Главная Учебники - Геология Лекции (геология) - часть 1
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеративное агентство по образованию ГОУ ВПО Магнитогорский Государственный Технический Университет им. Г.И. Носова Кафедра ПРМПИ по курсу «Технология и безопасность взрывных работ» Содержание Введение 1. Исходные данные для проектирования
2. Выбор типа бурового оборудования 3. Определение диаметра и глубины шпура
3.1 Глубина шпуров 4. Выбор типа В.В. 5. Определение удельного расхода В.В.
6. Выбор способа инициирования 7. Выбор типа вруба, числа и схемы расположения врубовых шпуров
8. Определение параметров заложения шпуров 9. Показатели буровзрывных работ
10. Технико-экономические показатели 11. Правила безопасности при ведении взрывных работ в горной выработки Введение В данной курсовой работе по дисциплине "Технология и безопасность взрывных работ" я закрепил свои теоретические знания и приобрел практические навыки по составлению паспортов буровзрывных работ при проведении горных выработок. Курсовой проект по технологии и безопасности ведения взрывных работ выполнен «Едиными правилами безопасности при взрывных работах». В данном курсовом проекте использована рекомендуемая техническая литература и последние достижения современных рудников. При проведении горизонтальных выработок к буровзрывным работам предъявляются повышенные требования в части обеспечения необходимого развала породы после взрыва и качественного дробления, высокой устойчивости выработок и оконтуривание их в соответствии с проектом. При проведении горизонтальных выработок отбойку с помощью буровзрывных работ выполняют в основном сплошным забоем небольшого поперечного сечения. Эффективность горнопроходческих работ в значительной мере зависит от правильного выбора параметров буровзрывных работ (схемы расположения, числа диаметра и глубины шпуров, удельного расхода и типа ВВ, диаметра, конструкции и параметра зарядов, режима их взрывания и т.д.) и качественно составленного паспорта БВР. Исходные данные представлены в таблице 1.1 Таблица 1.1 В зависимости от крепости пород (f = 10-12), и от площади поперечного сечения (S = 9м2
) принимаем установку вращательно-ударного действия «Миниматик HS205L». Техническая характеристика бурильной установки «Миниматик HS205L» представлена в таблице 2.1. Таблица 2.1 Техническая характеристика бурильной головки «Миниматик HS205L» 12. Габариты в транспортном положении, м высота ширина длина Принимаем глубину шпуров исходя из технической возможности бурильной установки: Врубовые – 2 м Отбойные – 1,5 м Оконтуривающие – 1,55 Диаметр шпуров принимаем исходя из технической характеристики бурильной установки (диаметр коронки - 36-56 мм) – 42 мм. Учитывая горнотехнические и горно-геологические условия проведения горной выработки, принимаем ВВ второго класса – Аммонит № 6ЖВ в патронах. Патроны выпускаются диаметрами 32, 60 и 90 мм, весом 200-250 гр. 1400 гр. и 3000 гр. Так как диаметр шпура 42 мм то наиболее подходящими будут патроны диаметром 32 мм, массой 250 гр. и длинной 25 см. Характеристика аммонита №6ЖВ представлена в таблице 4.1. Таблица 4.1 Техническая характеристика аммонита №6ЖВ Конструкция шпуров Выбираем сплошной заряд с одним патроном боевиком и прямым инициированием. Удельный расход ВВ, кг/м3
где: e-1
– показатель обратный коэффициенту работоспособности, Pэт
– фугасность ВВ, принято за эталонное, см3
Pх
– фугасность применяемого ВВ, см3
Sпр
– площадь забоя выработки, м2
. f – коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконов; kуз
– коэффициент усиления зарядов, (1,2-1,3) Проф. Н.М. Покровский предложил для расчета удельного расхода ВВ формулу: где qэт
– нормальный удельный расход эталонного ВВ, кг/м2
. Для нашего случая qэт
=1,1кг/м3
; S1
– коэффициент, учитывающий структурные особенности пород S1
=1,5 Ш.И. Ибраев предложил для расчета удельного расхода ВВ формулу где: авыр
- коэффициент, зависящий от вида выработки aвыр
= 0,3; bкэ
- коэффициент относительной концентрации энергии в единице объема патронированного ВВ, bкэ
=1,2. Рассчитав удельный расход принимаем qвв
