Безопасность взрывных работ

БАЛТИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ВОЕНМЕХ»

им. Д.Ф. Устинова 
 
 
 

Кафедра Е-3

Средства  поражения и боеприпасы 
 
 

      КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

 

Безопасность  взрывных работ 
 
 

        Группа Е-581

 

Студентка Зинина Д.С.______ 

Преподаватель Тимофеев.____ 
 
 
 
 

      Санкт-Петербург

         2012год 

      Оглавление

  1. Наименование заказчика и исполнителя работ      3
  2. Место проведения работы         4
  3. Цель работы           5
  4. Характеристики взрываемой технологической

    металлоконструкции и прилегающей территории     6

  1. Технология обрушения технологической металлоконструкции    9
  2. Транспортировка и доставка ВМ        10
  3. Применяемые ВМ и средства взрывания       11
  4. Расчет зарядов ВМ          15
  5. Конструкция зарядов и схема инициирования      25
  6. Схема взрывной сети         29
  7. Объем взрывания          31
  8. График проведения работ         32
  9. Персонал исполнителей         33
  10. Меры безопасности          34

    Приложения           55

    Литература           75 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1. Наименование заказчика  и исполнителя  работ
 

      Заказчик работ:

      Балтийский  государственный технический университет

      «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова.

      198005 Санкт-Петербург 1-ая Красноармейская,  дом 1, кафедра Е-3

           Исполнитель работ:

      Студентка Зинина Д.С._______________________________________

    Специальность 280102 «Безопасность технологических процессов и производств»    Гр. Е-581

    Курсовой  проект по курсу «Безопасность взрывных технологий» выполняется в соответствии с учебным планом специальности.

 

       2. Место проведения  работы 

      Опора технологической металлоконструкции расположена на территории защитных сооружений Санкт-Петербурга (дамбы).

      Краткая характеристика места проведения работ:

  • Ширина дамбы в месте технологической металлоконструкции »119м.
  • Суммарная длина технологической металлоконструкции =200м.
  • Подъезды к технологической металлоконструкции имеются.
  • Прямой доступ людей на технологическую металлоконструкцию не возможен.
  • На месте проведения работ строительно-монтажные работы не ведутся.
  • Движение по шоссе Горская-Кронштадт автобуса №510 осуществляется по расписанию (остановки автобуса в районе проектируемых взрывных работ нет).
  • Движение индивидуального транспорта, автотранспорта строительного управления и городского транспорта осуществляется по мере необходимости.
  • Судоходство в зоне Финского залива в радиусе 5 км от моста отсутствует.
  • Расстояние по шоссе от Горской до места проведения взрывных работ составляет 5 км, от места проведения работ до Кронштадта - 8 км, кратчайшее расстояние от места проведения работ до береговой линии острова Котлин - 5,5 км.
  • Контроль за движением автотранспорта на шоссе Горская-Кронштадт осуществляется на КПП (въезд-выезд на дамбу) и КПП (въезд-выезд  в Кронштадт).

 

3. Цель работы 

      Целью работы является:

  • резка взрывом опоры технологической металлоконструкции;
  • разработка мероприятий по обеспечению безопасности взрывных работ.

 

4. Характеристики взрываемой  технологической  металлоконструкции

и прилегающей территории

Технологическая металлоконструкция спроектирована как  временное сооружение для монтажных работ при строительстве защитных сооружений Санкт-Петербурга (далее дамбы) и представляет собой стапель с двумя подъездными путями для одностороннего движения автомобилей грузоподъемностью до 40 т марки БЕЛАЗ. Опора удерживает стапель с двумя подъездными путями в исходном состоянии и в случае, ее обрушения происходит гарантированное обрушение всей технологической металлоконструкции с возможностью ее дальнейшей утилизации, традиционными методами (газовая резка).    Конструкция опоры представляет собой сварную металлоконструкцию см. (рис.1) сложного профиля ( высота опоры 20 м, размеры А,B,С,D и толщина листов приведены в таблице 1). В качестве основного материала опоры использована сталь (Ст.3).

            Характеристики опоры:

      1. Масса опоры составляет (из рис.1 и таблицы 1):

V1 = A ∙ δ1∙H = 200∙3∙2000 = 1200000 см3

V2 = B ∙ δ2∙H = 178∙3,2∙2000 = 1139200 см3

V3 = C ∙ δ3∙H = 140∙3,5∙2000 = 980000 см3

V4 = D ∙ δ4∙H = 65∙4,4∙2000 = 572000 см3

V∑ = 3891200 см3

M = V∑ ∙ ρ = 3891200 ∙ 7,8 = 30351360 г = 30,3514 т.

