Технология и безопасность взрывных работ. Расчёт параметров массового взрыва блока №3 для условий Бачатского угольного разреза

 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

 

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра открытых горных работ

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

По дисциплине: «ТиБВР» 
Специальности: 130403 Открытые горные работы

На тему: «Технология и безопасность взрывных работ.

«Расчёт параметров массового взрыва блока №3

для условий Бачатского угольного разреза».

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                              Выполнил: студент группы

                                                                              ГОР-11 Ларькин М.В.

                                                                              Проверил: доцент, к.т.н., доцент

                                                                                           Стафеев А.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новокузнецк

2013

 

 

 

1. Задание на  проект

 

      Рассчитать  параметры массового взрыва блока  №3 для условий «Талдинского угольного разреза», определить расход ВВ, произвести: выбор бурового оборудования, выбор схемы взрывания и интервалов замедления, расчет безопасных расстояний при проведении массового взрыва.   Выполнить графическую часть проекта в виде технологической карты (проекта) массового взрыва.

 

Исходные данные для проектирования:

 

Вариант                                                                               1

Место взрыва                                                                     Бачатский разрез, блок №3

Высота уступа, м                                                                20

Размер блока                                                                       60/80

Цель взрыва                                                                        рыхление

Объёмный вес  вмещающих пород, γ= т/м.                    2

Хар-ка горных пород (коэфф. Крепости, f )                  плотные глины, f=6

Категория по взрываемости                                            II

Диаметр шарошки, мм                                                    320

Угол наклона откоса, градусы                                        60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание: 

  

1. Задание на проект, исходные данные для проектирования……………………..2
2. Введение…………………………………………………………………………….4
3. Выбор бурового оборудования ………………………………………………..….5
4. Расчет удельного расхода взрывчатых веществ …………………………………6
5. Расчет параметров сетки скважин ……………………………………………..…8
6. Выбор схемы взрывания и интервалов замедления ……………………..…..…10
7. Расчет безопасных расстояний при проведении массового взрыва …………..12

Список использованной литературы ……………………………….……….…..15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.     Введение

       

В настоящее время  на открытых горных работах уникальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки скальных пород к выемке является их разрушение энергией взрыва. Этот способ остается главнейшим на ближайшее будущее.

В технологии взрывных работ важное место занимают способ монтажа

взрывных сетей с помощью ДШ, электропроводов.

Особое внимание отводится аналитическим расчетам показателей действия взрыва, вычислениям показателей буровзрывных работ, составлению проектов на массовые взрывы, паспорта буровзрывных работ, схемы ведения мелких взрывных операций.

Важным звеном в практике взрывных технологий является техника и специфический процесс проведения открытых горных работ и составление проекта на сооружение траншей буровзрывным способом.

Необходимо отметить, что взрывные работы на горных предприятиях, ведущих добычу полезного ископаемого открытым способом, должны вестись в строгом соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах». Эти правила регламентируют основные действия и приемы обращения с взрывчатыми материалами (ВМ),  знание  которых обязательно для руководителей и исполнителей взрывных работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Выбор бурового оборудования

    Тип бурового станка выбираем исходя из технологических свойств вскрышных пород и обеспечения их рациональной степени взрывного дробления.

    Согласно физико-механическим свойствам вскрышные породы и уголь распределяются следующим образом по категории буримости, эксковации.

   Принимаем буровой станок СБШ-320, с диаметром бурения 215,9мм, исходя из прочности буримой породы (σ_сж= 60Мпа).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.  Расчет удельного расхода взрывчатых веществ              

  Выбор ВВ:

      Тип   ВВ   выбирается   исходя   из   прочностных   и   гидротехнических   характеристик взрываемого массива

      Принимаем   тип ВВ  - Сибирит ,   исходя   из   крепости   пород (σ_сж=60Мпа) и имеющихся в наличии Талдинского угольного разреза ВВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение удельного расхода ВВ:

       Для  осадочных пород угольных месторождений  удельный расход ВВ (кг/м ) определяется по формуле [1]:                                                                                     

 q =100K_eK_ee σ_сж(Z-1) /d_e (705-958d-1,5β+0,6h) =                                                          (1)

=100*1*1,3*3,91*(3-1)/ 1,2*(705-958*0,2159-1,5*65+0,6*20)=

=1016,6/413,53=2,45кг/м³

где К_вв- переводной коэффициент ВВ;                                                                 

 Кв- коэффициент влияния обводненности, принимаем -1, т.к. скважины сухие;

σсж -  предел  прочности  пород  на  сжатие,  МПа;

d - диаметр скважинного заряда, 0,2159м;

d_e - средний диаметр естественной отдельности в массиве, м;

d_e=0,02 σ_сж=0,02*60=1,2

β- угол наклона скважин к горизонту, 65 градусов;           

h - высота уступа, 20м;

Z- степень взрывного дробления, 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет параметров сетки скважин

        К основным параметрам расположения скважинных зарядов относятся: длина скважин, величина перебура, параметры и конструкция заряда, длина забойки, масса заряда ВВ в скважине, расстояние между скважинами и между рядами скважин, линия сопротивления по подошве.

