ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ В СССР
Техника и организация буровзрывных работ в ближайшие годы должны развиваться в соответствии с основными задачами нашей промышленности — задачами повышения производительности труда, снижения себестоимости продукции, расширения производства.
В связи с этим в области буровзрывных работ необходимо:
1) совершенствование и удешевление взрывчатых веществ и средств взрывания, разработка и производство новых предохранительных ВВ, более безопасных и надежных; расширение ассортимента предохранительных ВВ;
2) расширение производства установок ударно-вращательного бурения и снижение их стоимости, полное удовлетворение спроса горной промышленности на них;
3) расширение производства станков с погружными перфораторами, станков шарошечного и огневого бурения;
4) дальнейшее совершенствование бурового инструмента, буровых йанков и установок;
5) совершенствование электросверл в направлении снижения веса и получения возможности широкой и независимой регулировки на ходу скорости вращения шпинделя и осевого усилия. Выпуск более совершенных манипуляторов с механическим приводом;
6) рационализация методов производства буровзрывных работ с целью повышения их эффективности, безопасности, снижения стоимости и трудовых затрат на единицу продукции;
7) совершенствование технологии взрывных работ в шахтах, опасных по газу и пыли, в целях максимального повышения безопасности и эффективности работ. Широкое применение нагнетания воды в угольные пласты перед взрыванием, применение гидрозабойки, водяных и туманных завес;
8) разработка методов взрывных работ, исключающих возможность перебора породы и нарушения прочности стенок и кровли выработки при ее проведении;
9) дальнейшие научные исследования в области управления действием взрыва на породу.
Этим перечнем далеко не исчерпываются задачи, которые стояг перед работниками горнодобывающей промышленности в области совершенствования буровзрывных работ.
ПРИЛОЖЕНИЕ Промышленные взрывчатые вещества на 1 января 1964 г.
Диа |
|
Метр |
Масса пат |
Патро |
Ронов, г |
Нов, |
|
Мм |
Плотность патронирования г/см* |
Объем газов взрыва, Л/кг (дм*/кг) |
Передача детонации' см |
Бри- Зант - ность, мм |
ГО Й-"'-1 AJ rfl С ч Е " . Н >' в |
Теплота взрыва, ккал/кг |
Работоспособность, см' |
Скорость детонации м/сек |
Взрывчатое вещество |
Зерногранулнт 80/20 Игданит........................ Гранулит АС... . Гранулнт С................. |
Непредохранительные взрывчатые вещества Класс I. Варыечатые вещества для открытых работ А. Гранулированные ВВ для сухих скважин и котлов
— |
360—390 |
3500 |
_ _ |
1120 |
_ |
0,84 |
_ |
— |
8 |
|
13—16 |
290—380 |
— |
— |
660—780 |
830—1040 |
— |
0,85—0,95 |
— |
— |
|
.— |
350—400 |
3300 |
— |
— |
1280 |
— |
0,90 |
— |
— |
8 |
— |
340 |
2600 |
— |
— |
850—930 |
— |
0,85 |
— |
— |
8 |
Б. Литые ВВ для сухих скважин н котлов. ! 30 1400—4701 — 1—1—1 1120 1—1 — 1—1 —
В. Гранулированные ВВ для обводненных и заливаемых водой скважин
0,90—1,0
Аммотол ТСЛ* |
Тротил гранулированный. |
16 |
270—300 |
4000 |
10 |
— |
1000 |
— |
Зерногранулнт 50/50 . . . |
_ , |
340 |
4500 |
_ |
970 |
980 |
_ |
Зерногранулнт 30/70 . . . |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
|
Алюмотол................................ |
— |
400—430 |
— |
— |
• — |
1240 |
— |
0,80 0,95—1,00
Г. Шнекованные ВВ для сбводненных скважин
Ш«скованный аммонит В-3 | |
I - I - |
| 370 | — I — | 908 | 980 | — I
Продолжение табл. 1
|
Д. Порошкообразные ВВ для открытых работ
|
Класс 11. Взрывчатые вещества для подземных работ в шахтах, не опасных по газу и пыли (а также и для открытых работ)
Аммонит № g порошкообразный** Аммонит № 10 порошкообразный **......................... |
А. Прессованные ВВ
Аммонит скальный №' 1 ЖВ прессованный......
6000 ,5000—5500 |
35-36 44—45 35-36 |
Б(5) 6 |
827 893 |
1300 1030 |
1,45-1,50 1,25—1,35 |
250; 400 195 |
23 20 |
450 360 |
12 6 |
Аммонит № 6 прессованный *** ....
Б. Патронирование порошкообразные ВВ, не содержащие нитроэфиров
|
Вврывчатое вещество |
Бри - зант - ность. мм |
Работоспособность, CMS |
Скорость детонации, м/сек |
Передача детонации1, см |
Объем газов взрыва, л/кг фмь/кг) |
Теплота варыва, Ккал/кг |
Температура взрыва, °С |
Плотность патронирования, Г/см3 |
Диаметр патронов, мм |
Масса патронов, г |
В. Патронированные порошкообразные ВВ, содержащие жидкие нитроэфиры |
||||||||||
Детониты 6А н 10А. . . . Детоннт 15А-10 ..................... |
16 18 |
420 460 |
5200 4900 |
13(7) 17(13) |
- |
1165 1340 |
1,00—1,20 1,20 |
28-60 24—36 |
200; 3001 |
|
Г. |
Пластичные ВВ |
|||||||||
Динамит 62%-ный трудно - вамерзающнй....................... |
16 |
380 |
2500—7000 |
6 |
634 |
1170 |
— |
1,40—1,45 |
31—32 44—45 |
200, 550 |
Продолжение - табл 1. |
Гарантийный срок годности, месяцев |
6-на натриевой, 8-на калиевой селитре |
Предохранительные взрывчатые вещества Класс III. Предохранительные В В ограниченного применения и специального назначения А. ВВ для работ в породных забоях |
Водоустойчивый победит ВП-2**................................ Водоустойчивый аммонит АП-4ЖВ.............................. Водоустойчивый аммонит АП-5ЖВ. .'. ; . |
Динамит Д-3* . . . |
Серный аммонит № 1 Серный аммонит № 2 |
14 |
320 |
4000—4800 |
6(5) |
790 |
906 |
2400 |
1,15—1,25 |
36 |
200; 250 |
8 |
13 |
285 |
3200—4000 |
4(3) |
756 |
852 |
2350 |
1,00—1,15 |
36 |
200; 250; |
.8 |
300 |
||||||||||
14 |
320 |
3300—4000 |
5(3) |
785 |
890 |
2375 |
1,00—1,15 |
36 |
200; 250; |
8 |
300 |
||||||||||
14 |
320 |
3800—4500 |
6(5) |
— |
860 |
2100 |
— |
36 |
300 |
8 |
— |
— |
Б. ВВ для гидровзрывных работ |
1 — |
I — |
| — |
— |
||||
В. ВВ для |
Серных шахт |
|||||||||
1 10 |
220 |
— |
5 |
— |
650 |
1360 |
0,95—1,05 |
131—32 |
150; 200 |
6 |
1 8 |
150 |
— |
4 |
— |
0,95—1,05 |
(31—32 |
150; 200 |
6 |
Водоустойчивый Победит ВП-4*................. |
Г. ВВ для шахт, опасных но водороду и углеводородам
Нефтяной аммонит № 3 во - ) | 1 І I ) II
Угленит Э-6*............................ I 7—101150—170| — I 8—3 I — Новинит № 1*.......................... |l3—15|265—290)2500—3000| 6(4)| — |
Доустойчнвый..................... I 13 | 220 |2500—3200| 3(2) | — | 700 | 1925| 1,10—1,50 |30—32| 200
Класс IV. Предохранительные ВВ для взрывных работ по углю
Водоустойчивый аммонит |
300Q—3600 |
- |
||||||||
ПЖВ-20................................. |
13 |
260 |
4(2) |
710 |
798 |
2060 |
1,00—1,15 |
36 |
200; 250 |
|
Мипорит №1*.......................... |
13 |
275 |
3500—4000 |
4(3) |
— |
807 |
2000 |
— |
36 |
— |
Класс V. ВВ повышенной предохранительности
Продолжение табл. 1 |
Диа |
|
Метр |
Масса пат |
Патро |
Ронов. г |
Нов, |
|
Мм |
Гарантийный срок годности, месяцев |
Взрывчатое вещество |
Бризантность, мм |
Работоспособность, см[12] |
Скорость детонации, м/сек |
Передача детонации1, см |
Объем газов взрыва, л/ке (дмг/кг) |
Теплота взрыва, 'ккал/кг |
Температура взрыва, °С |
Плотность патронирования, Г/сіл3 |
— |—| 1,10—1,30 1-І —
Удельный расход ВВ (кг/Ж3) при нормальных воронках выброса и при воронках рыхления (работоспособность ВВ—280—300 см3)
Коэффициент крепости Породы по шкале проф. М. М. Протодья - коиова |
