Министерствообразования и науки Украины
Национальныйгорный университет
КОНТРОЛЬНАЯРАБОТА
подисциплине ТБВВР:
«Расчетвзрывоподготовки скальных горных пород к выемке»
Днепропетровск,2007
Содержание
Задача и расчетныеданные:
1. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВЗАРЯДОВ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЯ НА УСТУПЕ
2. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВБУРЕНИЯ
3. РАСЧЕТТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕМОВ ВЗРЫВАНИЯ
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕПАРАМЕТРОВ РАЗВАЛА ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ
5. МЕХАНИЗАЦИЯ ВЗРЫВНЫХРАБОТ
6. ОРГАНИЗАЦИЯБУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПАСНЫХЗОН
7.1 Расчет радиусаопасной зоны от разлета кусков породы при выполнении БВР
7.2 Расчет безопасногорасстояния по действию ударно-воздушных волн
7.3 Расчетсейсмоопасной массы скважинных зарядов
Задачаи расчетные данные:
Выполнитьрасчет взрывоподготовки уступа высотой Ну, сложенного породойкрепостью f, n-йкатегории трещиноватости призаданной обводненности месторождения и указанном типе дробилки на первой стадиидробления, и годовой производительностью карьера Аг.
· Высотауступа Ну=20 м;
· Крепостьслагаемой породы f=14;
· Скальныепороды обводненные;
· Категориятрещиноватости ІV;
· Типдробилки ККД-1500;
· Производительностькарьера Аг=3,5 млн. м3/год.
1.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗАРЯДОВ И ИХ РАСПОЛОЖЕНИЯ НА УСТУПЕ
Согласноданным таблицы 1П переходим от коэффициента крепости по М.М. Протодьяконову ккатегории крепости по СНиП:
f=14→ ІХ в СНиП.
Исходяиз заданных условий (крепость, обводненность массива) производим выбор ВВ потаблице, поданной в методических указаниях. Принимаем в качестве ВВ УКРАИНИТПМ-1.
Рассчитаемудельный расход данного ВВ:
/>
где:dе– расстояние между трещинами в массиве;
f– коэффициент мощности по Протодьяконову;
p– плотность породы;
dн– линейный размер негабаритного куска;
Квв– коэффициент работоспособности ВВ.
Однаков последующих расчетах будем учитывать значение удельного расхода ВВ из таблицы2П: q=0,68 кг/м3.
Далеерассчитаем диаметр скважины:
/>м.
иокруглим его до стандартного значения: d=220мм.
Теперьвыберем станок для бурения скважин, исходя с принятого значения диаметраскважины: 2СБШ-200-40, а также и буровой инструмент: долото типа ТЗ,d=214 мм.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ БУРОВОГО СТАНКА СБШ-250-55:
· Диаметрдолота 200 мм
· Глубинаскважины 12; 32 м
· Частотавращения 0 – 2,5 с-1
· Усилиена долото 240 кН
· Уголнаклона скважины к вертикали 00, 150, 300
· Массастанка 55 т.
ТЕХНИЧЕСКАЯХАРАКТЕРИСТИКА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА
· Диаметр215,9 мм
· Обозначениерезьбы 3 – 117
· Конусность1:4
· Профильрезьбы IІ
· Высотадолота 350 мм
· Допустимоеосевое усилие 250 кН
· Массадолота 40 кг
Определяемвеличину линии сопротивления по подошве:
/>м
где:Р – вместимость 1 м скважины,
/> (кг);
Δ– плотность заряжания ВВ.
Атеперь проверим значение W по условиям ПБ:
/>м,
чтовполне удовлетворяет условие: />.
Определимрасстояние между скважинами:
/>
где:m – коэффициент сближения зарядов.
Определимрасстояние между рядами:
/>
принимаемколичество рядов nр=4;
Найдемобъем пород, приходящихся на одну скважину первого ряда:
/>
Находимобъемы пород, приходящиеся на одну скважину второго и последующих рядов:
/>
Теперьследует определить количество ВВ, необходимое для зарядки одной скважиныпервого ряда:
/>
Определими количество ВВ, требуемое для заряжания скважины второго и последующих рядов:
/>/>
Определимтеперь фактическую длину заряда ВВ:
/>м
Длинаперебура составит:
/>м
Тогдадлина скважины:
/>м
Исходяиз этого, определим длину забойки:
/>м
Проверимдлину забойки согласно условию ПБ:
/>м,
чтоудовлетворяет условие />.
