Техника разведки

Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Техника безопасности при проходке разведочных вертикальных горных выработок. Расчет параметров многоствольной скважины. Выбор и обоснование бурового оборудования. Тампонаж скважины.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 12.02.2009
Размер файла 634,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Штольня - горизонтальная горная выработка, устье которой находится на поверхности. Штольня, у которой забой также выходит на поверхность, называется тоннелем.

Чаще всего штольни закладываются с крутых склонов.

Проходят штольни «с восстанием», т. е. с постепенным повышением почвы выработки. Отношение высоты подъема к длине составляет примерно 0,03.

Из штольни могут быть пройдены другие подземные выработки, которые дают возможность изучить месторождение.

По направлению различают штольни продольные, идущие по простиранию тела полезного ископаемого, и штольни поперечные, вскрывающие вмещающие породы и тело полезного ископаемого вкрест его простирания.

34

Рис. 2. Продольный разрез штольни

34

Рис. 3. Поперечный разрез штольни

Сечение штольни при разведке чаще всего бывает трапециевидным. Реже применяют квадратное сечение, прямоугольное и сводчатое.

Стандартные размеры разведочных штолен с погрузкой породы вручную: 2.1-3.0; 3.1-4.0 и 4.1-5.0 м2.

Протяженность штольни -- обычно от первых десятков метров до сотен метров.

Ширину выработки устанавливают с учетом размеров применяемого оборудования и правилами безопасности при геологоразведочных работах.

Зазоры между наиболее выступающей частью подвижного состава и стенкой выработки должны быть с одной стороны не менее 0,7 м (зазор для свободного прохода людей), а с другой стороны.-- не менее 0,25 м. Высота свободного прохода принимается не менее 1,8 м.

2.2. Выбор и обоснование способа проходки, основного оборудования

Способ проходки выработки зависит в основном от положения ее в пространстве (вертикальные, наклонные, горизонтальные), крепости и строения горных пород, их водоносности и имеющегося в наличии оборудования. В зависимости от устойчивости пересекаемых пород и притока грунтовых вод различают обычные и специальные способы проведения выработок. Обычные способы применяют при сравнительно небольшом притоке воды, в крепких и устойчивых породах, допускающих обнажение забоя (кровли, подошвы) и боковых стенок выработок.

Способ проходки канав

Разведочные канавы проходят следующим способом:

1) вручную;

2) с применением буровзрывных работ.

При проходке канав вручную проводят следующие операции:

1) разметка канав;

2) разрыхление пород при помощи кайла или лома;

3) выбрасывание породы вручную на поверхность;

4) выравнивание стенок канавы (этот способ применим для I-IV категории).

Проходка канав может осуществляться механически с помощью землеройных машин, однако, в таком случае сечение канав получается прямоугольным, и необходимый наклон стенок отсутствует.

Проходка разведочных канав в крепких коренных породах, а также в мерзлых породах осуществляется с применением буровзрывных работ.

В состав работ по проведению разведочных канав с применением буровзрывных работ входит:

1) разметка линий канав;

2) разметка шпуров;

3) бурение, отметка шпуров;

4) закладка взрывчатого вещества, взрывание;

5) уборка взорванной породы с выбросом ее на поверхность;

6) выравнивание стенок дна канавы.

Распределение пород по категориям буримости и выбор способа проходки приведены в таблице 1.

Таблица 1

Распределение пород по категориям буримости.

№ пп

Наименование породы

Категория

Глубина проходки

Способ проходки

По штольне

1.

Наносы

IV

5,0

Ручной

2.

Песчаники

XII

40,0

Буровзрывной

3.

Дуниты

XII

150,0

Буровзрывной

4.

Хромитовая руда

XII

190,0

Буровзрывной

5.

Дуниты

XII

200,0

Буровзрывной

По канавам

1.

Наносы

IV

2,5

Ручной

2.

Хромитовая руда

XII

3,0

Буровзрывной

2.3. Буровзрывные работы

Для проходки наносов применяется ручной способ. Далее высокая крепость пород определяет применение буровзрывного способа проходки.

Буровзрывной способ проходки является наиболее сложным. Он включает ряд последовательных операций, составляющих вместе проходческий цикл:

1) разметка шпуров на забое выработки;

2) бурение шпуров;

3) зарядка шпуров ВВ;

4) взрывание зарядов (отпалка);

5) проветривание забоя;

6) уборка разрыхленной взрывом породы;

7) настил путей;

8) монтирование воздухопровода;

9) крепление.

Наиболее трудоемкими операциями при буровзрывном способе проведения выработки являются бурение шпуров и уборка породы.

За один проходческий цикл обычно проходится лишь часть выработки. Число таких циклов зависит от рациональной длины заходки, которая рассчитывается из требования максимальной занятости в течение смены всех исполнителей операций цикла. Наиболее рациональной является организация работ, при которой цикл БВР укладывается в одну смену или обеспечивает кратное число циклов в смену. Такие операции, как зарядка, отпалка и вентиляция, требующие отсутствие людей в горной выработке рекомендуется выносить за пределы смены.

2.3.1. Расчет рациональной длины заходки и глубины шпуров

Рациональная длина заходки определяется из общих производительных затрат труда на операции цикла из расчета на один погонный метр выработки.

Глубина шпура (lшп) связана с длиной заходки (lзax) зависимостью:

lшп = lзax / КИШ, КИШ=0,85

Канавы

lшп = 0,5/0,85= 0,6 м

Для пирамидального типа вруба глубина шпуров не должна превышать ширину выработки. Для цилиндрических врубов глубина шпура может превышать ширину выработки на 30%.

