КУРСОВАЯ  РАБОТА

Дисциплина: «Организация и управление производством»

    Тема: Производство буровзрывных работ при сооружении

    траншеи на дневной поверхности и подводного перехода

      магистрального трубопровода  через р. Лена  на 1756,2 км 

    участка №3 Талаканское месторождение – г. Алдан.

     1105 км – 2202 км.

    Расширение  трубопроводной системы

      «Восточная Сибирь  – Тихий океан» 

Содержание

Термины, определения и сокращения…………………………………………...2

1. Общие сведения об объекте работ…………………………………………….4

    1.1 Краткая геологическая характеристика…………………………………...4

    1.2 Общая характеристика скальных пород………..…………………………5

2. Рыхление скальных грунтов…………………………………………………...6

     2.1 Общие сведения……………………………………………………………6

     2.2 Расчет параметров зарядов 8

     2.3 Расчет сейсмически безопасной  массы заряда  при рыхлении

     скальных грунтов  вблизи действующих трубопроводов…………….…...12

3. Организация  и проведение массового взрыва  и меры безопасности……...13

4.Производство  буровзрывных работ при сооружении  подводного перехода магистрального  трубопровода через р. Лена

      4.1 Решение задачи…………………………………………………………..17

      4.2 Обоснование выбора взрывчатых материалов…………………...........19

      4.3 Метод снижения эффективности  гидроударных волн от взрыва  заряда

Под водой  с помощью пузырьковой завесы…………………………………..25

      4.4 Расчет расхода ВМ………………………………………………………26

      4.5 Предупреждение, обнаружение отказов и ликвидация отказавших зарядов…………………………………………………………………………..27

      4.6 Общие меры безопасности……………………………………………..28

      4.7 Особые условия по охране труда………………………………………31

Перечень используемой нормативно-технической документации…………..38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Термины, определения и  сокращения

     Взрывчатое  вещество (ВВ) – химическое соединение или механическая смесь, способные под влиянием внешнего воздействия изменять своё состояние с большой скоростью, образуя сильно сжатые газообразные продукты и выделяя энергию.

     Забойка – материал, отделяющий заряд в скважине от атмосферы.

     Заряд – заранее рассчитанное по массе и форме взрывчатое вещество, уложенное в зарядную полость и снабжённое инициатором взрыва.

     Захватка – участок траншеи, разрыхляемый за одно взрывание.

     Линия наименьшего сопротивления – кратчайшее расстояние от центра заряда до ближайшей открытой поверхности.

     Перебур – превышение длины выполняемого шпура или скважины над необходимой толщиной взрываемого слоя.

     Скважина – искусственная цилиндрическая полость диаметром 75 мм и более, служащая для размещения в ней заряда.

     Удельный  расход ВВ – расход ВВ на единицу объёма разрушенной породы (измеряется в кг/м³).

     Удлинённый  заряд – заряд, длина которого в 5 и более раз превышает его диаметр.

     Шпур - искусственная цилиндрическая полость диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м, служащая для размещения в ней заряда.

     В настоящем документе использованы следующие сокращения:

    БВР – буровзрывные работы;   

    ДШ – детонирующий шнур;   

    ППР – проект производства работ;

    СИ – средства инициирования.

1. Общие сведения об объекте работ

1.1 Краткая геологическая характеристика

     В результате инженерно-геологических  изысканий на участке перехода выделены:

• сезонно-талые грунты - почвенно-растительный слой (залегает с поверхности практически повсеместно, за исключением участков скальных обнажений), супесь, пески пылеватые маловлажные; пески пылеватые, насыщенные водой; пески средней крупности, насыщенные водой;
• многолетнемёрзлые грунты – сильнольдистая супесь со слоистой криотекстурой, пески пылеватые массивной криотекстуры, пески средней крупности массивной криотекстуры;
• талые грунты – пески пылеватые  мелкие, насыщенные водой; пески средней крупности водонасыщенные, пески крупные и гравелистые водонасыщенные, гравийный грунт с песчаным заполнителем, галечниковый грунт с песчаным заполнителем, галечниковый грунт с супесчаным заполнителем;
• кора выветривания – суглинок мягкопластичный тяжёлый, суглинок твёрдый тяжёлый, суглинок дресвяной;
• отложения карстовых полостей - суглинок мягкопластичный тяжёлый, супесь текучая, суглинок дресвяной, супесь дресвяная, дресвяной грунт с супесчаным заполнителем, щебенистый грунт с супесчаным заполнителем;
• коренные породы – доломиты.

     В зоне сезонного промерзания грунты относятся к практически непучинистым.

     В сейсмическом отношении территория является областью «транзитных» землетрясений и относится к  зоне с сейсмичностью 6 баллов.

1.2. Общая характеристика скальных пород

1. Грунты  представлены доломитами, галечниковыми и щебенистыми грунтами, плотными, слабовыветрелыми.
2. Группа крепости по СНиП III –VII.
3. Максимальная глубина траншеи – 6 м.
4. Протяженность  участков буровзрывных работ ориентировочно:

  550 м - участок подводного перехода;

  85 м - участок траншеи на дневной поверхности.