 

2. Масса  стапеля и двух подъездных путей - 3970 т.

      Грунт в зоне технологической металлоконструкции представляет собой следующий состав - суглинки, супеси и пески с различным  содержанием гальки.

   Рис.1 Сечение опоры в зоне резки взрывом. 
 
 
 
 

Таблица 1. – Характеристики листов опоры                
 

 
Обозначение 		 
Размер (мм)
 
А 		 
2000
 
В 		 
1780
 
С 		 
1400
 
D 		 
650
 
δ1 		 
30
 
δ2 		 
32
δ3 35
δ4 44

5. Технология обрушения  технологической  металлоконструкции
 

      Работы  по обрушению и утилизации технологической металлоконструкции (стапель с двумя подъездными путями) включают в себя два этапа:

    • подрыв стальной опоры (см. рис.1) в заданном сечении в верхнем (на высоте 18 метров);
    • разделку стальных металлоконструкций.

     Второй  этап проводится после обрушения технологической металлоконструкции, при этом отдельные виды взрывных работ  выполняются аналогично.

     Для подрыва стальной опоры, удерживающей технологическую металлоконструкцию, используется технология изложенная в  руководстве по подрывным работам [1]. Место подрыва стальной опоры технологической металлоконструкции определяется заданием на курсовой проект (на высоте 18 метров). 

     Подготовительные  операции перед подрывом стальной опоры  технологической металлоконструкции:

    - организация рабочего места взрывника для безопасной работы с взрывчатым веществом (ВВ) и средствами инициирования (СИ):

    - изготовление и монтаж строительных лесов или временной площадки для работы взрывников;

    - изготовление и монтаж полок для размещения зарядов;

    - изготовление дощатых накладок и распорок для монтажа зарядов;

    - подготовка места для временного хранения ВВ и СИ согласно п. 65 ЕПБВР [2]. 
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

     6. Транспортировка  и доставка ВМ 

      Транспортировка ВМ осуществляется со склада ВМ БГТУ в  специально оборудованном автомобиле марки КАМАЗ 5112 фургон (номерной знак А364УВ - 78rus, свидетельство № 555) по маршруту согласованному в установленном порядке. В процессе работ спецмашина может использоваться в качестве передвижного расходного склада ВМ.

      ВМ  доставляется к месту проведения взрывных работ по утвержденному маршруту вручную. Доставка зарядов к месту установки производится взрывниками в кассетах или сумках. Доставка средств взрывания осуществляется взрывниками в сумках с мелкими ячейками и мягким покрытием.

7. Применяемые ВМ и средства инициирования 

      Для производства взрывных работ используются подрывные тротиловые шашки (рис.2):

  • большая – размерами 50*50*100 мм весом 400 г;
  • малая – размерами 25*50*100 мм весом 200 г;

      Для взрывания зарядов используются промышленные детонирующие шнуры марки ДША, ДШВ (рис. 3).

      Инициирование взрыва осуществляется  электродетонаторами  ЭД-8 ГОСТ 9089-75 (рис. 4) (ЭД-8-Э или ЭД-8-Ж  с длиной концевых проводов 3000 – 3250 мм с медной жилой).

      Для электрического взрывания зарядов  используются провода для промышленных взрывных работ ГОСТ 6285-74 (Провод ВП 2 Х 0,7 ГОСТ 6285-74).

      Подрывная машинка КПМ-1, КПМ-3 или КПВ.

      Линейный  мост Р-343.

      Доставка  ВМ к месту проведения взрывных работ  осуществляется БГТУ на специально оборудованном автомобиле в установленном порядке. В процессе работ спецмашина используется в качестве расходного склада ВМ на промплощадке.

      Сменный расход ВВ  составляет 100 (250) кг.

Рис.2 Тротиловые подрывные шашки

а –  большая; б – малая; в – буровая; 1 – запальное гнездо

                                    Рис.3 Шнур детонирующий ДШ - В

1 – колпачок; 2 – пластикат; 3 – пряжа хлопчатобумажная; 4 – пряжа льняная;

5 –  ведущие нити; 6 – сердцевина.

 
 
 
 
 

Рис. 4 Электродетонаторы  мгновенного действия ЭД – 8Э и  ЭД – 8Ж 1 – капсюль-детонатор КД – 8С; 2 – экран; 3 – электровоспламенитель.

                                                       8. Расчет зарядов ВМ

 

      В разделе 4 приведены основные характеристики металлоконструкции стальной опоры (см. рис.1 и таблицу № 1) (марка стали и толщины металла).

      Для резки стальной опоры технологической металлоконструкции  используется методика расчета, которого приводится ниже.

