - пір'я. Передня грань різця 4 звернена у бік обертання, вона армується пластинкою твердого сплаву 5. Задня грань звернена у бік вибою шпуру. Перетин передньої та задньої граней утворює головну ріжучу кромку.

Сутністьобертального способу полягає в тому, що різець під дією зусилля впроваджується в породу і сколює її. При збільшенні міцності порід збільшується зусилля, що додається до різця. Тому сфера застосування обертального буріння обмежується міцністю порід f = 6-8.Позитивні якості: безперервність процесу, висока продуктивність; руйнування породи великим зрізом, що зменшує пилоутворення; відносно невелика вібрація.Недоліки: обмежена сфера застосування за міцністю Бурильні машини обертального буріння: ручні електросвердла та пневмосверла, у тому числі і примусовою подачею – СЕР19М, ЕР14Д2М, ЕР18Д2М, ЕРП18Д2М; електрогідравлічні бури ЕБГП1; бурильні установки типу БУЕ, БКГ.

Ударно - поворотне буріння : клиноподібний інструмент впроваджується в породу під дією короткочасного навантаження (удару), спрямованої по осі інструменту. Після кожного удару інструмент відскакує від вибою та повертається на деякий кут – 10-200. Зруйновану породу видаляють із шпуру промиванням або продуванням.Достоїнства: можливість бурити породи будь-якої фортеці.

менша продуктивність, ніж при обертальному способі, значне пилоутворення, вібрація, шум.

Переносні та колонкові перфораториУдарно – обертальне – можна розглядати як ударне з безперервним обертанням інструменту. В основному застосовуєтьсяу бурових агрегатах рудної промисловості при бурінні свердловин у міцних абразивних породах.Обертально – ударне є поєднанням двох способів, при яких на бур діє велике осьове зусилля, великий крутний момент і ударне навантаження. Застосовується у довгоходових бурильних машинах. Бурильні установки типу БУР, БУКС, БУ, СБУ2М.

Кошти ініціювання.

Засоби ініціювання – ВР, що застосовуються як початковий імпульс (капсюлі – детонатори, детонуючий шнур, електродетонатори).

Електродетонатори.

Електродетонатори (ЕД) бувають миттєвої, короткосповільненої та уповільненої дії. У шахтах небезпечних щодо газу та пилу дозволені до застосування лише електродетонатори та лише миттєвої та короткосповільненої дії. ЕД миттєвої дії (Рис16а) являє собою капсуль - детонатор, з електрозаймистом. Електрозапальник складається з двох мідних проводів 1 у пластиковій ізоляції довжиною 1,5 – 4м, містка розжарювання 3, поміщеного в запальний склад 4. Електрозаймист закріплюють обтисканням гільзи навколо пластикової пробки 2, через яку проходять дроти. В ЕД короткосповільненої (ЕДКЗ) дії між запальником і первинним ініціатором розміщують уповільнювач 5. Для шахт небезпечних по газу та пилу запобіжні детонатори ЕД-8ПМ та ЕДКЗ-ОП з часом спрацьовування 0-6мс. ЕД короткосповільненої дії випускаються марки ЕДКЗ-ПМ-15 семи ступенів уповільнення через 15 мс; марки ЕДКЗ-ПМ-25 чотирьох щаблів уповільнення через 25мс. Номери ступенів уповільнення вказані на металевій бирці, прикріпленій до дроту ЕД.

Підготовка виробітку до вибухових робіт.

1 – забій повинен мати гарне табезперервне провітрювання; 2 – обладнання та інструменти повинні бути прибрані та надійно захищені; 3 – кріплення має відповідати паспорту кріплення; 4 – на відстані не менше 20м не повинно бути неприбраної породи та інших предметів, що захаращують її більш ніж на 1/3; 5 – майстер – підривник повинен перевірити відповідність шпурів паспорту БВР; 6 – шпури мають бути очищені від бурової дрібниці; 7 – запас забійного матеріалу – добовий у вибої, 3-х добовий – у гирлі;

Вибухові роботи забороняються:

1 – у разі порушення провітрювання; 2 – при відставанні постійного кріплення більше, ніж зазначено у паспорті кріплення; 3 – за відсутності запасу забійного матеріалу; 4 – за відсутності засобів боротьби з пилом; 5 – за відсутності у вибої чищалки та точеної трамбування; 6 – при вмісті СН4 1% і більше; 7 – за відсутності приладів контролю СН4; 8 – всі легкозаймисті матеріали повинні бути прибрані із вибою на відстань понад 30м.

Перед початком заряджання на межах забороненої (небезпечної) зони повинні бути виставлені пости, які забезпечують її охорону, а люди, які не зайняті заряджанням, виведені в безпечні місця особою технічного нагляду або за його дорученням підривником. Постовим забороняється доручати роботу, не пов'язану із виконанням прямих обов'язків. У підземних виробках з вихідним струменем повітря, якими прямують продукти вибуху, пости не виставляються. Ці виробітки мають бути огороджені аншлагами з написами, що забороняють вхід у небезпечну зону. Розташування постів охорони, аншлагів, місця укриття людей та майстра – підривника вказується у паспорті БВР.

Приклади видобутку вугілля буропідривним способом.

В даний час видобуток вугілля на пологих та похилих пластах повністюмеханізована і розглядати буровибухову виїмку вугілля можна лише, як історію гірничих робіт. Буровибухова технологія в наші дні знаходить ще застосування на пластах, що крутяться, при щитових і камерних системах розробки.

Технологія робіт із буропідривним виїмкою вугілля

Основні поняття

Вибух – процес вивільнення великої кількості енергії в обмеженому обсязі за дуже короткий проміжок часу. Вибух – хімічний, фізичний, ядерний. Хімічний вибух – окиснення киснем хімічних елементів, тобто. швидке горіння речовин. Швидкість вибухового розкладання ВР, що використовуються в гірській промисловості, 6000-8000 м\с, температура до 40000С. При вибуху 1 кг ВР утворюється від 500 до 1000л газів. Розрізняють: детонацію, вибухове горіння та вигоряння.Детонація – вибух з постійною та максимальною для даної речовини та в даних умовах надзвуковою швидкістю. Характеризується проходженням по заряду детонаційної хвилі (хвилі стиснення).Вибухове горіння – вибух, що протікає зі швидкістю кількох сотень м/с ( вибух димного пороху від іскри чи полум'я).Вигоряння – перехід детонації в горіння зі швидкістю кілька десятків м/с.Вибухові речовини –хімічні сполуки або суміші хімічних речовин, здатні вибухати під впливом зовнішнього імпульсу (нагрів, удар, вибух іншого ВР) з виділенням великої кількості тепла та газу.Работоздатність ВВ – здатність ВВ виконувати роботу, см3. (130-500см3). У свинцевій бомбі підривають ВР і вимірюють порожнину. Для розміщення заряду в масиві гірських порід утворюють порожнину - шпур, свердловину або вироблення (камеру). Відповідно, і методи вибухових робіт називають методами шпурових, свердловинних або камерних зарядів. Діаметр шпурів зазвичай становить 30 - 75 мм, а глибина - до 5м. Шпури, що мають діаметр більше 75мми глибину більше 3м, називають свердловинами.