Штольня

Длина заходки определяется из соотношения:

lзax = n*m/Qn, где

n - число проходчиков (3 чел.);

m - количество часов в рабочей смене (6 час.);

Qn - суммарные затраты труда в чел/час на все производительные операции внутри смены на 1 пог. метр выработки (13,15 чел/час). Число проходчиков подбирается с учетом ограничений по глубине шпура [8].

lзax = 3*6 /13,15 = 1,37 м

Длина шпура:

lшп = lзax /КИШ

lшп = 1,37/ 0,85 = 1,6 м.

Таблица 2

Затраты труда в чел./час на 1 пог. м штольни

Технологические операции

Затраты труда в чел./час

1) Бурение шпуров

2,07 чел.час.

2) Зарядка и взрывание шпуров

14 шпуров*4 мин.= 56 мин

3) Вентиляция

30 мин.

4) Уборка породы

а) с металлического настила

4,6 чел.час.

б) откатка вагонеток

3,57 чел.час.

в) разгрузка вагонеток

0,1 чел.час.

5) Монтаж воздухопровода

0,63 чел.час.

6) Крепление

1,62 чел.час.

7) Настилка путей

0,56 чел.час.

Производительные затраты: 13,15 чел.час.

Условия для определения рациональной длины заходки:

1) сечение штольни - 4 м2;

2) средняя расчетная длина откатки штольни - 150 м;

3) категория пород по буримости - XII;

4) коэффициент крепости f = 7;

5) тип перфоратора - ПА-23;

6) крепление:

наносы - сплошной венцовой крепью,

скальные породы - венцовой крепью вразбежку;

7) количество шпуров на забое - 14 шпуров;

8) продолжительность рабочего дня - 6 часов;

9) число проходчиков на забое - 3 чел.;

10) суммарные производительные затраты труда.

2.3.2. Разметка и бурение шпуров

Количество шпуров на забое зависит от размера сечения выработки и прочности пород. Число шпуров на 1м2 площади забоя рассчитывается по формуле Протодьяконова:

n =

2,7*v

f

, где

S

f -- коэффициент крепости пород по шкале М. М. Протодьяконова;

S -- площадь поперечного сечения выработки, м2;

n - количество шпуров на 1м2 площади забоя;

Тогда общее число шпуров на весь забой находят из зависимости:

N= n*S [9].

Породы, слагающие разрез относятся к XII категории крепости пород по шкале Протодьяконова f =7.

Штольня

n=2,7*v7/4=3,57

N=3.57*4=14

Из них врубовых - 5; отбойных - 9

Канавы

n=2.7*v7/12=2.06

N=2.06*12=25

Шпуры на забое должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечивались:

- равномерная работа каждого шпура, исключающая подрыв рядом расположенных зарядов;

- отбойка породы в контурах выработки, согласно проекту;

- равномерное дробление породы и измельчение ее до нужной крупности кусков, что обеспечивает наибольшую производительность породоуборочных работ.

С учетом прочности пород и условий залегания выбирается призматический тип вруба.

Различают врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры.

Врубовые шпуры, взрываемые первыми, предназначены для создания дополнительных поверхностей обнажения за счет образования в забое углубления - врубы.

Схема размещения врубовых шпуров на забое называется типом вруба.

По принцицу действия врубы разделяются на отрывающие (клиновые, пирамидальные) и разрушающие (прямые, призматические, щелевые). На основе практических данных установлена область применения различных врубов. В массивных породах наиболее эффективным является пирамидальный вруб в центральной части забоя. Клиновый вруб применяют в слоистых породах. Прямые врубы (щелевой и призматический) могут применяться в выработках малых сечений. Врубы можно разделить на две группы:

1) врубы со шпурами, наклонными к оси выработки;

2) врубы со шпурами, параллельными оси выработки.

С учетом прочности пород и условий залегания выбирается центрально-пирамидальный тип вруба, который относится к врубам первой группы. Применяется при проходке любых выработок в породах средней и выше средней крепости однородной массивной структуры, а также в породах с равносторонней трещиноватостью или слоистостью и реже в породах, в которых трещиноватость или слоистость развита или перпендикулярно к забою или параллельно ему. Количество врубовых шпуров до 6 штук. В очень крепких породах иногда в центре врубовых шпуров бурится холостой шпур, который не заряжается, не взрывается, а играет роль дополнительной обнаженной поверхности.

Вспомогательные шпуры производят отбойку породы в сторону боковой обнаженной поверхности (вруба). Они взрываются вслед за взрывом врубовых шпуров и способствуют расширению врубовой полости.

Оконтуривающие шпуры, взрываемые последними, предназначены для придания выработке запроектированной формы и размеров поперечного сечения.

В забоях выработок небольшого сечения вспомогательные шпуры иногда не бурят, а их функции выполняют оконтуривающие шпуры.

2.3.3. Обоснование выбора и расчет требуемого количества ВВ

Взрывчатыми веществами (ВВ) называют химические соединения или механические смеси, способные под воздействием внешнего импульса (нагревания, искры, удара) с огромной скоростью превращаться в другие химические соединения с образованием газов и выделением тепла [12].

Выбор ВВ определяется характером выработок (поверхностные или подземные), степенью увлажненности на забое, насыщенностью выработок газами и пылью. Учитывая эти характеристики, предполагается использовать аммонит № 6-ЖВ. Характеристика взрывчатого вещества приводится в Таблице 3.

