Контрольная работа по «Технология и безопасность взрывных работ»

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образовании

«Кузбасский государственный  технический университет»

Имени Т.Ф.Горбачева

 

Кафедра открытых горных работ

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: «Технология и безопасность взрывных работ»

Вариант 10

 

 

 

Выполнил:  студент  гр.ГБз-079244

Арышева Н.Г.

Проверил:  преподаватель

Катанов И.Б.

 

Кемерово 2012 

Содержание

Исходные данные                                                                                      2

1. Проект массового взрыва                                                                     3

1.1. Технологические свойства  вскрышных пород угольных

Месторождений                                                                                         3

1.2. Выбор диаметра скважин                                                                  3

1.3. Выбор взрывчатых материалов                                                         3

1.4. Обоснование проектной  величины удельного расхода ВВ            4

1.5. Расчет параметров  скважинных зарядов ВВ                                   6

1.6. Выбор интервалов замедления  и схемы взрывания                      11

1.7. Определение параметров  развала взорванной породы                 12

1.8. Расчет параметров  опасных зон                                                      13

2.  Технология,  организация и безопасность

взрывных работ при  ручном заряжании скважин                                17

2.1. Технология производства  взрывных работ                                    17

2.2. Режим труда                                                                                      17

2.3. Методика расчета карты организации труда взрывников            17

Карта организации труда  взрывников при ручном заряжании           22

 

 

Исходные  данные

1.Тип экскаватора  ЭКГ-12

2.  Объем  взрываемого блок, V_бл=280 тыс. м³

3.Количество автомашин для доставки ВМ на блок при  ручном заряжании, N_м=2шт, грузоподъемность Q_м=15,5, т

4.  Число  взрывников  в бригаде N_взр=19 чел.

5.Расстояние от гаража до пункта погрузки взрывчатых материалов L_г-н=1 км

6.Расстояние от  пункта погрузки взрывчатых материалов до блока L_с-б -=3 км

7.Расстояние  от  взрываемого блока до  гаража L_б-г= 5км

8. Расстояние от гаража до пункта погрузки забоечного материала L_г-з=2 км

9.  Расстояние  от  пункта  погрузки  забоечного  материала   до  взрываемого блока L_пз-б=2 км

10. Средний диаметр естественной отдельности d_е=1,3 м

11. Высота столба воды  в скважине h_в=2,8 м

12. Количество заходок экскаватора Nэ=2 шт.

13. Угол между направлением  скорости упругой волны в массиве  и линией откоса уступа α=30 град

14. Плотность забойки ρ_заб =1990 кг/м

15. Показатель характеристики  грунта в основании охраняемого  объекта К_г=12

16. Тип охраняемого объекта К_с =2,0

17. Степень повреждения объекта К_в =50

18. Номер блока на схеме  проведения массового взрыва - 9

 

1. ПРОЕКТ  МАССОВОГО ВЗРЫВА

1.1. Технологические   свойства  вскрышных  пород   угольных месторождений

Определяем блочность массива:

где d_e – средний диаметр естественной отдельности в массиве, м;

σ_сж – предел прочности пород на сжатие, МПа.

σ_сж =1,3/0,02=65 мПа.

Вскрышные породы относится к III категории блочности;

Скорость продольной волны С=1800 м/с;

Сопротивляемость пород  взрывному разрушению: средней взрываемости.

 

1.2. Выбор диаметра  скважин

Диаметр скважины выбираем по вместимости ковша экскаватора  и категории пород по блочности: d=0,250 м.

Выбираем бурильную машину модели СБШС-250Н.

1.3. Выбор взрывчатых  материалов

1.3.1. Выбор взрывчатых  веществ

Т.К. высота ствола воды выше 2,5м (h_в=2,8), предел прочности до 120мПа (65мПа), то выбираем взрывчатое вещество: Порэмит 4А.

1.3.2. Выбор средств  инициирования

Огнепроводные шнуры – ОШП;

Капсюли-детонаторы- КД-8С;

Детонирующие шнуры – ДШВ;

Системы инициирования волноводом - СИНВ-С (100);

Реле пиротехнические  - РП-Н (20);

Промежуточные детонаторы (шашки) - Т-400Г.

 

1.4.Обоснование проектной величины удельного расхода ВВ

Рациональная степень  дробления осадочных пород угольных месторождений при разработке их мехлопатами:

где Е – вместимость ковша экскаватора, м³;

П_ВВ – показатель относительной эффективности эталонного ВВ – граммонит  79/21(принять равным 1).

 

Удельный  расход  ВВ  (кг/м3),

где d – диаметр скважины, м.

 

Проектный удельный расход ВВ (кг/м3)

где К_в – коэффициент  влияния обводненности; К_ВВ – переводной коэффициент работоспособности ВВ относительно эталонного.

Коэффициент влияния обводненности

где h_в – высота столба воды в скважине, м; h_у – высота уступа, м.

 Высота  уступа в  зависимости  от  типа  выемочно-погрузочного оборудования принимается, м,

 где H_{ч max} – высота черпания , м.

h_у≤ 1,5*15;

h_у ≤ 22,5;

 

 

 

1.5. Расчет параметров  скважинных зарядов ВВ

Длина скважины, м:

 

где l_n–величина перебура, м; β-угол наклона скважин к горизонту, град.

