Разрушение горных пород взрывом

Министерство образования  и науки РФ

ГОУВПО «Северо-восточный  федеральный университет им. М. К. Амосова»

Горный факультет

Кафедра ПРМПИ

 

 

 

Курсовой проект по дисциплине: «Разрушение горных пород взрывом»

Вариант 10

 

 

 

 

 

                    Выполнил: ст. гр. ШПС-10

                                                                                                             Семенов Д. С.

                                                              Принял: Сорокин Владимир Степанович.

 

 

 

Якутск-2013г.

 

 

Содержание

1.Условия производства буровзрывных работ…………………………………….4

2. Выбор способа бурения. Типа буровой машины. Бурового инструмента……4

3. Выбор типа взрывчатых веществ и оценка эффективности их применения…5

4. Определение удельного расхода ВВ……………………………………………..5

5. Расчет общего количества ВВ на цикл и количество шпуров в забое………...7

6. Выбор типа вруба………………………………………………………………….8

7. Выбор схемы расположения шпуров в забое……………………………………9

8. Выбор конструкции и расчет массы шпуровых зарядов……………………….9

9. Выбор способа и средств инициирования………………………………………10

10. Правила безопасности при ведении взрывных работ в подземных выработках……………………………………………………………………………11

11. Литература……………………………………………………………………….18

 Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Условия производства  буровзрывных работ

Буровзрывные работы ведутся  на проведение горной выработки. Тип  горной выработки –ствол. Горная порода или руда при проходке  -базальт. Коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову 12. Характеристика структуры породы: вязкие, упругие. Сечение выработки в проходке 30,0 . Форма поперечного сечения выработки – прямоугольная. Ширина выработки 5 м. Угол наклона выработки к горизонту – .

Ствол- вертикальная (реже наклонная) капитальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ. Через шахтные стволы осуществляется спуск и подъем полезного ископаемого, породы, материалов, оборудования, людей и осуществляют проветривание шахты.

 

 

 

2. Выбор способа бурения. Типа буровой машины. Бурового инструмента.

Проведением горной выработки  называют комплекс работ, включающий разрушение массива, погрузку  и транспортирование горной породы, возведение крепи, наращивание транспортных устройств и коммуникаций, обеспечивающих определенную скорость подвигания забоя выработки.

Стволовая установка для  бурения шпуров- БУКС-1М предназначена для механизации бурения шпуров в забоях вертикальных стволов шахт диаметром 5,5 - 9 м в свету. Применяется для бурения шпуров вертикально и под углом до 100 к вертикали в породах крепостью до 16 ед. по шкале проф.М.М.Протодьяконова. Может использоваться для бурения цементационных и разведочных скважин глубиной до 30 м. Имеет четыре бурильные машины вращательно-ударного действия, обеспечивающее одновременное бурение четырех шпуров. Оборудована устройством для воздушно-водяной очистки шпуров от породы, обеспечивающим пылеподавление. Способ подвески - на тельфере породопогрузочной машины. Способ перемещения установки- тележкой поворота машины по кругу и тельфером в радиальном направлении.

 

 

 

 

Техническая характеристика бурильной установки БУКС-1м

Наименование основных параметров и размеров	БУКС-1м
Величина хода раздвижной колонны, мм	1500
Скорость хода раздвижной колонны, м/с	0,025
Скорость подачи бурильной  головки в холостую при прямом и обратном
ходе, м/мин	3
Количество одновременно забуриваемых шпуров, шт.	4
Диаметр шпуров, мм	43 - 52
Глубина шпуров, м	до 4,5
Величина хода автоподатчика, мм	4500
Расход сжатого воздуха, м3/мин	40 - 60
Расход масла, кг/час	2
Расход воды на промывку 100 м шпура, м3	1
Расстояние от проходческого  полка до забоя ствола во время  бурения, м	13
Габариты в транспортном положении, м
Высота	10,26
диаметр в транспортном положении	1,54
Масса установки, т	6,2

 

3. Выбор типа взрывчатых веществ и оценка эффективности их применения

Выбор ВВ производят с учетом газового режима, прочности и водообильности пород. В горных выработках, не опасных по пыли и газу, применяют непредохранительные ВВ II класса: в крепких и средней крепости породах — аммонит скальный № 1, гранулит, аммонал скальный № 3, детонит М; в слабых породах — аммонит 6 ЖВ.