Таблица 3

Характеристика взрывчатого вещества

Название

Плотность, г/см3

Скорость детонации, м/с

Бризант-ность, мм

Работоспособность, см3

Рекомендуется при крепости пород/

Аммонит № 6-ЖВ

1,0-1,15

4000

14-16

360-380

6-10

Удельный расход ВВ определяется по формуле Н.М.Покровского:

q = q1*l * w* с кг/м3, где

q - удельный расход ВВ кг/м3;

q1 - нормальный удельный расход сосредоточенного заряда ВВ для образования единичной воронки нормального выброса с ЛНС равный 1 м, зависящий от физико-механических свойств горных пород, кг;

с - структурный коэффициент взрываемой породы;

w - коэффициент, учитывающий влияние степени зажима породы. При двух обнаженных поверхностях w=1.

l - коэффициент, учитывающий работоспособность применяемого ВВ [9].

q = 0,40*0,85*1*1 = 0,34 кг/м3

Расчет удельного расхода ВВ представлен в Таблице 4.

Таблица 4

Расчет удельного расхода ВВ

q1

с

w

/

q

0,40

1,0

1,0

0,85

0,34

На основе удельного расхода определяется расход ВВ на одну заходку:

Qзax= q*Vзaх, кг

Vзaх - объем взорванной породы за одну заходку.

Vзaх = S* lзaх м3, где

S - площадь забоя горной выработки.

lзaх - глубина заходки.

Для канав: Vзaх = 12*0,5 = 6 м3,

Qзax = 0,34*6 = 2,04 кг.

Для штолен: Vзaх = 4*1,37 = 5,48 м3,

Qзax = 0,34*5,48 = 1,86 кг.

Расчет зарядов шпуров

Для канав заряды шпуров одинаковые.

qшп = Qзах / N = 2,04 / 25 = 0,08 кг,

где N - количество шпуров на забое.

Заменяем расчетное количество ВВ на стандартные патроны ВВ. Применяется стандартный патрон ВВ 100 гр. Пересчитываем количество ВВ с учетом стандартного патрона.

Для канав: Qзах = qшп * N

Qзах= 0,1 * 25 = 2,5 кг.

Для штолен: масса шпуровых зарядов определяется по уравнению:

Qзах = qотб * nотб + 1,3 qотб * nврб

1,86 = qотб * 9 + 1.3qотб* 5

qотб = 0.12 кг

qврб = 0,16 кг

qотб - заряд отбойного и вспомогательного шпуров;

nотб - количество отбойных и вспомогательных шпуров;

qврб - заряд врубового шпура равен 1,3 qотб;

Заменяем расчетное количество ВВ на стандартные патроны ВВ. Применяется стандартный патрон ВВ 100 гр. для отбойных шпуров, 150 гр. - для врубовых. Пересчитываем количество ВВ с учетом стандартного патрона.

Qзах = qотб * nотб + qврб * nврб

Qзах = 0,1*9 + 0,15*5 = 1,65 кг.

Длина зарядки - длина заряда ВВ.

Длина забойки - вся свободная от заряда ВВ часть шпура.

lзаб=lшп-lзар

lзаб?30% lшп

Для канав: lзаб = 30%*0,6 = 0,3*0,6 = 0,18 м

lзар = lшп-lзаб = 0,6-0,18 = 0,42 м

Для штолен:

врубовые шпуры - lзар = 0,18м

lзаб = lшп- lзар = 1,6 - 0,18 = 1,42 м

отбойные шпуры - lзар = 0,12м

lзаб = lшп- lзар = 1,6 - 0,12 = 1,48 м

Окончательный расход ВВ представлен в Таблице 5.

Таблица 5

Расход аммонита № 6-ЖВ

Оэах

Q

Ообщ

кг

патронов

кг

патронов

кг

патронов

2

10

44

220

176

880

2.3.4. Обоснование способа и выбор средств взрывания

Выбор средств и способа взрывания шпуров определяется в первую очередь возможностью их применения в соответствии с правилами техники безопасности и с учетом экономической целесообразности.

К средствам взрывания относятся:

1. при огневом взрывании: огнепроводный шнур, средства его поджигания и капсюли-детонаторы.

2. при электрическом взрывании: электропроводный шнур, источник тока и капсюли-электродетонаторы.

Проектом рассматривается применение огневого способа взрывания, как допустимого для проведения данного вида работ, наиболее простого в применении огневого стакана, т.к. инструкция по технике безопасности запрещает одновременное поджигание более 16 зарядов. В штольне расположено 14 шпуров, то путем скручивания огнепроводных шнуров попарно получим 13 пар шпуров и одинарный шпур.

Огнепроводный шнур представляет собой сердцевину из дымного пороха с центральной направляющей нитью и оплеток, покрытых или пропитанных влагонепроницаемой или водонепроницаемой массой.

Огнепроводный шнур поджигают с помощью тлеющего зажигательного фитиля или зажигательной свечи.

Капсюль-детонатор, используемый для детонирования основного заряда ВВ, представляет собой заряд первичного и вторичного инициирующего ВВ, запрессованных в медную, латунную, алюминиевую или бумажную гильзу.

Взрывание шпуров огневым способом состоит из следующих операций: изготовление зажигательных трубок, изготовление патронов-боевиков, заряжание шпуров, забойки шпуров и зажигания огнепроводных шнуров.