взрывоподготовка гора порода выемка
2.РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ БУРЕНИЯ
Годовойобъем бурения составит:
/>м
где:Аг – годовая производительность карьера, м3/год;
В– выход горной массы с 1 м скважины:
/>м3
Процентноесодержание объемов горной массы из скважин первого ряда по отношению ко всемуобъему массового взрыва составит:
/>
тогда/>м
/>м
/>
Определимпотребное количество скважин:
/>скв.
3.РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕМОВ ВЗРЫВАНИЯ
Месячныйобъем горной массы, подготовленный к выемке:
/>м3/мес.
Объемгорной массы, отбиваемой за один массовый взрыв, составит:
/>м3/мв.
Определимколичество скважин в одном массовом взрыве:
/>скв.
Суммарныйвес ВВ на один массовый взрыв равен:
/>кг
Годоваяпотребность в ВВ составит:
/>кг
Определимширину взрываемого блока:
/>м
Длинавзрываемого блока:
/>м
Определяемобщий объем взрываемого блока составит:
/> м3
4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗВАЛА ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ
Определимширину развала породы:
/>м
где:Кз – коэффициент дальности отброса взорванной породы, Кз=0,9;
В0– ширина развала при одновременном взрывании,
/>м
где:Кв – коэффициент, характеризующий взрываемость горной породы; Кв=3
Кβ– коэффициент, учитывающий угол наклона β скважин к горизонту; Кβ=1.
5.МЕХАНИЗАЦИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Заряжаниескважин производится с помощью зарядной машины типа «Акватол-1У». Наперегрузочный пункт эмульсионное ВВ доставляется в ней или посредствомдоставочной машины типа ДРОМ. В последнем варианте ЭВВ перегружается в СЗМ«Акватол-1У».
Возможныдве схемы комплексной механизации взрывных работ:
1. наприкарьерном стационарном пункте приготавливают эмульсионную композицию,доставляют ее с помощью ДРОМ или СЗМ на перегрузочный пункт, добавляютсенсибилизатор (промпродукт), приготавливают в СЗМ ЭВВ Украинит ПМ-1 и заряжаютим скважины;
2. эмульсионнуюкомпозицию приготавливают на химическом заводе, доставляют ее железнодорожнымицистернами на прикарьерные пункты хранения, затем с помощью СЗМ или ДРОМдоставляют его на перегрузочный пункт. Далее то же, что в п. 1.
Приданной схеме применяем для механизации забойки скважин забоечную машину ЗС-1М,а в качестве растаривающего пункта для ВВ принимаем стационарную установку МРП.
ТЕХНИЧЕСКАЯХАРАКТЕРИСТИКА ЗАРЯДНОЙ МАШИНЫ Акватол-1У:
· Грузоподъемность10 т;
· Вместимость,м3:
· Бункера-смесителя8;
· Смесителя-дозатора0,6;
· Рубашкибункера-смесителя 0,5;
· Бакадля раствора структурирующего агента 0,14;
· Производительностьзаряжания 14 кг/с;
· Длиназарядного рукава 10 и 30 м;
· Диаметрзарядного рукава 66 мм;
· Массамашины с грузом ВВ 23500 кг.
ТЕХНИЧЕСКАЯХАРАКТЕРИСТИКА ЗАБОЕЧНОЙ МАШИНЫ
ЗС-1М:
· Грузоподъемность5 т.;
· Диаметрскважин ≥190мм.;
· Производительность1700кг/мин;
· Вместимостьодного бункера 4 м3;
· Массаполная 13,35 т.
6.ОРГАНИЗАЦИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Замерыпараметров пробуренных скважин осуществляются работниками бурового и взрывногоучастков, с составлением акта приемки-передачи обуренного блока. Актутверждается главным инженером карьера. Горное оборудование, действующие ЛЭП недолжны находиться в пределах обуренного блока. Блок должен быть очищенным отметаллолома, обсадные трубы не должны выступать над устьями скважин. На блокахдолжно быть место для разворота технологичного транспорта, используемого приподготовке массового взрыва.