=2,08 кг/м3
Врубовые шпуры заряжают ВВ с удельным расходом в 1,15-13,8 раз больше максимального значения удельного расхода (большие значения для более крепких пород). Где qвр
– удельный расход ВВ на образование врубовой полости, кг/м3
; Qвp
– количество ВВ, размещаемого во врубовых шпурах, кг; Vвр
– объем врубовой полости; Крад
– коэффициент разрушающего действия вруба, Крад=1,15-13,85. Удельный расход ВВ в оконтуривающих шпурах целесообразно уменьшать для снижения законтурного разрушения. Удельный расход ВВ в отбойных шпурах принимаем равным расчетному удельному расходу ВВ Ориентировочное количество шпуров, где: Линия наименьшего сопротивления, м. Длина уходки, м. Где КИШ - коэффициент использования шпура, доли ед. В качестве способа инициирования зарядов примем электрический. Для взрывания врубовых шпуров используем ЭД мгновенного действия типа ЭД–8–Ж, отбойных – ЭДКЗ–ПМ–15 с замедлением 15 мс, оконтуривающих ЭДКЗ–ПМ–15 с замедлением 30 мс и ЭДКЗ–ПМ–15 с замедлением 45 мс для отбивания почвы забоя. Соединение Э.Д. примем последовательное. Сопротивление взрывной сети, Ом где Среднее сопротивление электродетонаторов ЭД–8–Ж и ЭДКЗ–ПМ–15 составляет 2,5 Ом ( Сопротивление магистральных проводов можно найти по формуле: где где 1,1 – коэффициент, учитывающий непрямолинейность прокладки магистрали. Определим радиус безопасной зоны: где Q –масса заряда, кг; kB
– коэффициент пропорциональности, равный 50. В качестве магистральных проводов выбираем провод марки ЭВ. Характеристика этого провода приведена в таблице 6.1 Таблица 6.1. Ток в сети, А где Условие безотказности выполняется, т.е. Примем прямой призматический вруб с холостой центральной скважиной для увеличения площади обнажения. Прямой вруб - это совокупность параллельных заряжаемых шпуров и компенсационных холостых скважин (шпуров), взаимное расположение которых с учетом предельных л.н.с. обеспечивает при взрывании в установленной последовательности образование врубовой полости заданной глубины, площадь поперечного сечения которой (размером не менее 1 ´ 1 м2
) необходима и достаточна для последующей отбойки массива горных пород в пределах поперечного сечения проводимой выработки с постоянной л.н.с. отбойных шпуров и коэффициентом их использования, близким к единице. Прямой вруб имеет следующие достоинства: 1. Величина подвигания не зависит от ширины выработки. Это положение чисто теоретическое. Практически отклонение шпуров от заданного направления и их запрессовка ограничивают величину подвигания. 2. Высокая эффективность вруба в крепких породах. В производственных условиях в породах, склонных к пластической деформации, для полного выброса взорванной породы из вруба иногда в холостой шпур помещают дополнительный заряд ВВ, взрываемый после взрыва остальных. Тип ВВ для дополнительного заряда выбирают по чувствительности его к детонации, так как в случае высокой чувствительности дополнительный заряд может взорваться одновременно с другими зарядами, что приводит к запрессовыванию взорванной породы. 3. Малый разброс породы, который определяется направлением отбойки, влечет за собой повышение производительности погрузки в забое и уменьшение нежелательных последствий взрыва. 4. Позволяет создать максимальную концентрацию бурового оборудования у забоя, что важно для осуществления скоростного сооружения выработок. В перспективе применение прямого вруба позволит полностью механизировать и автоматизировать процесс бурения шпуров. К недостаткам прямого вруба относятся: 1. Трудоемкость бурения компенсационных скважин большого диаметра (в случае применения соответствующей конструкции прямого вруба); 2. Недостаточное исследование процессов, происходящих при взрыве прямого вруба, что затрудняет определять параметры прямого вруба в конкретных условиях. 