Минимально допустимая длина отрезка огнепроводного шнура должна быть не короче 1 м. Зажигательная трубка представляет собой капсюль-детонатор с введенным в него отрезком огнепроводного шнура. Патрон-боевик - это патрон ВВ с зажигательной трубкой. Отрезок огнепроводного шнура, находящийся на поверхности должен быть не короче 15 см.

Для проведения взрывных работ огневым способом потребуется:

1. Капсюль-детонатор:

Канавы

на одну заходку необходимо 25 капсюль-детонаторов;

на одну канаву - 40*25 = 1000;

на 25 канав - 25000.

Штольня

на одну заходку необходимо 14 капсюль - детонаторов;

на одну штольню - 146*14 = 2044;

на 3 штольни - 6132.

Общее количество капсюль - детонаторов

1,1*(25000 + 6132) = 34245

2. Огнепроводный шнур:

Канавы

Длина огнепроводного шнура для одного шпура равна:

l = 1 м;

на одну канаву -1 м*25 =25 м;

на 25 канав - 625 м.

Штольня

l = lзаб + 0,15м

l = 1,42+ 0,15= 1,57 м

на одну штольню - 1,57*14 =21,98 м;

на 3 штольни - 61,94 м.

Общая длина огнепроводного шнура

l =1,1*(625 + 65,94) = 760 м

2.3.5. Паспорт буровзрывных работ

Для канав:

1. Площадь сечения канавы - 12 м2.

2. Длина канавы - 20 м.

3. Категория пород по М.М. Протодьяконову - XII.

4. Общее количество шпуров на забое - 25 штук.

5. Длина шпуров - 0.6 м.

6. Длина заходки - 0,5 м.

7. Количество заходок на всю выработку - 40 зах.

8. Коэффициент использования шпуров - 0,85.

9. Средства взрывания: капсюль-детонаторы, огнепроводный шнур.

10. Способ взрывания: огневой, с применением огневого стакана.

11. Расход взрывчатого вещества: на 1 заходку - 2.04 кг;

на всю выработку 81,6 кг.

12. Расход средств взрывания на 1 заходку:

- капсюль-детонаторов - 25 шт.;

- огнепроводного шпура - 25 м.

13. Расход средств взрывания на всю выработку:

- капсюль-детонаторов - 1000 шт.;

- огнепроводного шпура - 625 м.

14. Величина заряда в каждом шпуре - 0,08 кг.

15. Длина зарядки - 0.42 м

Длина забойки - 0.18 м.

16. Взрывчатое вещество - аммонит № 6 порошкообразный.

Для штолен:

1. Площадь сечения штольни - 4 м2.

2. Длина штольни - 200 м.

3. Категория пород по М.М. Протодьяконову - XII.

4. Тип вруба - призматический.

5. Общее количество шпуров на забое - 14 штук:

- отбойных - 9;

- врубовых - 5.

6. Длина шпуров - 1,6 м.

7. Длина заходки - 1,37 м.

8. Количество заходок на всю выработку - 146 зах.

9. Взрывчатое вещество аммонит - № 6.

10. Коэффициент использования шпуров - 0,85.

11. Средства взрывания: капсюль-детонаторы и огнепроводный шнур.

12. Способ взрывания: огневой, с применением огневого стакана.

13. Расход взрывчатого вещества: на 1 заходку - 1,86 кг;

на всю выработку 272 кг.

14. Расход средств взрывания на 1 заходку:

- капсюль - детонаторов - 14 шт.;

- огневого шпура - 21,98 м.

15. Расход средств взрывания на всю выработку:

- капсюль - детонаторов - 2044 шт.;

- огневого шпура - 65,94 м.

16. Величина заряда в каждом отбойном шпуре - 0,12 кг

врубовом шпуре - 0,16 кг.

17. Длина зарядки - отбойных шпуров - 0,12 м;

- врубовых шпуров- 0,18 м.

18. Длина забойки - отбойных шпуров - 1,48 м;

- врубовых шпуров- 1,42 м.

2.3.6. Хранение взрывчатых веществ

Специфические свойства взрывчатых материалов требуют хранения их в таких условиях, при которых обеспечивались бы удобства и безопасность обращения, а также исключались хищения, порча и самопроизвольный взрыв.

Хранить взрывчатые материалы разрешается только в специальных складах, построенных и оборудованных в строгом соответствии с требованиями правил безопасности и зарегистрированных в органах Государственного горного надзора.

Склады взрывчатых материалов необходимо располагать на отдельной изолированной площади, удаленной от жилых и технических зданий и сооружений.

По количеству ВВ, необходимого для всего объема работ, предусматривается устройство временного склада. При раздельном хранении ВВ и средств взрывания в хранилище можно помещать до 18 т ВВ и до 25000 шт. детонаторов. Соответствующее количество огневого шнура может храниться с детонаторами.

Временные склады допускаются легкого типа: досчатые, глинобитные, земляные и другие. Разрешается под временные хранилища использовать существующие помещения: нежилые здания, сараи, землянки и другие при устройстве хорошей вентиляции, защиты от сырости, дождя, снега. Временные склады следует размещать на сухих, возвышенных местах для предохранения их от почвенной влаги. Полы в хранилище могут быть досчатыми и глинобитными, но обязательно ровными, гладкими и без щелей. Освещение внутри хранилищ разрешается аккумуляторными или предохранительными бензиновыми лампами.

