Projekt z techniki strzelniczej nr 2

Urabianie krótkimi otworami ( do 6 m )

Urabianie rudy krótkimi otworami może być stosowane przy systemie z podsadzką, z zawałem stropu. Urabianie to stosuje się przy eksploatacji złóż grubości do 8 metrów, przy selektywnym wybieraniu, przy eksploatacji cennych złóż, przy systemach eksploatacji z obudową, przy wtórnym rozdrabnianiu rudy itp. Wierci się przy tym otwory o średnicy 32 do 60 milimetrów i długości do 6 metrów. Rozmieszczenie otworów w wyrobiskach eksploatacyjnych zależy od kształtu wyrobiska, kierunku eksploatacji i właściwości fizykomechanicznych rudy. Ukierunkowanie otworów może być poziome lub słabo nachylone, pionowe albo nachylone w górę lub w dół.

Urabianie rudy otworami krótkimi jest możliwe do zastosowania w różnorodnych i gwałtownie zmieniających się warunkach. Nie wymaga ona stosowania ciężkich urządzeń wiertniczych. W wyniku urabiania krótkimi otworami ruda ma równomierne rozdrobnienie. Wadą tego urabiania jest stosunkowo mała wydajność wskutek większej długości przewierconych otworów na jednostkę urabianych skał oraz znaczne tworzenie się pyłu przy wierceniu otworów.

DANE:

S [m^2]	V [m^3]	do [mm]	zagrożenia	f
28	58	45	Metanowe III kat.	14

• objętość urobku V

• średnica otworu d_o

• wsp. Protodiakonowa f

• powierzchnia S

OBLICZENIA

1. Ustalenie zabioru

2. Wyznaczenie liczby otworów strzałowych na jeden metr kwadratowy

3. Wyznaczenie całkowitej liczby otworów

N_cał = n ⋅ S = 1,6⋅ 28 = 44,8 ≈ 45

Przyjmuje 45 otworów strzałowych

4. Całkowita długość MW

ΣL_mw =
⋅ l_o ⋅ N =
⋅ 2,1 ⋅ 45 = 63,3 [m]

5. Wyznaczenie masy materiału wybuchowego.

Q_c = ΣL_mw ⋅ q­_k = 63,3 ⋅ 1,10 = 69,7 [kg]

q_k - koncentracja ładunku MW; q_k - f (d_o; ρ_mw) = 1,10[
]

7. Dobór MW

Materiał wybuchowy, który stosujemy przy strzelaniu w górnictwie podziemnym jest uzależniony od zagrożeń panujących w danej kopalni, w moim przypadku jest to zagrożenie metanowe III stopnia.

Wybrany materiał:

Metanit Powietrzny 1H

• struktura sypka

• barwa jasnopomarańczowa

• gęstość w nabojach 1,00 ÷ 1,10
  

Opakowanie handlowe:

• naboje o średnicy 40[mm]

• masa 150[g]

• długość 150[mm]

8. Liczba naboi w otworze

; x = 9

9. Masa MW w otworze

m_ot = x ⋅ m_mw = 9⋅ 150 = 1350[g] = 1,35[kg]

Całkowita masa materiału wybuchowego w otworach strzałowych

m_cał = m_ot ⋅ N_cał = 1,35 ⋅ 45 = 60,75[kg]

10. Dobór ZE

GZE M0,45 AM - 15B klasa 0,45 ilość stopni w serii 1-18 nominalna zwłoka 15[ms]

Jest to zapalnik bezpieczny wobec zagrożenia metanowego o działaniu zwłocznym. Produkowany w seriach złożonych z 10 lub 15 różnych stopni opóźnienia, oznaczonych kolejnymi numerami (1-10). Zapalniki nie zmieniają własności użytkowych po :

• 6 godz. moczenia w wodzie na głębokości 2[m]

• 14 dniowym składowaniu w wysokiej wilgotności względnej { ≈ 95% }

lub 14 dniowym składowaniu w temp. 313 K { 40°C }

Rezystancja GZE z przewodami długości 2[m]

• rezystancja przewodów miedzianych 2,5[Ω]

• rezystancja główek zapalczych 0,4 ÷ 0,7 [Ω]

• bezp. natężenie prądu 0,45A

• impuls zapłonu 8 ÷ 16
  

• prąd odpalający serię 20 sztuk GZE połączonych szeregowo 1.8A

• bezp. wobec elektryczności statycznej 10kV/2500pF

a) obliczenia elektrycznego obwodu strzałowego

Obliczenie oporów zapalnika

Połączenie szeregowe

Przewód miedziany o rezystancji R_z = 2,5Ω/2m

R_z = 2,5 = 2,5[Ω]

n - liczba zapalników

R_ql =

Do połączenia używam przewodów górniczych typu DY o przekroju 1,5 [mm²] o izolacji polichlorowinylowej na napięcie 750 [V] oraz o przewodności γ = 56

Obliczenie oporu obwodu

R_o = R_l + N ⋅ R_z gdzie R_l =

dla długości L = 400[m]

przewodności γ = 56

przekroju s = 1,5 [mm²]

R_o = 9,5 + 45 ⋅ 2,5 = 122 [Ω]

Dobieram zapalarkę tranzystorową 250 - strzałową kondensatorową typu TZKS - 250 o obudowie ognioszczelnej. Może być stosowana w pokładach I, II i III kategorii zagrożenia metanowego. Przewidziana jest do odpalenia ZE normalnych i specjalnych (niskooporowych). Napięcie na kondensatorze strzałowym zapalarki wynosi 500[V], pojemność kondensatora 900[μF], napięcie zasilania 3,6[V], czas trwania impulsu prądowego 3,8 ÷ 4,1[ms].

---