Практическая работа № 6. Цель работы.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Северо-Восточный федеральный университет имени М.К.Аммосова» Технический институт (филиал) в г.Нерюнгри

Кафедра «Горное дело»

Практическая работа № 6

Дисциплина : Физика горных пород

Тема: Буровые работы на карьере

Вариант 13

Выполнил: ст.гр. С-ГД-17

Пахомов И.С.

Проверил: д.т.н., профессор

Гриб Н. Н.

г. Нерюнгри 2020 г.

Цель работы.

На основании расчетной величины показателя трудности бурения необходимо обосновать технически возможный вид бурения взрывных скважин, выбрать модель бурового станка, определить техническую скорость бурения скважин и производительность бурового станка, если известно, что горная порода плотностью g = m/ представленная 2,7, пределы прочности которого на сжатие, сдвиг и растяжение соответственно равны: s сж = 165 МПа , s сдв = 27 МПа, s раст = 20 МПа - (ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ВАРИАНТЫ ТАБЛ.) Высота рабочего уступа Ну = 12 м. Угол откоса рабочего уступа a = 80 .

Решение:

1. Расчет относительного показателя трудности бурения горной породы производится по формуле

П( g) б = 0,07´ (s сж +s сдв + g ´ g)

= 0,07´ (165+27 + 2,7´ 9,8) =15,3.

В соответствии с классификацией акад. В.В. Ржевского по степени трудности бурения относится к горным породам средней трудности бурения 3 класса, 11 категории, т.к. =15,3 (11 15).

5. Широкое применение на открытых горных работах получили буровые станки шнекового ( £ 5 ), шарошечного (5< £ 20 ), пневмоударного ( 5 < £ 25 ) и термического ( 16 < £ 25 ) бурения. Шнековое бурение применяется при бурении скважин в мягких, легкобуримых породах 1 класса. Термическое бурение применяется только при бурении скважин в монолитных, кварцсодержащих, весьма и исключительно труднобуримых породах 4 и 5 классов. Для горных пород 3 класса 11 категории наиболее приемлемыми являются пневмоударный и шарошечный виды бурения скважин. Однако пневмоударное бурение требует дополнительных материальных затрат за потребляемую пневматическую энергию, поэтому станки с погружными пневмоударниками ударно-вращательного бурения экономически выгодно применять лишь при показателе трудности бурения ( 16 < Пб £ 25 ). Следовательно, для бурения скважин в применение шарошечного вида является наиболее рациональным.

6. Выбор конкретной модели бурового станка вращательного бурения шарошечными долотами производится на основании расчетного диаметра скважины ( d скв , м ), определяемого по формуле

= ( * Ctgα + C) * /

= (12 * Ctg80 + 3) * / = 0,12 м.

где С – берма безопасности, С=3 м; m – коэффициент сближения скважин в ряду: для легковзрываемых пород m=1,1…1,2; для пород средней трудности взрывания m=1,0…1,1; для трудновзрываемых пород m=0,85…1,0. относится к породам средней трудности взрывания 2 класса, 8 категории, т.к. показатель трудности взрывания – эталонный удельный расход ВВ

= 2 * *

= 2 * * = 40,03 г/

Поэтому коэффициент сближения скважин в ряду m=1.

Тогда = (5 * Ctg75 + 3) * / = 0,12 м.

Согласно технической характеристике, наиболее рациональным является буровой станок СБШ-125/200-40, позволяющий бурить скважины диаметром 125, 160 мм.

Принимаем = 0,125 (м)

7. Для бурения скважин станками шарошечного бурения по породам с коэффициентом крепости f=4…10 используются зубчатые долота типа «Т» или штырьевые – типа «ТЗ» с клиновидными твердо - сплавными зубками; по породам с f=8…14 – штырьевые долота типа «ОК»; по породам с f>14 – штырьевые долота типа «ОКП». Коэффициент крепости f = s сж /10 = 13,6 поэтому при бурении скважин применяем штырьевые долота типа «ОК». Техническая скорость бурения скважин ( U , м/ ч б ) станками шарошечного бурения определяется по формуле

= 2,5 * * * / ( * )

= 2,5 * 700 * * / (13,2 * 0,125) = 6,36 (м/ч)

где - диаметр долота, = = 0,125 м;

Требуемое удельное усилие подачи буровой штанги на забой скважины и частота вращения бурового става для станков шарошечного бурения определяются по графику.

- Ро =1280кН / м;

- = 2,1