По данным курсового проекта, выбрала ВВ Аммонит 6 ЖВ представляет собой плохо сыпучий, пылящийся порошок желтого цвета, имеющийся нулевой кислородный баланс, состоящий из 79% селитры и 21% тротила. При тщательном изготовлении и хорошей упаковке мало слеживается. Выпускается в патронированном виде и бумажных крафтоцеллюлозных мешках. Не пригоден для механизированного заряжания.

 

Аммонит 6ЖВ

Удельная теплота взрыва (Ст), кДж/кг	4300
Плотность Δ, кг/м3	1100
Коэффициент  относительной работоспособности	1
Работоспособность ВВ,	360

 

 

5.Определение удельного расхода ВВ

Удельный расход ВВ:

 

где e = 1 – коэффициент работоспособности ВВ.

1. Расчет глубины шпура:

Для прямых:

Для наклонных:

2. Расчет подвигание забоя за цикл (величина уходки), м.

 

3. Расчет объема взрывной породы

V=S*=30*3,28=98,4

4. Определяем кол-во ВВ на цикл:

 

5. Масса заряда в шпуре

=0,785*=0,707 кг

6. Общие кол-во шпуров

 

 

 

        
          

         

        

Масса заряда в шпуре:

   

 

=4,11- длина шпуров

кг

Количество патронов на заряд шпура:

 

где Q_п = 0,2 кг – вес патрона

Фактическая длина заряда в шпуре:

      

      

Общее количество ВВ на цикл:

 

Общий объем бурения  на цикл:

 

Расход ВВ на 1 взорванной породы:

 

Расход бурения  на 1 :

 

 

6. Выбор типа вруба

Клиновой  вруб. Используют при проведении выработок в породах различной крепости. Врубовую полость создают взрыванием двух-четырех пар шпуров, наклоненных один к одному. В зависимости от расположения и направления врубовой полости различают вертикальные и горизонтальные клиновые врубы. Вертикальные одинарные клиновые врубы  и двойные  получили широкое распространение при проведении полевых горизонтальных и наклонных выработок в шахтах как неопасных, так и опасных по газу или пыли. Клиновые врубы хорошо вписываются в общую схему расположения шпуров, для них требуется небольшое число серий замедления электродетонаторов, отличаются простотой разметки шпуров отрываемая взрывом порода легко выбрасывается из клинообразной формы врубовой полости, достигается высокое значение КИШ.

 

7.Выбор схемы расположения шпуров в забое

      Для отрыва породы на заданную глубину в забое выработки бурится комплект шпуров, состоящий из врубовых, вспомогательных, отбойных и оконтуривающих шпуров для размещения в них зарядов ВВ.

Врубовые  шпуры служат для образования вруба (полости), т. е. для образования дополнительной открытой поверхности, облегчающей работу других шпуров.

Вспомогательные шпуры служат для расширения полости, образованной врубовыми шпурами до необходимых размеров.

Отбойные  шпуры предназначены для отбойки породы в направлении дополнительно открытой поверхности, образованной врубовыми и вспомогательными шпурами.

Оконтуривающие шпуры - это отбойные шпуры, расположенные по контуру выработки.

 

8. Выбор конструкции и расчет массы шпуровых зарядов

 

Конструкция заряда определяется расположением  патронов ВВ в шпуре, местом нахождения инициатора в заряде (боевого патрона), длиной и типом забойки.