    Объем буровзрывных работ на участках строительства  подлежит уточнению в процессе производства работ.

     Взрывные  работы при способе рыхления скважинными  зарядами должны проводиться таким  образом, чтобы скальная порода была разрыхлена до проектных отметок траншеи. Земляные и в том числе буровзрывные работы   в русле р. Лена должны исключать периоды нереста рыб. До начала подводно-технических работ необходимо:

    -произвести  водолазное обследование русловых  участков  для выявления возможных препятствий;

    -установить  предупреждающие знаки согласно  «Правилам плавания по внутренним  судоходным путям РСФСР» на расстояние 100 м  выше  и 100 м  ниже по течению от створа перехода на обоих берегах реки  на хорошо видимых с подходящих судов местах;

    -установить  створные знаки на разбивочных  осях (створах) со световыми излучателями для ориентации по ним в темное время суток.

    При работе земснаряда на судовом ходу для пропуска судов, он должен своевременно отойти в сторону для обеспечения  ходовой полосы достаточной для прохождения судов. Обмен звуковыми и визуальными сигналами с проходящими судами и правила пропуска судов определены «Правилами плавания по внутренним водным путям РСФСР» и местными правилами плавания.

    Разработку  и засыпку подводной траншеи в мягких грунтах вести землесосом, в дресвяно-щебенистых грунтах землесосом с предварительным рыхлением грунта взрывным способом.

    При глубине промерзания грунта более 0,4 м перед разработкой его  одноковшовым экскаватором грунт необходимо рыхлить механическим или буровзрывным способом. 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Рыхление скальных грунтов

2.1 Общие  сведения

     Цель  буровзрывных работ -  рыхление скальных грунтов по траншее трубопровода.

     Рисунок 1 - Параметры траншеи  

     Выход горной массы с 1 п.м. траншеи:  

         V_{1 п.м      м}³  

  Таблица 1.   Исходные данные  для  расчета  параметров  буровзрывных работ по рыхлению скальных пород на открытых горных работах

    2.2 Расчет параметров зарядов

     Способ  расчета удлиненных зарядов, взрываемых при одной обнаженной поверхности, когда оси зарядов перпендикулярны ей, зависит от  того, меньше или больше мощность взрываемого  слоя Н величины Н_пр.

    Величина  расчетного удельного расхода ВВ (с учетом опыта работы на объектах):

                  Таблица 2

             Н_пр =                            (1)

        где Р - вместимость 1м скважины, кг.

• для скважины   Ø 115 мм (с учетом разбуривания)      

Р = 9,4 кг/м

• Ø 135 мм (с учетом разбуривания)       Р = 13 кг/м

         К – расчетный удельный расход ВВ, кг/м³;

• для VII группы грунтов по CНиП принимаем  с       учетом работы на аналогичных объектах К = 0,8 кг/м³;
• для VIII группы грунтов по СНиП – К=0,9 кг/м³.

     Значение  величины Н_пр для скважин различного диаметра и пород различной крепости приведены  в табл. 8.

    Таблица 3

    1. Если мощность взрываемого слоя  Н меньше величины Н_пр, то рассчитывается расстояние между зарядами в ряду:

    а = m *  Н=(0,7÷1,2)*Н,  м                      (2)

    Расстояние  между рядами скважин принимаем:

• при шахматном расположении  в = 0,85а;
• при квадратной сетке  в = а.    (3)

    Определяется  вес заряда:

      Q = q*a*b* H,  кг                                                  (4)

    Примечание:  для Н =1,0 расход ВВ увеличенный, принят исходя из практики рыхления пород методом скважинных зарядов. Для всех категорий при Н = 1м q = 2 кг/м³; при Н >1 м   q = 0,8 кг/м³. Величина СПП при Н = 1 м принимается W = (0,9 ÷ 1)Н.

    Для других Н определяем величину СПП по формуле:  

W = (0,6 ÷ 0,8)Н , м                                  (5)

    Определяется  длина заряда:

    l_зар = Q/Р,  м                                               (6)

    Устанавливается глубина скважины:

    l_скв = Н + l_пер , м                                          (7)

      где: l_пер - глубина перебура

    Глубина перебура определяется:

    l_пер = 0,5 * q *  l                                             (8)

          где: m  - относительное расстояние между зарядами, принимаемое в пределах      0,7¸1,2.

    Величина  забойки скважин должна быть не менее 1/3 глубины выработки.

    2. Если мощность взрываемого слоя  Н больше величины Н_пр, заряды рассчитываем по  методике  [1]:

    Определяется  расстояние а между зарядами в ряду:

                      а = m * , м            (9)

        где:  m – принимается в пределах (0,7 ÷ 0,9).

    Длина забойки  l_заб выработок принимается равной 15 ¸  20 диаметрам заряда.