Вокруг поверхностного склада в радиусе не менее 50 м выделяется запретная зона, в которой вырубается хвойный лес и снимается сухая трава, заросли и хворост, лиственный лес оставляется. Запретная зона по своему периметру ограждается канавой для предотвращения заливания территории склада атмосферными водами. Вокруг склада в радиусе 40 м устраивается ограждение. Ограждение может быть сооружено из различных материалов, но высота его должна быть не менее 2 м.

2.4. Вентиляция горных выработок

Применяется прямая схема вентиляции (рис. 6).

Рис. 6. Схема проветривания выработки.

Схема нагнетания. Свежий воздух при помощи вентилятора подается по трубам к забою выработки, а воздух содержащий вредные газы удаляется по самой выработке к устью. Призабойное пространство быстро очищается от вредных или ядовитых газов, однако выработка в течение некоторого времени еще заполнена ими и поэтому в самой выработке на протяжении всего времени ее вентиляции работать нельзя. Если выработка имеет значительную протяженность, то для ее вентиляции требуется длительное время. Схема нагнетания может быть использована при вентиляции любой горноразведочной выработки небольшой протяженности, за исключением выработок, опасных по газу и пыли, где ее применение весьма ограничено.

Расстояние от конца труб до забоя должно быть:

lтр ? б*vS [м],где

S 2] - площадь сечения выработки.

lтр ? б,7 [м]

Количество воздуха, необходимое для вентиляции выработки:

Qв =

A*q*m*k

, где

t

А (кг) -- количество ВВ, взрываемое за одну отпалку;

q = 0,04(м3) - объем условной окиси углерода, образующейся при взрыве каждого килограмма ВВ;

т = 12500 - коэффициент разжижения окиси углерода;

k = 1,15 - коэффициент, предусматривающий потери воздуха в трубопроводе;

t [мин.] - время вентиляции.

Qв =

1,65*0,04*12500*1,15

=31,63(м3/мин.)

30

Рассчитанное количество воздуха следует проверять на скорость движения воздуха по выработке:

V =

Qв

(м/сек.)

S

V =

31,63

= 8 (м/сек.)

4

Учитывая вышеуказанные параметры предполагается использовать ручной вентилятор типа КП-2 [9].

2.5. Уборка отработанной породы

После вентиляции и приведения выработки в безопасное состояние приступают к уборке породы.

Вне зависимости от горно-геологических условий и способа проходки вертикальных выработок, они должны быть оборудованы и оснащены устройствами для спуска и подъема людей и удаления отработанной породы.

При проходке штольни сечением 4 м2 целесообразнее использовать ручной подъем. В этом случае погрузка породы производится лопатами в вагонетки емкостью 0,4 м2, одновременно производится дробление породы, если есть крупные обломки. Откатка вагонеток также производится вручную, при этом используются ручные рельсы Р-8. Рельсы с помощью костылей пришиваются к металлическим подкладкам толщиной 10-12 мм, пришиваются к деревянным шпалам.

Расстояние между шпалами - 0,75 м. Все пространство между ними должно быть заполнено балластом или отработанной породой.

Характеристика рудных вагонеток:

- емкость кузова - 0,4 м;

- ширина колеи - 600 мм.

Габариты:

- длина - 1200 мм;

- ширина - 750 мм;

- высота - 1100 мм.

Характеристика рельса Р-8:

- вес 1 п.м - 8,42 кг;

- высота - 65 мм;

- ширина подошвы - 52 мм;

- ширина головки - 27,5 мм;

- толщина лейки - 6мм.

Отработанная порода складируется в виде отвала вблизи горной выработки, на расстоянии, исключающем влияние этого отвала на устойчивость бортов выработки. [1, 12].

2.6. Крепление горных выработок

При проведении горнопроходческих работ нарушается уравновешенное состояние пород массива и вокруг выработки происходит перераспределение существующих напряжений, которые вызывают деформацию.

Данным курсовым проектом предусмотрено крепление деревянной крепью. К положительным качествам дерева, определяющим широкую область его применения при проходке разведочных выработок, относятся: возможность использования для крепи местных материалов, достаточно высокие прочностные свойства, легкость обработки и относительно невысокая стоимость. Недостатками деревянного крепления являются недолговечность и в большинстве случаев разовое использование. Крепь изготовляется из сосны, ели или других хвойных пород. Сухой лес обладает более высокими прочностными свойствами, поэтому для крепи целесообразно использовать древесину зимней заготовки, имеющую меньшее содержание влаги, или предварительно высушенную древесину. Элементы крепи изготовляют из очищенного от коры дерева.

Основной конструкцией деревянной крепи горизонтальных выработок является крепежная рама. Она состоит из верхняка и двух стоек. Стойки чаще всего устанавливаются наклонно (трапециевидная рама). В зависимости от условий проведения горизонтальной выработки, отдельные элементы крепежной рамы могут отсутствовать или, наоборот, могут быть усилены дополнительными элементами.

Наиболее ходовыми диаметрами крепежного леса являются стойки с диаметром в верхнем отрезе 15х25 см. Расстояние между крепежными рамами определяется исходя из следующих условий:

1) при неусточивых породах - крепление сплошное, когда расстояние между рамами равно диаметру крепежных стоек;

2) при породах средней устойчивости - расстояние между ними увеличивается до 1 м;

3) при породах очень устойчивых - расстояние между рамами может быть доведено до 1,5-2,0 м;

4) при породах исключительных по устойчивости и иногда на последних метрах выработки - последняя может находиться без крепления вовсе. В этих случаях сечение выработки целесообразно придавать сводную форму.