При строительстве горных выработок  применяют в основном колонковую (удлиненную) конструкцию заряда, при  которой длина заряда значительно  превышает его диаметр, а патроны  взрывчатых веществ располагаются  один за другим вплотную друг к другу. В выработках, не опасных по газу и пыли, применяют сплошную —  колонковую конструкцию, при которой  во время заряжания шпура на патроне  ВВ делают продольный разрез. Такой надрезанный патрон помещают в шпур и придавливают (уплотняют) деревянным забойником. Патрон ВВ раздавливается, и ВВ заполняет весь объем шпура. Отсутствие воздушного зазора между патронами ВВ и стенками шпура повышает эффективность взрыва.

Боевой  патрон (патрон ВВ с электродетонатором) располагают первым от устья шпура (прямое инициирование) или первым от забоя шпура (обратное инициирование).

9. Выбор способа и средств инициирования

Применяем электрический способ взрывания с использованием предохранительных электродетонаторов ЭД-1-3-Т. Непредохранительные электродетонаторы замедленного действия предназначены для инициирования зарядов взрывчатых веществ при работах на земной поверхности, а также в шахтах и рудниках не опасных по газу или пыли, и в сланцевых шахтах, опасных по пыли. Обладают пониженной чувствительностью к блуждающим токам и зарядам статического электричества и применяются для взрывания в условиях, опасных в отношении блуждающих токов и зарядов статического электричества.

ЭД-1-З-Т - электродетонаторы непредохранительные, защищенные, с замедлением. Обладают пониженной чувствительностью к воздействию зарядов статического электричества и блуждающих токов. Предназначены для инициирования зарядов взрывчатых веществ при взрывных работах, проводимых на земной поверхности и в шахтах, не опасных по газу и пыли и в сланцевых шахтах, опасных по пыли при применении обратного инициирования с механизированной зарядкой для импульсной обработки металлов и для использования во взрывных вентильных предохранителях ВВП1-3 и ВВП1-10. ДИШВ. 773951.300Т.

Технические параметры ЭД-1-З-Т

Электрическое сопротивление при  номинальной длине выводных проводов 2700 мм, ом	0,5 - 0,75
Безопасный ток, А	1,00 ± 0,02
Безопасный импульс, А2 мс, не менее	40,0
Время срабатывания от постоянного тока 5,0 ± 0,2 А, мс	36 серий замедления (20, 40, 60, 80, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2250, 2500, 3000, 3500, 4000, 4500, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000)
Импульс воспламенения, А2 мс, не более	88
Длительный воспламеняющий ток, А	1,10 ± 0,02
Защищенность от статического электричества	выдерживает разряд конденсатора емкостью 2500 пФ, заряженного до 25 кВ
Водостойкость при давлении воды 2,0 МПа (20 кгс/см2)	в течение 20 мин

 

10.Правила безопасности при ведении взрывных работ в подземных выработках

Перевозка взрывчатых материалов и доставка их к забою (п. 33-35)

33. Перевозка (доставка) взрывчатых  материалов в подземных выработках  транспортными средствами должна  проводиться при соблюдении следующих  условий: 

а) погрузочно-разгрузочные работы с  взрывчатыми материалами разрешается  проводить только в установленных  местах;

б) в аварийных ситуациях место  погрузочно-разгрузочных работ определяет лицо надзора, ответственное за доставку взрывчатых материалов;

в) при перевозке в одном железнодорожном  составе взрывчатые вещества и средства инициирования должны находиться в  различных вагонетках, разделенных  таким числом порожних вагонеток, при  котором расстояние между вагонетками  с взрывчатыми веществами и средствами инициирования, а также между  этими вагонетками и электровозом было бы не менее 3 м. В составе не должно быть вагонеток, загруженных, кроме взрывчатых материалов, другими грузами;

г) детонаторы должны перевозиться в  транспортных средствах, футерованных внутри деревом и закрытых сплошной крышкой из несгораемых материалов. Ящики, а также сумки и кассеты  с этими средствами инициирования  должны быть переложены мягким материалом и размещены по высоте в один ряд. Прочие взрывчатые материалы разрешается перевозить в обычных транспортных средствах, загружая их до бортов;