Категория |
Удельный расход ВВ (аммонит № 10) <7, кг/м* |
|
Породы (шкала Союз- взрывпрома) |
Для зарядов нормального выброса |
Для зарядов рыхления при. минных штольнях и шурфах |
|
0,3 |
I |
0,85 |
_ |
0,5 |
II |
0,95 |
— |
0,5 |
III |
1,0 |
— |
0,6 |
IV |
1,05 |
— |
0,8—1,0 |
V |
1,05 |
0,27 |
1.5-2,0 |
VI |
1,05 |
— |
3-4 |
VII |
1,35 |
0,32 |
5—6 |
VIII |
1,35 |
— |
5—6 |
IX |
1,50 |
0,38 |
5—6 |
X |
1,50 |
— |
8—10 |
XI |
1,80 |
0,45 |
8—10 |
XII |
1,95 |
0,50 |
12—14 |
XIII |
2,10 |
— |
12—14 |
XIV |
2,4 |
0,55 |
16—20 |
XV |
2,55 |
— |
16—20 ■ |
XVI |
2,70 |
0,60 |
Сравнение классификаций пород
|
Расход аммонита № 9 (кг/м3) при взрывании шпуров и скважин в уступах (работоспособность 300 см3)
Метод взрывных"" работ |
Высота уступа, м |
Категория крепости породы по шкале Союзвзрыв - проыа, 1955 г. |
||||||
IV-VI |
VII—VIII |
IX-X |
XI |
XII |
XIII |
XIV—XVI- |
||
""Шпурами |
1 |
' 0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
- |
1,5 |
0,30 |
0,35- |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
■ ' . s |
2—6 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 |
Скважинами |
7—20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,55 ~ |
Примечание. При котловых шпурах расход на основное взрывание такой же; на простре'лку брать дополнительно 0,7% основного заряда в порсках V«=1X категорий, 1,4% — в породах X—XIII категории и 2,5% — в более крепких, |
Расход ВВ<7 (кг/м3) в подземных выработках (норматив
|
Ные данные б. Министерства угольной промышленности СССР)
|
Ручные електросверла
|
Колонковые электросверла
|
' Указаны минимальные и максимальные величины. |
Буровые молотки
|
Таблица 9 Телескопные буровые молотки__________________
|
Показатели
Глубина бурения, м...............................
■Диаметр скважины, мм.........................
Мощность электродвигателя, кет. . - Скорость вращения шпинделя, об! мин
Длина подачи, мм...................................
Усилие подачи, кГ..................................
Размеры перфоратора, мм:
Длина............................................
Диаметр наружный.......................
Диаметр внутренний....................
Длина хода поршня, мм,..................... . .
Число ударов в минуту............................
Работа удара, кГм..................................
Расход воздуха, м9/мин........................
Размеры станка, мм:
Длина............................................
Ширина ........................................
Высота. . . 7 . . . . .
Масса станка, кг........................ . . .
Угол бурения скважин по отношению к горизонту, °
Расход воды, л/мин..............................
Станки для бурения скважин
|
Примечания. 1. Станки БА-100К и НКР-100 применяют и на открытых работах, устанавливая их на каретках. 2. Станок БМ-150К оборудован перфоратором М-150.
Станки вращательного бурения, применяемые в карьерах Таблица 11
|
Марка станков |
|||
Показатели |
БС-1 |
«Уралец» БУ-2-20 |
УКС-22М |
Ударно-канатные станки, применяемые в карьерах |
Таблица 12 |
Длина рамы станка, м.....................
Ширина рамы станка, м.........................
Высота станка м:
С опущенной мачтой....................
С поднятой мачтой.......................
Длина станка при перевозке, м. . Высота мачты от основания станка
Рабочего шкива, м......................