8. Определение параметров заложения шпуров При построении схемы расположения шпуров, число шпуров, установленных расчетным путем, можно корректировать исходя из условий целесообразного их размещения на забое. Сначала размещают врубовые шпуры, а после, на оставшейся площади забоя, располагают вспомогательные, отбойные и оконтуривающие. Объем взрываемой породы, приходящейся на один врубовый шпур, должен быть меньше, чем для отбойного шпура, так как врубовые заряды работают в условиях интенсивного "зажима" и одной свободной поверхности, их глубина должна быть на 10-20 % больше остальных. Длину отбойных и оконтуривающих шпуров примем 1,55 метра. Длина врубовых шпуров – 2 м В качестве забойки примем щебень. Длина забойки 0,5м. Для оконтуривающих шпуров применим контурное взрывание по методу зарядов пониженной бризантности. К этим зарядам относятся заряды, имеющие меньшую зону бризантности по сравнению с зарядами на основных взрывных работах. Понижение бризантности зарядов достигается включением в конструкцию заряда специальных конструктивных элементов в виде полостей (воздушных или заполненных инертными материалами). Аммонит №6ЖВ передает детонацию на расстоянии 5,32 см. Поэтому для контурного взрывания оставим воздушные промежутки между патронами длиной 5 см. Перечень основных показателей буровзрывных работ приведен в таблице 9.1. Таблица 9.1 Показатели буровзрывных работ 10. Технико-экономические показатели Таблица 9.2 бурильная взрывание горная выработка 11. Правила безопасности при ведении взрывных работ в горной выработки При совместной доставке средств инициирования и ВВ взрывник может переносить не более 12 кг взрывчатых материалов. Масса боевиков, переносимых взрывником, не должна превышать 10 кг. При переносе в сумках ВВ без средств инициирования норма может быть увеличиваться до 24 кг. При переносе ВВ в заводской упаковке их количество должно быть в пределах действующих норм переноски тяжести. В нашем случае взрывник несет боевики с детонаторами массой 4,5 кг, упакованные в сумку с жесткими ячейками, а помощник несет 21 кг ВВ. 3) Изготовление боевиков. Боевики должны изготавливаться на местах производства работ или в других местах, установленных руководителем предприятия, в количествах, требующих для взрывания зарядов за один прием. При проходке стволов шахт с поверхности боевики должны изготавливаться в будках. Детонаторы должны вводиться в боевик на полную глубину и надежно фиксироваться. При этом используемые для образования углублений иглы необходимо изготавливать из материалов, не дающих искр. Боевики из прессованных или литых ВВ разрешается изготавливать только из патронов с гнезда заводского изготовления. Расширять или углублять имеющееся гнездо запрещается. 7) Ликвидация отказавших зарядов. Во всех случаях, когда заряды не могут быть взорваны по причинам технического характера, они рассматриваются как отказы. Каждый должен быть записан в журнал регистрации отказов взрывных работ. При обнаружении отказа на земной поверхности взрывник должен выставить отличительный знак у невзорвавшегося заряда, а подземных условиях – закрестить забой выработки и во всех случаях уведомить лицо технического надзора. Работы, связанные с ликвидацией отказов, в том числе на земной поверхности, должны проводиться под руководство лица технического надзора в соответствии с инструкцией, утвержденной руководителем предприятия по согласованию с органом Госгортехнадзора. В местах отказов запрещается какие-либо процессы, не связанные с их ликвидацией. В угольных шахтах до работ по ликвидации отказа отбитый уголь должен быть убран из забоя. Провода обнаруженного детонатора в отказавшем заряде необходимо замкнуть накоротко. 1. Единые правила безопасности при взрывных работах //Безопасность при взрывных работах. Сб. документов. – Вып.1. Сер.13. – М.: НТЦ по безопасности в промышленности, 2001. 2. Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. М. Недра, 1983. УДК 622.233:622.235.02 (075.8). 3. Справочник взрывника. Под ред. проф., д.т.н. Б.Н.Кутузова. М. Недра, 1988. УДК 622.235-05(035). 4. Справочник по горнорудному делу. Под. ред. В.А.Гребенюка, Я.С.Пыжьянова, И.Е.Ерофеева. М. Недра, 1983. УДК 622.272.06:622.34 (035). 5. Покровский Н.М. Технология строительства подземных сооружений и шахт. Часть 1. Технология сооружения горизонтальных выработок и тоннелей. М. Недра, 1977. УДК 622.261.2 (075.8).
|