Первые 5 метров (наносы) крепятся сплошной крепью. Затем переходят на крепление вразбежку и, наконец, последние метры выработки могут проходиться без крепления.

Процесс крепления включает в себя следующие операции:

1) заготовку крепи;

2) подготовку места для крепи;

3) доставка крепи на место и ее установка.

Заготовка крепи включает в себя:

1) отпиливание леса по необходимым размерам и зарезка замков, замок в боковой стойке делается на ее толстом конце.

Подготовка места заключается в приведении определенного участка выработки в безопасное состояние (удаляются неустойчивые куски породы в кровле и боковых стенках), стенки выравниваются, готовятся лунки и водосточные канавы. Лунки под боковые стойки будут глубиной 10 см.

Установку крепи начинают с установки стоек в лунки. На стойки укладывается верхняк. Рама должна быть установлена в плоскости, перпендикулярной оси выработки. После этого приступают к забутовке кровли. В качестве затяжки применяют доски, их помещают за пределами наружного контура крепи.

Кроме того, еще крепится устье штольни для предотвращения обрушения пород по склону.

При проходке канав крепления не используются, их борта выравниваются до угла естественного откоса пород.

2.7. Водоотлив и освещение

2.7.1. Освещение

Учитывая сравнительно небольшую глубину выработок, отсутствие в них взрывоопасных газов и проведение работ в одну смену, в течение светового дня, предусматривается использование переносных ацетиленовых ламп. Лампа состоит из двух резервуаров: нижнего, заполняемого карбидом кальция, и верхнего, в который наливается вода. Вода поступает по трубке в нижний резервуар и, взаимодействуя с карбидом кальция образует ацетилен, выходящий в горелку. Поступление воды в нижний резервуар регулируется специальным винтом. Заряда воды и карбида достаточно для работы лампы на протяжении 11-12 часов [9].

2.7.2. Водоотлив

Для водоотлива из горных выработок наиболее широко применяются центробежные и винтовые насосы. При выборе насоса для водоотлива, кроме его производительности и высоты напора, следует учитывать вес насоса, его поперечные и продольные размеры, способ установки или подвески.

Для откачки воды из канав могут быть использованы передвижные насосы типа М, ММ, ВМП. Агрегат из одноступенчатого центробежного насоса и двигателя внутреннего сгорания, монтируется на колесной тележке и может перемещаться по фронту работы.

Для организации водоотлива воду из штолен собирают с помощью водоотводных канав и выводят непосредственно на дневную поверхность.

Сечение водоотводных канав зависит от расхода воды, уклона выработки, характера горных пород и шероховатости стенок.

Организация водоотлива не предусматривается, поскольку водоприток в крепких скальных породах менее 0,2-0,3 м/час. Воду удаляют на поверхность бадьями вместе с породой или отдельно.

2.8. Ликвидация горных выработок

Ликвидация выработок - это комплекс работ и мероприятий по прекращению работ в горных выработках и устранению доступа в них в связи с окончанием срока их службы.

Ликвидация производится с целью предотвращения загрязнения подземных водоносных горизонтов. После окончания всех работ поверхностные горные выработки (канавы) засыпаются землей, а подземные горные выработки (штольни) закрываются без уничтожения самой выработки. Деревянная крепь, в большинстве случаев, извлечению не подлекжит и остается в выработке. Ликвидационные выработки должны быть нанесены на планы расположения разведочных выработок и на план работ.

2.9. Техника безопасности

2.9.1. Техника безопасности при проходке разведочных горных выработок

Проведение горных выработок с отвесными бортами допускается в устойчивых породах на глубину не более 2-х метров. При проведении выработок в неустойчивых породах, должно применяться сплошное крепление бортов, или борта должны выравниваться до угла естественного откоса.

Спуск людей в канаву глубиной более 1,5 м разрешается только по лестницам или трапам с перилами по специально оборудованному спуску. Руководитель горных выработок обязан следить за состоянием забоя, бортов канав и траншей.

При угрозе обрушения пород работы должны быть прекращены, а люди и механизмы отведены в безопасное место.

Для предотвращения несчастных случаев во время горнопроходческих работ и сокращению аварийности необходимо соблюдать меры по технике безопасности. Рабочие допускаются до работ после тщательного изучения техники безопасности и санитано-технического минимума.

Необходимо строго соблюдать последовательность в операции проходческого цикла.

Необходимо постоянно следить за сохранением атмосферы выработок. Запрещается находиться в шпурах во время вентиляции.

Крепление выработок должно проводиться строго в соответствии с утвержденным паспортом крепления. Систематически необходимо следить за состоянием крепи. Для крепи допускаются к использованию только целые недеформированные материалы. Запрещается работать в выработках с поврежденной крепью, а во время крепления все остальные работы должны быть прекращены.

Постоянно необходимо записывать в журнал все травмы, увечья и другие несчастные случаи.

2.9.2. Техника безопасности при проведении взрывных работ

Проведение взрывных работ регулируется «Едиными правилами техники безопасности при взрывных работах». Согласно действующим правилам, не разрешается производить взрывы без паспорта буровзрывных работ, а при массовых взрывах - без утвержденного проекта производства работ.

Количество ВМ, доставляемое к месту работ, не должно превышать общую величину взрываемых зарядов. Оставшееся после заряжания ВВ должно быть до взрыва удалено за пределы опасной зоны.

Подготовленные к взрыву заряды не разрешается оставлять невзорванными. В случае необходимости выставляют охрану.