 

 

Длина забойки

 

где ρ_ВВ – плотность ВВ, т/м3

 

Длина колонки заряда ВВ сплошной конструкции, м:

 

l_ВВ=24,5 - 5=19,5м.

Масса скважинного заряда, кг,

 

где  Р – вместимость 1 м скважины, кг/м³.

Р= 0,25*3,14*0,250²*1300=64кг/м³,

Q_скв=64*19,5=1244кг.

При высоте уступа более 15 м  для качественной подготовки породы к выемке заряд ВВ целесообразно рассредоточивать воздушным или иными инертным промежутками на части. Для рассредоточенного скважинного заряда  ВВ  суммарная длина промежутков составляет, м:

 

 

каждого промежутка составляет, м:

 

.

 Количество  промежутков

 

 

При  рассредоточении  заряда  ВВ  длина забойки и колонки заряда ВВ изменится и составит соответственно, м:

l_заб.р=5 – 2=3м,

l_ВВр=24,5 - 3 - 5=16,5м.

Длина нижней части при наклонных скважинах, м:

l_ВВр.н=0,35*16,5=6м

Оставшийся  заряд  делят  на  равные  части  пропорционально 

количеству рассредоточений. Длина колонки заряда ВВ составит, м:

l_ВВ=24,5-1-5-5=13,5м

Параметры сетки скважин:

-расстояние между скважинами  в ряду, м:

 

где m – коэффициент сближения скважин.

,

m =0,85+0,25*1,3=1,175,

м

Расстояние между рядами скважин, м:

 

b =11,5/1,175=10м.

Количество рядов скважин:

где А_БВР – ширина буровзрывной заходки, м.

В практике   А_БВР принимают равной ширине экскаваторной заходки, т.е.

где R_чу – максимальный радиус черпания на горизонте установки экскаватора, м.

А_БВР=1,5*14,3=21,5м

n =21,5/10=3

Линия сопротивления по подошве уступа, м:

- при наклонном расположении  скважин:

W_nn=10м.

На основании выполненных расчетов изображаем схему пространствен-ного расположения скважин с нанесением параметров сетки и конструкцию скважинного заряда.

Q _бл –масса заряда ВВ на блоке, т

где, V_бл – объем взрываемого блока, м ;  q – удельный расход ВВ, кг/м3.

Q_бл=280000*0,6/1000=168т.

Количество  скважин  на  блоке округляется  в  большую  сторону до целого числа [Nскв], шт

где Q _скв – масса заряда ВВ в скважине, кг.

N_скв=1000*168/1244=135шт

 

 

 

1.6. Выбор интервалов  замедления и схемы взрывания

Интервал  замедления  между  инициированием  зарядов смежных рядов должен превышать время замедления взрывов зарядов  смежных  скважин  в  ряду:

где мр t – интервал  замедления  между рядами  зарядов,  мс; р t – интервал замедления между смежными зарядами в рядах, мс.

где  Lмр – общая длина трещин  для образования N кусков  со средним линейным размером, м; Смр – скорость развития трещин, м/с; С – скорость продольных волн в массиве, м/с;W – линия наименьшего сопротивления, м.

Величину  линии  наименьшего  сопротивления W можно  определить:

 

Интервал  замедления:

 

 

 

1.7. Определение  параметров развала взорванной  породы

Ширина развала (B_р) в общем случае определяется шириной буровзрывной заходки и дальностью перемещения горной массы, в зависимости от выбранной схемы КЗВ, м:

 

56,

 

Сравнивая величину B_р при порядной, диагональной и поперечной схемах инициирования с шириной экскаваторной заходки A_Э (1,5÷1,7) R_чу, определяем наиболее рациональную ее величину, обеспечивающую  ширину развала породы, которую можно убрать за заданное число проходов экскаватора:

А_Э=1,5*14,3=21,45.

Наиболее рациональна  поперечная схема инициирования.

 

1.8. Расчет параметров  опасных зон

1.8.1. Определение  зон, опасных по разлёту отдельных  кусков породы (грунта) при взрывании  скважинных зарядов

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

гдез η_з – коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом; η_заб – коэффициент заполнения  скважины  забойкой; d – диаметр  взрываемой  скважины,  м; a – расстояние  между скважинами в ряду или между рядами скважин, м, σ_сж- предел прочности пород сжатие, кгс/см² (1 кгс/см² = 98066,5 Па).

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

 

 

В соответствии с ПБ 13-407-01 r_разл принимаем 400м.

1.8.2. Расчет расстояний, опасных по сейсмическому

действию взрыва

Определяем безопасное  расстояние r_с , до охраняемого объекта:

где [r_с] – допустимое безопасное расстояние до охраняемого объекта, м; K_г – коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого объекта; К_с – коэффициент, зависящий от типа здания (сооружения) и характера застройки; Q _cер – общая масса ВВ в серии, кг:

где  Q _скв - масса скважинного заряда, кг.