Заряжаниескважин, как правило, производится в светлое время суток, после контрольногозамера глубины скважин и высоты столба воды в них. Тип промежуточныхдетонаторов, их количество и длина должны соответствовать проекту на взрыв. Призаряжании обводненных скважин с использованием комбинированной конструкциизаряда ВВ необходимо убедиться в том, что водоустойчивое ВВ перекрыло столбводы в скважине, и только затем формировать верхний заряд. Кроме того, воизбежание образования пробок ВВ или инертных примесей (буровой шлам и т.п.) необходимостремиться к непрерывности процесса. После окончания процесса заряжаниянеобходимо проверить соответствие фактического уровня зарядов ВВ проектному.
Впериод взрывных работ на установленных проектом или паспортом границах опаснойзоны на местности лицом технического надзора выставляются посты охраны. Охранаорганизуется так, чтобы все пути, ведущие к месту взрывных работ (дороги,тропы, подходы), находились под постоянным наблюдением. При электрическомвзрывании с применением электродетонаторов и ВВ ІІ группы посты выставляютперед началом укладки боевиков. Постовые должны знать и строго соблюдатьустановленные требования по охране опасных зон и пропускному режиму.
Забойказаряженных скважин осуществляется с помощью забоечной машины. Автомобили, применяемыедля забойки скважин, должны быть оборудованы искрогасителями на глушителях.Перед началом забойки взрывник должен произвести контрольный замер глубиныскважины, оставленной под забойку, и убедиться, что промежуточный детонаторнаходится в ВВ. в качестве забоечного материала используется глина, отсев отдробильного комплекса, материал, не содержащий в себе мелкодисперсных фракций ине повреждающий ДШ при засыпке в скважины.
Взрываниенегабарита производится на основании типового проекта буровзрывных работ. Выборспособа разрушения негабарита определяется имеющимися в наличии ВМ, буровыминструментом и условиями взрывания.
Привзрыве наружных зарядов наблюдается меньший разлет осколков породы по сравнениюсо шпуровыми. Наружные заряды укладываются на горизонтальные участкиповерхности негабарита, при этом должна исключаться вероятность падения зарядовс негабарита. Данный метод целесообразен при размере кусков не более 1,5 м. Прииспользовании кумулятивных зарядов эта величина достигает 2 м. С целью уменьшениядействия УВВ наружные заряды целесообразно накрывать забойкой в виде влажногопеска, глины или полиэтиленовыми ёмкостями с водой. При толщине забойки, равнойвысоте заряда, энергия УВВ уменьшается в 1,5 – 2 раза. Суммарная величинаодновременно взрываемых зарядов не должна превышать 20 кг.
7.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПАСНЫХ ЗОН
7.1Расчет радиуса опасной зоны от разлета кусков породы при выполнении БВР
/>
где:ηскв – коэффициент заполнения скважины ВВ, ηскв=0,72;
ηзаб– коэффициент заполнения скважины материалом забойки, ηзаб=1;
f– коэффициент прочности породы;
d– диаметр скважины, м;
а– расстояние между скважинами, м.
Радиусопасной зоны должен превышать 200 м., что выполняется.
7.2Расчет безопасного расстояния по действию ударно-воздушных волн
Расчетвыполняем по формуле 13 приложения 8 ЕПБ, т.к. выполняется условие:
Qэ
/>м
/>кг
где:Qэ – эквивалентная масса заряда, кг;
р– вместительность 1 м скважины, кг;
d– диаметр скважины, м;
Кз– коэффициент, зависящий от отношения длины забойки к диам. Скважины, Кз=0,002;
N– количество скважинных зарядов максимальной группы замедления.
Принимаемдля производства взрывных работ следующую схему короткозамедленного взрывания,которая подходит для пород любой крепости:
7.3Расчет сейсмоопасной массы скважинных зарядов
Наибольшийрадиус опасной зоны определим так:
/>м
где:rc – расстояние от места взрыва к объектам, подлежащим охране, м;
Кг– коэффициент, зависящий от свойств грунта на данном расстоянии возлефундаментов этих объектов, Кг=20;
Кс– коэффициент, зависящий от типа домов и характера строительства, Кс=1;
а– коэффициент, который зависит от условий взрывания, а=2;
N– количество групп зарядов, N=21;
Qг.у– наибольшая масса зарядов в группе замедления, кг.
Согласнорасчетам принимаем радиус опасной зоны равным 450 м.