При опускании боевиков в шпуры (скважины) запрещается допускать толчки или проталкивать их легкими ударами. Порции забойки или ВВ, помещенные непосредственно на боевик, уплотнять нельзя. Обращаться с боевиками следует осторожно.

Ограничивается при огневом взрываний число зажиганий отрезков ОШ одним взрывником. В подземных выработках один взрывник может поджигать за один прием не более 16 отрезков ОШ. При большем взрываний зарядов за один прием применяют зажигательные патроны. В этом случае число патронов должно быть не более шести в одном забое.

Число одновременно зажигаемых отрезков ОШ одним взрывником на поверхности не ограничено, оно устанавливается из расчета времени горения отрезка ОШ контрольной трубки.

Перед зажиганием отрезков ОШ в забое первым зажигается ОШ контрольной трубки, располагаемой не ближе 5 м от заряда.

После взрыва капсюля-детонатора контрольной трубки взрывник обязан удалиться в укрытие, даже если зажигание всех отрезков ОШ не закончено.

Перед заряжанием шпуров в подземных выработках выставляются посты охраны в местах возможных доступов к забою.

На земной поверхности перед началом взрывных работ устанавливают границы опасной зоны по разлету кусков породы. Из этой зоны выводятся люди, не связанные с производством взрывных работ. На границах опасной зоны выставляется охрана. Охрана из проинструктированных рабочих организуется так, чтобы все пути, ведущие к месту производства взрывных работ, находились под постоянным наблюдением. Каждый пост, расположенный на дневной поверхности, должен находиться в поле зрения смежных с ним постов.

При производстве взрывных работ обязательно применение в светлое время суток и в подземных выработках звуковых, а в темное время суток - звуковых и световых сигналов.

Звуковые сигналы подаются взрывником в следующем порядке. Первый сигнал - предупредительный (один продолжительный). Все люди, не занятые заряжанием и взрыванием, удаляются лицом технического надзора за пределы опасной зоны. Второй сигнал -- боевой (два продолжительных). Подается он после окончания подготовки зарядов к взрыву, а также проверки исправности электровзрывной сети с безопасного места. По этому сигналу взрывники зажигают ПИТ и удаляются в укрытия или за пределы опасной зоны, а при электрическом взрываний включают ток. Третий сигнал - отбой (три коротких) подается после осмотра места взрыва и означает окончание взрывных работ.

При огневом взрывании, электровзрывании детонаторами замедленного (короткозамедленного) действия, электроогневом взрывании разрешается к месту взрыва подходить через 15 мин; при взрывании детонаторами мгновенного действия и ДШ - через 5 мин.

Место взрыва осматривается лицом горного надзора и взрывником для определения возможности допуска людей к месту работы.

При обнаружении отказов (невзорвавшихся зарядов) устанавливают отличительный знак и обеспечивают его охрану. Каждый отказ записывается в книгу отказов. Запрещается разбуривание стаканов шпуров или скважин независимо от того, есть ли в них ВВ или его нет. Стаканом называют данную часть шпура или скважины, которая осталась после взрыва заряда ВВ.

Работы, связанные непосредственно с ликвидацией отказов, должны производиться по указанию руководителя взрывных работ, начальника участка или сменного надзора.

В местах отказов запрещается какая-либо работа, не связанная с их ликвидацией [б].

ЧАСТЬ III. ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ

Проектируется проходка трех штолен, сечением 4 м2 и длиной 200 м.

Проходка интервалов 5-200 м ведется с применением буровзрывных работ. При проходке все операции цикла выполняются последовательно, одна за другой. Зарядка и взрывание шпуров выносятся за пределы смены, крепление

производится отдельно. Продолжительность смены - 6 часов. Производительные затраты труда на 1 погонный метр штольни в чел./час равны:

Технологические операции

Затраты труда в чел./час

1) Бурение шпуров

2,07 чел.час.

2) Зарядка и взрывание шпуров

14 шпуров*4 мин.= 56 мин

3) Вентиляция

30 мин.

4) Уборка породы

а) с металлического настила

4,6 чел.час.

б) откатка вагонеток

3,57 чел.час.

в) разгрузка вагонеток

0,1 чел.час.

5) Монтаж воздухопровода

0,63 чел.час.

6) Крепление

1,62 чел.час.

7) Настилка путей

0,56 чел.час.

Производительные затраты: 13,15 чел.час.

Производительные затраты труда на 1,37 пог. м штольни в чел.час:

1. Бурение шпуров - 2,84

2. Зарядка и взрывание - 56 мин.

3. Вентиляция - 30 мин.

4. Уборка породы - 11,33

5. Крепление - 2,22

6. Настилка путей - 0,77

7. Монтаж воздухопровода - 0,86

Производительные затраты (без зарядки, взрывания и вентиляции) = 18 чел./час.

Тогда продолжительность отдельных операций и всего цикла в целом будет равна:

1. Бурение шпуров - 0,947 час = 57 мин

2. Зарядка и взрывание - 56 мин.

3. Вентиляция - 30 мин.

4. Уборка породы - 3,777 час = 3ч.47 мин

5. Крепление - 0,74 час = 44 мин

6. Настилка путей - 0,257 час = 15 мин

7. Монтаж воздухопровода - 0,287 час = 17 мин

Общая продолжительность без зарядки, взрывания и вентиляции: 6,00 час = 6 ч. 00 мин

Циклограмма полученных данных затрат труда проходки штольни.