Мощность электродвигателя, кет..................
Наибольшая масса бурового снаряда, кг. . . Масса станка без, бурового снаряда, т ... . Наибольшая возможная глубина бурения сква
Жин, м......................................................................
Наибольший возможный диаметр скважин, мм Число ударов бурового снаряда в минуту. , Высота подъема бурового снаряда, м:
Наибольшая....................................................
Наименьшая....................................................
Рабочая .........................................................
Диаметр рабочего каната, мм.........................
До центра |
Диаметр желоночного каната, мм.....................
Передача от электродвигателя к главному валу
7,0 3,48
3,8 15,0 7
15,1 40(75) 1700[13]/2700[14] 20,8
300 300
48—52
0,60 0,90 22,0—26,0
5,8 2,30 2,8 12,7 8 12,0 20 1300 7,6 300 600 40—50 1,0 0,45 1,00 21,5 15,5 |
6,0 2,70 3,5 12,0 II 11,6 18,7 1300 11,1 300 300 52—56 1,1 0,45 0,95 19,5 13,0 Плоскоременная |
14,0 Кли переменная
Единицы измерений физических величин и переводные коэффициенты [32]
Сокращенное обозначение |
Наименование величины |
Единица измерения |
Система единиц |
Размер единицы |
Коэффициент приведения к единицам СИ
Механические единицы
СИ и МКГСС. .
СГС.........................
Внесистемные единицы
СИ...........................
СГС.........................
МКГСС....................
СИ, СГС и МКГСС
Внесистемные единицы
СИ, СГС и МКГСС
Внесистемные единицы
СИ и СГС... .
СИ, СГС и МКГСС
Внесистемные единицы
СИ и МКГСС. .
Угловая скорость |
СИ...........................
Метр
Сантиметр
Микрон
Килограмм Грамм
Килограмм-сила-секунда в квадрате на метр
Секунда
Час Минута
Радиан Градус Герц
Радиан в секунду
Оборот в минуту
Метр в секунду
М см Мк Кг г Кгс-сек2/м сек Ч Мин Рад Гц рад/ сек Об/ мин М/сек кг/м3 |
Килограмм на кубический метр
ГОСТ 9867—61
ГОСТ 9867—61 ГОСТ 9867—61
ГОСТ 9867—61
(1): (1 сек) (1 рад) : (1 сек)
(1 м): (1 сек) (1 кг): (1 м)3 1 см = МО-2 м
.1 мк= Ы0~° м
1 г = МО"3 кг 1 кгс-сек2/м = 9,80665 кг
1 ч = 36-102 сек 1 мин — 6-10 сек
1 об/мин = gQ рад/сек
Давление (механическое напряжение)
СИ...........................
СГС.........................
СИ...........................
СГС.........................
СИ...........................
СГС.........................
Внесистемные единицы
СИ...........................
СГС.........................
Внесистемные единицы
СИ...........................
СГС........................
МКГСС....................
Внесистемные единицы
Ньютон Дина
Килограмм — сила
Ньютон на кубический - метр
Дина на кубический
Сантиметр Килої рамм-сила на кубический метр
Джоуль Эрг
Килограмм-сила-метр
Ватт-час
Ватт
Эрг в секунду Килограмм-сила-метр в секунду
Лошадиная сила
Ньютон на квадратный
Метр
Дина на квадратный
Сантиметр Килограмм-сила на квадратный метр
Бар
(1 кг)-(І м): (1 cenf (1 2)-(1 см):(\ сек)2
(I к): (1 м)* (1 дин) г (1 см)8 (1 кгс): (1 м)3
(1 к).(1 м) (1 дин)-(1 см) (1 кгс)-( 1 м)
(1 дж): (1 сек) (1 эрг): (I сек) (1 кгс)-(\ м): (1 сек)
1 <?«к = МО"-5 н 1 кгс = 9,80665 н
1 дин/см3 = 1-Ю н/м8
1 кгс/м3 = 9,80665 н/м3
1 эрг = 1 - Ю~7 доїс
1 кгс-м = 9,80665 дж
1 вт-ч = 3,6- 103 дж
1 эрг/сек = 1-Ю-7 вт
1 кгс-м/сек = 9,80665 вт
1 л. с. = 735,499 em 1 л. с. = 75 кгс-м/сек
(I н): (1 Mf (1 дин) : (1 см)2 (1 кгс) : (1 м,2
1 дин/см2 = \ -\0~х н/м2 1 кгс/ж2 = 9,80665 н/м2
1 бар = 105 н/м
Продолжение табл. 13
|
Теплоемкость системы * |
Удельная теплоемкость |
СИ
Внесистемные единицы
СИ
Внесистемные единицы. . . . .