    Определяется  вес заряда: 

    Q = q*а*в*Н, кг                                         (10)

    Определяется  длина заряда:

    l_зар = Q / Р, м                                          (11)

    Определяется  (ориентировочно) глубина перебура: 

    l_пер = 0,5* q *  а , м                                 (12)

    Рассчитывается глубина скважины:

    l_скв = Н + l_пер , м                                            (13)

             Определяется длина забойки:

    l_заб =( l_скв - l_зар ), м                                        (14)

    Расстояние  между рядами скважин принимаем:

      при шахматном расположении  в =(0,9 ÷1)а;

      при квадратной сетке  в = а.      (15)

    Величина  преодолеваемого сопротивления  по подошве уступа определяется по формуле

          W = 0,9 , м      (16)

       Параметры скважинных зарядов ф 115 мм при рыхлении грунтов VII и VIII категории по СНиП указаны соответственно в таблице 4 и таблице 5.   

         Таблица 4 

    *  - ВВ граммонит 79/21

    Примечание: Длина забойки во всех случаях больше 15 диаметров зарядов, следовательно, условие безопасности соблюдается.                   

      Таблица 5

        При использовании  других ВВ удельный расход ВВ устанавливается с учетом переводного коэффициента по работоспособности ВВ (К_ВВ= 1,2÷1,3 для эмуласта АС-30ФП-90):

               q_р=q_э * К_ВВ               (17) 

где: q_э – расчетный удельный расход эталонного ВВ  (аммонита ЖВ, граммонита 79/21);

К_ВВ -  переводной  коэффициент по ВВ.               

Примечание:  На  криволинейных участках трассы трубопровода, в  зависимости от ширины        траншеи по дну, бурение производим в 1-3 ряда вдоль оси траншеи трубопровода. 
 
 
 

    2.3 Расчет сейсмически безопасной массы заряда  при рыхлении

    скальных  грунтов  вблизи действующих трубопроводов

         Методика расчета  сейсмически безопасных параметров Q_c  или R_c справедлива при условии, если R или R_с ≥ 2W, где W – линия наименьшего сопротивления, м.

    Величину  R следует определять по формуле:

    R =( R_м - )* ,   ф. 8 стр. 11 (4)

где  R_м = 100,0 м – межосевое расстояние;

        D = 0,529 м - наружный диаметр действующего трубопровода;

        n = 2 - число рядов зарядов;

        в  =  a = 2,5 расстояние между рядами, м.

         -  угол поперечного уклона косогора (в случае расположения действующего и строящегося трубопроводов в одной горизонтальной плоскости угол = 0).

    Величину  Q_c  при заданном проектном расстоянии R  до действующего трубопровода из труб диаметром от 152 до 1420 мм включительно с пределом прочности стали 5200 кгс/см²  и более и рабочим давлением транспортируемого продукта до 75 кгс/см² определяется по формуле: 

                        = ,      ф. 9   стр. 13  (4)

где  - коэффициент, принимаемый равным: 1,0 – для зарядов нормального рыхления;

        К_в – коэффициент, принимаемый равным 0,8 в период значительного повышения влажности массива;

         К_t – коэффициент, принимаемый для горячих (при t > 40⁰C) участков трубопроводов   К_t = 0,7, для остальных участков    К_t = 1,0.

    Формула   (9) применима для расчета нижнего  предела величины  при рыхлении скальных пород любой группы вблизи действующих трубопроводов. 

3. Организация и  проведение массового  взрыва и меры  безопасности

     1.  После  обуривания  траншеи,  составляется  проект  массового   взрыва,  который  состоит  из  корректировочного  расчета с таблицей  установленной формы и схемы расположения  скважин  в  масштабе  1: 500  или  1: 200.

     К проекту массового взрыва прилагается  согласованная со всеми организациями  и органами местной власти, выкопировка плана местности с нанесением всех зданий и сооружений, наземных и подземных коммуникаций, ЛЭП и кабельных линий, находящихся в  пределах максимальной опасной зоны.

     2. После  заполнения  корректировочного   расчета  составляется  распорядок  массового  взрыва,  который  подписывается   руководителем взрывных  работ и утверждается  начальником  или  главным  инженером  предприятия,  для   которого  производятся  взрывные  работы.  После  чего  руководитель  ВР  должен  организовать  ознакомление  взрывников  со  всеми  документами  по  взрыву,  провести  инструктаж  о  порядке  выполнения  этих  работ  и  технике  безопасности.

     3. До начала производства работ  по заряжанию скважин ответственный  руководитель ВР на месте уточняет пути подвоза ВМ  к месту работ, путь отхода взрывника, намечает посты охраны запретной и опасной зоны.

     Проводит  инструктаж постовых под роспись  в специальном журнале («Журнал  инструктажа постовых»), в котором расписываются постовые и руководитель взрывных работ, проводивший инструктаж.

     4. Постовым запрещается поручать работу не связанную с выполнением прямых обязанностей.

     5. При подготовке массового взрыва  на период заряжания до начала  установки в сеть пиротехнических реле вводится запретная зона, которая составляет не менее 20 м от ближайшего заряда.

     За  границей  запретных зон в пределах опасной зоны допускается нахождение только максимально ограниченного распорядком массового взрыва числа людей.