График цикличности

Наименование операций

Время выполнения в часах и минутах

Рабочие часы смены

1

2

3

4

5

6

Бурение шпуров

Зарядка и взрывание Вентиляция

Уборка породы Крепление

Настилка путей

Монтаж воздухопровода

57м

56м

30м

3ч. 47м

44м

15м

17м

200 м - 5 м = 195 м длина штольни без наносов.

Количество заходок - 142 (так как длина заходки - 1,37 м).

Для выполнения всего объема работ по проходке трех штолен необходимо

200м*3

= 438 бригадо-смен,

1,37м

=

что при работе в одну смену составит 438 рабочих дней или 14мес. и 18 дней

Список литературы

1. Брылов С.А., Грабчак Л.Г., Комащенко В.И. Горноразведочные и буровые работы. М.: Недра. 1989.

2. Воздвиженский Б.И., Голубинцев О.Н., Новожилов А.А. Разведочное бурение. М.: Недра. 1979.

3. Единые нормы выработки на геологоразведочные работы. Горнопроходческие работы. М.: Недра. 1969.

4. Ивачев Л.М. Промывочные жидкости в разведочном бурении. М.: Недра. 1975.

5. Ильяш В.В., Стрик Ю.Н., Методические указания по выполнению курсового проекта по «Технике разведки» для студентов 3 курса дневного отделения специальности 011100 «Геология». Воронеж, ВГУ, 2001.

6. Куличихин Н.И., Воздвиженский Б.И. Разведочное бурение. М.: Недра. 1973.

7. Ларин К.Л. Геологоразведочное дело и техника безопасности. М. 1978.

9. Оксененко В.П. Проходка горноразведочных выработок. Часть I. - Воронеж. 1974.

10. Оксененко В.П. Проходка горноразведочных выработок. Часть II. - Воронеж. 1974.

11. Правила безопасности при геологоразведочных работах. М.: Недра. 1980.

12. Советов Г.А., Жабин Н.И. Основы бурения и горного дела. М.: Недра. 1980.

13. Суханов А.Ф., Назаров П.П., Кутузов Б.Н., Невский В.Л., Дмитриев А.П., Головин Г.М., Мисник Ю.М., Ханукаев А.Н. Буровзрывные работы. М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу. 1962.

14. Тарасов Л.Я. Горное дело. М.: Недра. 1971.

15. Шамшев Ф.А., Тараканов С.Н., Кудряшов Б.Б., Парийский Ю.М.,

Яковлев A.M., Салье Е.Н. Технология и техника разведочного бурения. М.:

Недра. 1966.

6. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра. 1976.


Подобные документы

  • Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Техника безопасности при проходке разведочных вертикальных горных выработок. Расчет параметров многоствольной скважины. Выбор и обоснование бурового оборудования.Тампонаж скважины.

    курсовая работа [419,4 K], добавлен 12.02.2009

  • Технологии проведения геологоразведочных работ и проектирование геологоразведочных работ. Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Выбор и обоснование проектной конструкции скважины. Расчет параметров многоствольной скважины.

    курсовая работа [224,7 K], добавлен 12.02.2009

  • Правила выбора места заложения скважины. Расчет режимов бурения. Требования к качеству воды. Обоснование компоновок бурового снаряда. Технология вскрытия и освоения водоносного горизонта. Разработка технологии цементирования эксплуатационной колонны.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 15.02.2013

  • Проектирование разведочной скважины. Проработка целевого задания и геологических условий бурения. Выбор и обоснование способа бурения, конструкции скважины, бурового оборудования. Мероприятия по повышению выхода керна. Меры борьбы с искривлением скважин.

    курсовая работа [52,4 K], добавлен 07.02.2010

  • Проектирование конструкции скважины для разведки залежей угля. Определение свойств горных пород и геолого-технических условий; выбор бурового оборудования и способа бурения; расчет режимных параметров. Предупреждение и ликвидация аварий, охрана труда.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.02.2013

  • Краткие сведения о районе буровых работ. Стратиграфический разрез, нефтеносность, водоносность и газоносность скважины. Возможные осложнения по разрезу скважины. Выбор и расчет конструкции скважины. Расчет основных параметров и техника безопасности.

    курсовая работа [487,8 K], добавлен 27.02.2011

  • Геолого-технические условия бурения. Проектирование конструкции скважины. Выбор и обоснование способа бурения. Выбор бурового инструмента и оборудования. Проектирование технологического режима бурения. Мероприятия по предупреждению аварий в скважине.

    курсовая работа [927,4 K], добавлен 30.03.2016

  • Геологический разрез скважины. Литологическая характеристика разреза. Возможные осложнения. Конструкция скважины: направление, кондуктор и эксплуатационная колонна. Выбор и обоснование вида промывочной жидкости по интервалам бурения, расчет ее параметров.

    курсовая работа [35,4 K], добавлен 03.02.2011

  • Выбор и обоснование способа бурения и основных параметров скважины. Предупреждение и ликвидация аварий в скважине. Извлечение обсадных труб и ликвидация скважины после выполнения задачи. Демонтаж буровой установки и перемещение на новую точку бурения.

    курсовая работа [368,9 K], добавлен 12.02.2009

  • Выбор и обоснование типа и размера откачечных средств, расчет эрлифта для откачки, выбор фильтра и его расчёт. Обоснование способа бурения скважины, её конструкция. Технология бурения для горизонтов, выбор бурового оборудования, буровой снаряд.

    контрольная работа [77,8 K], добавлен 21.10.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.