Джоуль на градус
Калория на градус
Джоуль на килограмм - градус
Калория на грамм-гра - дус
Килокалория на килограмм-градус дж/град
Кал/град дж/кг-град
(1 дж): (1 град) |
(1 дж): [(1 кг)- •(1 град)] |
Кал/г-град ккал/кг-град
1 кал/град = 4,1868 дж/град
, ) =4,1868х кал/г-град х10.аж/|ев. 1 ккал/кг-epadj, град
Электрические единицы
СИ..........................
СИ..........................
СИ. .......................
СИ...........................
СГС.........................
Сила тока Электрическое напряжение Электрическое сопротивление Работа и энергия |
Внесистемные единицы
Ампер Вольт
Ом
Джоуль Эрг
А В Дж Врг Вв |
Электронвольт
ГОСТ 9867—61 (1 era) : (1 а)
(1 е): (1 а)
1 «)-(1 м). (1 дин)-(1 см) 1 эрг = 1 • Ю-7 дж 1 эе= 1,60207-Ю-19 і
Примечание. В таблицу включен бі только единицы измерений, єртрр чающиеся в данной крнге
[1] 1000 ккал — 4,1868 Мдж.
[2] Точно 273,16° К-
[3] Давление 760 мм рт. ст. = 1,033 кГ/см2 = 1,033 ат = 1013 к/ж2.
[4] Метрическая атмосфера 1 ат = 1 кГ/см2 = 98,1 кн/м2.
[5] Принцип действия осциллографов широко рассмотрен в литературе и поэтому здесь не излагается.
[6] При всех способах взрывания, описываемых ниже следует строго руководствоваться требованиями § 345—379, 426—439, 552 и 556 Правил безопасности [6].
[7] О достоинствах этого способа взрывания будет сказано ниже.
[8] Такой же коэффициент был получен МакНИИ при простреливании шпуров по антрациту победитом ВП-1.
[9] При водяных завесах с распылением воды взрывом электродетонаторов замедление можно увеличивать до 195 мсек в угольных и смешанных забоях и до 300 мсек — в чисто породных забоях.
[10] 5 Б Рот молотков 20—30 шпу-
Рометров в смену по по - Рис. 110. График изменения мощности молотка N, р0де с коэффициентом скорости бурения v вертикального шпура по гра - . г . с> - in
Ниту (/=14) и удельного расхода воздуха q крепости J — о и.
Молотки средней
Массы применяют для бурения шпуров глубиной до 3—4 м в горизонтальных и наклонных выработках в породах с коэффициентом крепости f до 12—16. Производительность молотков 25—35 шпурометров в смену по породе с коэффициентом крепости f = = 14-е-16. Эти молотки можно применять и в вертикальных стволах шахт.
Молотки тяжелые применяют в горизонтальных выработках и стволах шахт для бурения шпуров глубиной до 3—4 м в породах с коэффициентом крепости f до 20. В горизонтальных выработках эти молотки применяют при бурении с поддержек и колонок с ав - топодатчиками. Производительность молотков от 25 до 45 шпурометров в смену по породе с коэффициентом крепости f = 14 - г- .16.
Производительность труда бурильщика в конкретных горнотехнических условиях должна определяться по нормировочнику; приближенные, ориентировочные расчеты можно производить пользуясь данными табл. 8 приложения. При этом надо учитывать, что приращение или снижение производительности одного молотка
[11] Создание и внедрение юовой буровой (техники было осуществлено по инициативе акад. Н. В. Мельникова институтами: ВНИИБТ, ИГД им. А. А. Скочкн - окоро и ЦНИИПодзеїмщахтострой.
-- * ВВ, имеющие постоянный допуск на предприятиях не всех союзных республик или допущенные к промышленны испытаниям.
[13] При мощности электродвигателя 40 кет.
[14] При мощности электродвигателя 75 кет.