      Стальные  элементы металлоконструкций (листы, балки, трубы, стержни, тросы и т.д.) режутся контактными наружными зарядами, которые по форме могут быть удлиненными, сосредоточенными и фигурными.

      Контактные  заряды должны плотно прилегать к  срезаемым металлическим элементам. В случае неплотного прилегания зарядов величина воздушного зазора, высота заклепочных головок, толщина сварного шва и т.п. включаются в расчетную толщину срезаемых элементов.

      Стальные  листы режутся удлиненными зарядами, перекрывающими их по всей ширине (рис.4).

      Вес зарядов необходимых для резки листов толщиной до 20 мм включительно, определяется по формуле: 

                                             ,       =QxF                                                 (1)

      где - вес заряда в граммах;

              F – площадь поперечного сечения листа по плоскости резки (см2);

      из расчета определенной массы Q ВВ в граммах на 1 см2  поперечного сечения плиты

                                                  ,                                                                   (2)

        где  - длина и расчетная толщина листа соответственно (см). 

      Для резки листов толщиной более 20 мм

      масса ВВ берется во столько раз больше- во сколько толщина плиты больше 20 мм

      то  есть используют следующую формулу: 

                                            = Q*b/2*F                                                                   (3) 

      При определении массы ВВ Q (задается руководителем ), а в данном проекте принимается равным  20 грамм. 

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 5 Подрыв стального листа удлиненным зарядом. 

      Дробные размеры толщины листов и дробные числа выражающие количество рядов шашек, округляются до целых значений в сторону увеличения. 

      Расчет  величины заряда.

      Рис. 6а

      По  весу заряда:

                                  = 10*3*3*200 = 18000 г.

      – получается 90 МТШ что при количестве шашек в 1 ряду равном 20 составит 4,5 ряда.

      – выбираем 5 рядов малых шашек.

      Количество  шашек для подрыва листа:

      в 1 ряду 20 шашек, в 5 рядах 100 шашек.

      Таким образом, для подрыва можно использовать:

  • 100 малых тротиловых шашек;
  • 50 больших тротиловых шашек, но количество рядов получается не целое (2,5), поэтому большие тротиловые шашки для подрыва этой части сечения использовать не целесообразно, т.к. их придется брать больше (60).

     Вес контактного заряда составляет = 20 кг.

     Рис.6б

     По  весу заряда:

                                      = 10*3,2*3,2*178 = 18227,2 г

     – 91,136 МТШ это 5,12 рядов (18 шашек в 1 ряду).

     – выбираем 6 рядов малых шашек.

      Количество  шашек для подрыва листа:

      в 1 ряду 18 шашек, в 6 рядах 108 шашек.

      Таким образом, для подрыва можно использовать:

  • 108 малых тротиловых шашек;
  • 54 больших тротиловых шашек.

     Вес контактного заряда составляет = 21,6 кг. 

     Рис. 6в

      По  весу заряда:

                                  = 10*3,5*3,5*140 = 17150 г.

      – получается  102,4 МТШ это 6,125 рядов (в 1ряду 14 шашек).

      в 1 ряду 14 шашек, в 7 рядах 98 шашек

      Таким образом, для подрыва можно использовать:

  • 98 малых тротиловых шашек;
  • 49 больших тротиловых шашек, но в этом случае также нецелесообразно их использовать т.к. количество рядов 3,5 и шашек придется брать больше.

     Вес контактного заряда составляет = 19,6 кг.

     Рис. 6г

      По  весу заряда:

                                  = 10*4,4*4,4*65 = 12584 г.

      – 62,92 МТШ и это будет составлять 8,98 рядов (в 1 ряду 7 шашек).

      – выбираем 8 рядов малых шашек.

      Количество  шашек для подрыва листа:

      в 1 ряду 7 шашек, в 9 рядах 63 шашки.

      Таким образом, для подрыва можно использовать:

  • 63 малых тротиловых шашек;
  • 32 больших тротиловых шашек.

     Вес контактного заряда составляет = 11,2 кг. 
 
 

Рис.6 Схемы  расположения зарядов.

а).

б). 

в). 

 

                                                                                                       г).  
 
 

     Выбор количества соединительных шашек (для  обеспечения передачи детонации  от заряда к заряду).Для выбора количества соединительных шашек (малых тротиловых шашек) рассмотрим возможный вариант их установки исходя из размеров стальной опоры и установки подрывных зарядов (рис.7). 

     

     Рис.7 Схема установки соединительных зарядов.

Устанавливаем одну шашку, которая перекрывает толщину листов 30 мм  и перекрывает подрывной заряд на расстояние 70 мм, что обеспечивает передачу детонации от заряда рис.6а к заряду рис.6б.

     Устанавливаем одну шашку, которая перекрывает толщину листов 35 мм с правого торца и перекрывает подрывной заряд на расстояние 65 мм, что обеспечивает передачу детонации от заряда рис.6б к заряду рис.6в.

     Устанавливаем одну шашку, которая перекрывает  толщину листов 35 мм с левого торца  и перекрывает подрывной заряд  на расстояние 65 мм, что обеспечивает передачу детонации от заряда рис.6в к заряду рис.6г.       

     Таким образом, для соединения зарядов  необходимо установить 1+1+1 =3 шашки.

     В результате проведенных расчетов можно  определить:

            - суммарный вес подрывных зарядов:

           

     - суммарный вес соединительных  зарядов: 3* 0,2 = 0,6 кг.

     Таким образом, для подрыва стальной опоры  технологической металлоконструкции необходим накладной контактный заряд весом 73 кг.

     Для проведения взрывных работ необходимо получить со склада ВМ:

  • либо 82 шт. больших тротиловых шашек и 201 шт. малых тротиловых шашек;
  • либо 365 шт. малых тротиловых шашек.

9. Конструкция зарядов  и схема инициирования 

      Исходя  из конструктивных особенностей подрываемой  стальной опоры и места подрыва можно, рекомендовать следующую конструкцию для установки, фиксации и крепления  зарядов (рис. 8, 9).

      – заряд располагается на высоте 18 метров.

      На  требуемом уровне стальной опоры  навариваются кронштейны с длиной горизонтальной полки 300 – 350 мм, для установки деревянного настила (доска сосновая обрезная толщиной 25 мм).

      Для установки зарядов в требуемом  положении изготавливаются рейки  и бруски

  • 25*75*2000 – одна рейка подкладная;
  • 25*100*2400 – одна рейка подкладная;
  • 25*100*1500 – одна рейка подкладная;
  • 25*100*735 – одна рейка подкладная;
  • 25*25*2000 – один брусок;
  • 25*50*1800– один брусок;
  • 25*25*1400 – один брусок;
  • 25*100*2000 – одна рейка прижимная;
  • 25*100*1800 – одна рейка прижимная;
  • 25*100*1400 – одна рейка прижимная;
  • 25*100*700 – рейка прижимная;
  • 25*100*165 – рейка распорная.

а).      б).

          

      в).      г).

     

 

     Рис.8 Схема установки и фиксации зарядов:

     а) – лист 1 с параметрами А, δ1; б) – лист 2 с параметрами В, δ2;

     в) – лист 3 с параметрами C, δ3; г) – лист 4 с параметрами D, δ4;

     1 – рейка прижимная; 2 – рейка  подкладная; 3 – брусок подкладной;

     4 – деревянный настил; 5 – кронштейн;  МТШ – малые тротиловые шашки;

     БТШ – большие тротиловые шашки.

      

      

     Рис.9 Схема крепления зарядов на опоре

     1 – стяжка (проволока алюминиевая); 2 – рейка распорная. 
 
 

      Подрыв стальной опоры на высоте 18 м осуществляется следующим образом:

     С помощью заряда боевика, состоящего из малой тротиловой шашки и детонирующего шнура ДШВ рис. 10.

     Инициирование детонирующего шнура производится от ЭД-8. 

     

       

     

       
 
 
 

     

       
 
 

       
 
 
 

                                                      

     

       
 
 
 

     Рис. 10 Заряд боевик 

10. Схема взрывной  сети 

      При взрывных работах по подрыву стальной опоры технологической металлоконструкции используется схема мгновенного взрывания зарядов, представленная на рис.12. Инициирование заряда боевика (шашка тротиловая малая – детонирующий шнур) производится электродетонатором, который устанавливается на конце ДШ. Инициирование заряда боевика (шашка тротиловая малая) производится электродетонатором, который устанавливается в гнездо.

      Взрывная  сеть монтируется от заряда к источнику  питания.

      Места соединений проводов ЭД и ВП изолировать  лентой.

      ЭД  к ДШ крепить шпагатом или лентой. 
 

        

      

      

                                                                                                                                               

       
 
 
 
 

       
 
 

                                            

     Рис.12 Схема взрывной сети

 

      11. Объем взрывания

      Для срезания стальной опоры технологической металлоконструкции на высоте 18 м используются:

  • основной заряд –73 кг;
  • заряд боевик (шашка малая – 0,2 кг, ДШ – 18,5 м, ЭД-8).

                                                         12. График проведения работ

      1. Подрыв стальной опоры технологической  металлоконструкции.

Безопасность взрывных работ 📙 Курсовая → 🆔 36333

Безопасность взрывных работ 📙 Курсовая → 🆔 36333

Безопасность взрывных работ