Длинна(м)скважин [2]:

  lскв=h/ sinβ+П=20/0,9 =22,2 м.                                                                                    (2)

 где П - величина  перебура, м.                                                                       

П=0, так как коэффициент крепости, f=6

Длина (м) сплошного  заряда [2]:

Lзap= 2/3*lскв=2/3*22,2=14,8 м                                                                                     (3)

Длина(м) забойки [2]:

lзa6= lскв-lзар=22,2-14,8=7,4 м.                                                                                        (4)

Масса (кг) скважинного  заряда [2]:

Qскв=P*l_зар=32,6*14,8=482,5 кг;                                                                                      (5)

  где Р - вместимость 1 м скважины, кг.

Р= 0,25π d_c²  ρ                                                                                                                                          (6)

P=0,25хЗ, 14*900*0,2159²=32,6                                                            

 где - плотность ВВ, кг/м³

- плотность заряда ВВ, кг/м³; = 900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расстояние (м) между  скважинами [2]:                                                                    

 a=  mQскв/qh= 1,15*482,5 /1,46*20=19 м,                                                                     (7)

где m- коэффициент сближения скважин.                                                          

 т =0,85+0,25 de=0,85+0,25*1,2=1,15.                                                             

Расстояние (м) между  рядами скважин [2]:                                                                

  в= а/т=19/1,15=16,5 м.                                                                                           (8)                                                           

Количество рядов скважин [2]:

n_р= B_б/b=62/16,5=4 ряда,                                                                                                  (9)

где B_б- ширина блока, м.

Количество скважин  в ряду[2]:                     

n_с= L_б/а=116/19=6 скаважин,                                                                                          (10)

где L_б- длина блока, подготавливаемого к массовому взрыву, м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Выбор схемы взрывания и интервалов замедления

 

Применяем  многократное    коротко- замедленное взрывание с диагональной схемой.

 

 

 

Рисунок   1.   Схемы   коммутации   зарядов   ВВ   при   многорядном   короткозамедленном    взрывании по диагональной схеме.

       При  транспортной технологии взрывные  работы стремятся вести так,  чтобы развал взорванной горной массы был компактным и отрабатывался двумя заходками экскаватора. Уменьшить ширину развала позволяют диагональная и поперечная схемы взрывания. Принимается значение ширины развала наиболее близкое двум заходкам экскаватора.

Расчёт ширины (м) развала [2]:

-    при диагональной схеме взрывания                      

  В_р=В_б+В_о=62+13,5=м.                                                                                             (11)

где  В_о  —дальность   перемещения   горной   массы   при   диагональной   схемы взрывания, м.                                                                                          

Во - дальность перемещения горной массы при порядной схеме взрывания, м.

B₀=(1+ Sin(0,5π-β))n*k* q=(1+0.97)*3*1,46*1,56=13,5м.                                          (12)

Высота (м) развала [2]:

-    по последнему ряду скважин

h1=2,6* B_б /( B_б /h+1)*(0.8 Вo/h+1) =161,2/2,9*0,5=47,4 м.                                        (13)             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Расчет безопасных расстояний при проведении массового взрыва

 

       Взрывные   работы   осуществляются   на  основе   проекта   массового   взрыва, который включает план  расположения скважин  на взрываемом блоке и его характерные   поперечные,   а   при   необходимости    и    продольные   сечения, конструкцию заряда ВВ, схему взрывами и расчетный профиль развала. Все чертежи выполняются в масштабе с указанием на них численных значений расчетных   параметров.   Эти   же   значения   расчетных   параметров,   а   также основные параметры, не указанные на чертежах, сводятся в таблицу, которая является неотъемлемой частью проекта массовою взрыва (см. графическую часть проекта)

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИИ, БЕЗОПАСНЫХ ПО РАЗЛЕТУ ОТДЕЛЬНЫХ КУСКОВ ПОРОДЫ (ГРУНТА) ПРИ ВЗРЫВАНИЙ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ РЫХЛЕНИЯ:

  

        Расстояние г_разл, м, опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов, рассчитанных на разрыхляющее (дробящее) действие, определяется по формуле [2]:

r разл=1250η3 * f *d_с /(1+η_3a6 )а=1250*0,66* 6*0,2159/ (1+1)*19 =209м,                   (14)

где  η₃ - коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом;             

ηзаб  - коэффициент заполнения скважины забойкой;                                           

 ƒ- коэффициент  крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова;      

  d - диаметр взрываемой скважины, м;                                                                 

  а - расстояние между скважинами в ряду или между рядами, м.

         Коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом равен отношению длины заряда в скважине, м, к глубине пробуренной скважины [2]: