Реферат

 

     Пояснительная записка курсового проекта 25 с., 19 р., 4 табл., 3 источника.

 
 

     Объектом  исследования являются буровзрывные работы в целом, и их составляющие.

 

     Цель  работы – закрепление знаний, полученных при изучении дисциплин “Разрушение горных пород взрывом” и “Взрывозащита горных выработок”.

 

     Методы  исследования – метод инженерного  анализа, метод технико-инженерных расчетов.

 
 

     Рассчитаны  все основные параметры, необходимые  для составления паспорта БВР  и проведения взрывных работ. Обоснованы и выбраны тип ВВ, тип СИ. На основании полученных значений составлены наиболее безопасные, рациональные и экономически выгодные схемы размещения шпуров по площади забоя, тип предохранительной среды, и ее создание в призабойном пространстве. Также показана схема соединения электродетонаторов и конструкция зарядов и забойки.  

 

     ВЗРЫВНОЙ  ВРУБ, КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОЕ ВЗРЫВАНИЕ, ПОРОДНЫЙ ЗАБОЙ, , ЗАМЕДЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОРА, ЭЛЕКТРОВЗРЫВНАЯ СЕТЬ, ЗАБОЙКА, ВЗРЫВАНИЕ ЗА ОДИН ПРИЕМ, ЗАХОДКА

 

 
СОДЕРЖАНИЕ

 
 

1. Введение……………………………………………………………………….4-5

 

2. Выбор ВВ, способа и  режима взрывания ВВ и средств инициирования зарядов……………………………………………………………………………..6

 

3. Выбор буровых  машин и бурового инструмента………………………….…6

 

4. Установление длины заходки………………………………………...………..7

 

5. Выбор вруба…………………………………………………………………….7

 

6. Определение удельного расхода ВВ…………………………………………..7

 

7. Определение расчетного расхода ВВ на заходку…………………………………………………………………………...8

 

8. Определение количества шпуров на заходку………………………………...8

 

  9. Определение массы шпурового заряда………………………………………8

 

10.Выбор забойки,  определение длинны забойки…………………………..….9

 

Составление схемы расположения шпуров

 

11.1Определение площади поперечного сечения выработки,

приходящейся  на один шпур……………………………………..……………..9

 

11.2. Определение среднего расстояния между шпуровыми зарядами

      (кроме врубовых)………………………………………………….…………9

 

11.3 Определение количества шпуров по почве выработки………..…………9

 

11.4 Определение количества шпуров по контуру выработки

      (без учета шпуров по почве)……………………………………………….10

 

11.5 Определение количества шпуров в предконтурном ряду

      (без учета шпуров по почве)……………………………………….……….10

 

11.6 Определение количества вспомогательных шпуров…………………….10

 

12

 

12.Выбор очередности  взрывания зарядов………………………………….….11

 

13. Выбор вида предохранительной среды

      и расчет параметров ее создания…………………..………………………..11

 

14. Расчет параметров электровзрывной сети, выбор контрольно-измерительных и взрывных приборов……………………………..………….12

 

15. Стоимость работ буровзрывного комплекса

      по прямым нормируемым затратам……………………………………….13-14

 

16. Выбор места укрытия лиц, не занятых заряжанием шпуров

 

      Организация работ по подготовке заряжанию и взрыванию зарядов

 

17. Порядок получения ВМ на складе и их доставки

      в забой выработки…………………………………………………..………16-17

 

18. Организация работ по заряжанию и взрыванию в забое выработки……17-22

 

19. Осмотр и приведение забоя в безопасное состояние после взрыва……..22-23

    

      Заключение……………………………………………………………………24

 

      Список используемой литературы………………………………………....25

 

 

      Введение

 
 

     При производстве горных работ буровзрывной способ является основным способом разрушения горных пород при отделении их от массива. Так с помощью буровзрывных работ добывается около 70% объема полезных ископаемых, проводится более 90% выработок на горнорудных предприятиях и до 70% - на угольных шахтах Донецкого бассейна. При проведении выработок в крепких породах этот способ будет преобладать и в дальнейшем.

     И сейчас технология БВР продолжает совершенствоваться в направлении повышения их безопасности, эффективности, экономичности.

 

     Данный  курсовой проект направлен на решение  следующих вопросов:

 
     

• расчёт  оптимальных параметров паспорта БВР
• взрывозащита горных выработок, при их сооружениях

 

     Все поставленные задачи рассматривались  с точки зрения максимальной безопасности всех производственных работ и с  учётом последних достижений научно–технического  прогресса.

 
 

     Паспорт БВР представляет собой инструктивную  карту, регламентирующую порядок производства взрывных работ шпуровым методом. Выполняется паспорт на типографском бланке (разворот бумаги формата 297х210 мм).

     На  титульной части указывают название производственного объединения (шахтостроительного треста или комбината), шахты (ШПСУ), участка, наименование горной выработки и основные требования правил безопасности при проведении взрывных работ. В правом верхнем углу титульного листа ставится подпись и дата утверждения паспорта БВР главным инженером шахты (ШПСУ,ШСУ и др.)

 

            На левой внутренней стороне разворота размещаются:

 

• Таблица показателей  БВР
• Таблица данных о шпурах, в которой приводится характеристика каждого шпура (длина, глубина, углы наклона к поверхности забоя выработки в горизонтальной и вертикальной проекциях, величина заряда, длина забойки, очередность взрывания)
• Таблица параметров водо-распылительных завес, если для данных условий они необходимы
• Схема проветривания забоя горной выработки с указанием постов оцепления и мест укрытия людей при взрывных работах.

               

     На  правой внутренней стороне разворота  размещается:

 

•  Схема  расположения шпуров в трех  проекциях
• Дополнительные требования по безопасному ведению взрывных работ, не предусмотренные ЕПБ
• Сведения о результатах опытных взрываний
• Подписи лиц, участвовавшие в составлении паспорта БВР

 

     На  обратной стороне разворота размещается  ведомость ознакомления с паспортом  БВР лиц, участвующих в его  реализации.

 

 

“Расчёт параметров и составление  паспорта БВР для  забоя полевой  горизонтальной горной выработки”

 

Исходные данные: Арочная горизонтальная горная выработка;

                                     Ширина в черне по почве  (В) – 4.0м

                                     Высота в черне (Н) – 3.1 м

                                     Крепость горного массива (f) =6

                                   Опасность по метану: опасная

 
 

2.Выбор  ВВ, способа взрывания  и средств инициирования  зарядов

С учетом горно-геологических условий принимаю тип ВВ Аммонит Ф-5. Характеристика выбранного ВВ приведены в таблице 1.

 

       Таблица 1 – Основные характеристики аммонита Ф-5

 
     
 
 
 
 
 
 

      С учетом опасности шахты по газу принимаем в качестве средств инициирования зарядов предохранительные электродетонаторы короткозамедленного действия ЭДКЗ-ПМ.

 
 

   3.Выбор врубовых машин и бурового инструмента

 

   С учетом крепости породы равной f=6, и площади сечения вчерне S_вч=10.2 м². Для бурения шпуров использую электрическую буровую установку типа БУЭ-1. Техническую характеристику буровой установки привожу в таблице2.

 

Табл.2

 

 
 
 
 
 
 
 
 

4.Установление длины заходки l_зах планируемого коэффициента использования шпуров η, определение глубины шпуров l_ш

 

   Исходя  из исходных f = 6, S_вч= 10.2 м² , величину l_зах принимаю равной l_зах =1,6 м. Значение КИШ принимаю равным η=0.8

   Глубина шпуров, кроме врубовых.:

                         

              

              

    Объём взрываемой горной массы определяют по формуле

          

 

5. Выбор вруба

    Выбор вруба осуществляем пользуюсь приложением 3 (1). Т. к. f = 6, шахта опасна по газу, то принимаю клиновой вруб с разрезными шпурами. Угол наклона врубовых шпуров к поверхности забоя принимаем равным 65⁰. Расстояние между врубовыми шпурами по вертикали – 0.4 м. Глубину врубовых шпуров принимаю при исходной крепости на 0.2 м больше, т.е. = 2.2м. глубину разрезных- 1.2м

 
 

    6.Определение удельного расхода ВВ q – количества ВВ в кг на 1 м³ взрываемой породы

 
 

                       

 

   где q₁ - удельный расход ВВ при нормальном заряде выброса, (кг ВВ/м³ породы) – определяется по формуле:

                                  

    f – коэффициент крепости породы, вычисляют по шкале проф. М.М.       Протодьяконова;

    s₁    – коэффициент, учитывающий текстуру взрываемой породы(принимаю s₁=1.4);

    V₁ – коэффициент, учитывающий зажим породы – при одной открытой поверхности принимают:

                             

                

 

   При расчёте по формуле Н.М. Покровского:

    

                                      

   P_єм = 380 см³ (работоспособность 62% труднозамерзающего динамита);

   Р_х – работоспособность принятого ВВ, Р_х = 270 см³

 

                  

 

    Расчет по формуле М.М. Протодьяконова:

 

    

    525  см³ - работоспособность  93% динамита принятого профессором М.М.Протодьяконовым за эталонное ВВ.

 

    

    К - коэффициент увеличения расхода ВВ при машинной погрузке  для лучшего дробления породы; при расчётах К=1.3.

    

    

    7.Определение расчетного расхода ВВ на заходку

 

                   Q_захрас = q * V_зах=  2.205*16.32 = 36кг;

 
 

    8.Определение количества шпуров на заходку

 

                    

где    ∆_п – плотность патронирования для аммонита Ф-5. (∆_п = 1100 кг/м³);

              d_п  - диаметр патрона аммонита Ф-5. d_п = 0.036 м;

          К_зап – коэффициент заполнения шпуров. В моем случае К_зап = 0.45, т.к.       по условию f = 6.

 

    Принимаем 38 шпуров.

 
 

    9.Определение массы шпурового заряда

 

              q_ш = Q_зах / N = 36 / 3 = 1кг

 

    Т.к. масса патрона аммонита Ф-5 составляет 0,3 кг (таблица 1), принимаем q_ш = 0,3*4 = 1,2 кг. Полученное значение q_ш кратно массе одного патрона. Тогда уточненное количество шпуров: N_ут = Q_зах / q_ш = 36 / 1,2 = 32 шпуров. Принимаю 32 шпура.

    10. Определение длины забойки

              

                         ,

Где:

- длина шпура, м;

- длина патрона, м;

- количество патронов, формирующее  заряд шпура.

      

           

 

Так как выработка  полевая, то принимаю забойку из песчано-глинистой  смеси, состоящую из одной части жирной глины, и трех частей крупнозернистого песка.

 

    11.Составление схемы расположения шпуров

 

                  11.1 Определение площади поперечного сечения выработки, приходящейся 1 шпур.

 

                 S^’ = (S_вч – S_вр) / (N - N_вр),

Где   S_вр – площадь поперечного сечения на предполагаемой плоскости отрыва породы, образованной взрывом врубовых шпуров, м². ;

          N_вр – количество врубовых шпуров, N_вр = 6;

                 S^’ = (10.2– 0,4) / (32 –6) = 0,41 м²

                  11.2 Приняв полученную площадь за круг – определим среднее расстояние между шпурами

 

                 

    0,72 ≥ 0,45 м, где 0,45 м – безопасное расстояние между шпурами при взрывании по породе с f≤ 6

 
 

     11.3 Определяем количество шпуров по почве выработки

 

     N_n = l₁/a_ср + 1 = 4,0 / 0,72 +1 =7 шпуров. Принимаю 7 шпуров.

 

Где l₁ – ширина выработки вчерне по почве, м.

 
 
 
 
 
 

11.4 Определяем количество шпуров по контуру выработки

 

                   ,

 

 Где:

- длина контура поперечного  сечения выработки (без почвы), м,

Р_к= м,

      шпуров. Принимаю 11 шпуров.

 

     11.5 Определяем количество шпуров в предконтурном ряду

 

                     ,

Где:

- длина линии, по которой располагают шпуры предконтурного ряда, м,

Р_пк=

.3

 

                     шпуров. Принимаю 8 шпуров.

 

     11.6 Определяем количество вспомогательных шпуров

 

     N_всп = N – (N_вр + N_n + + ) = 32 – (6 + 7 + 11 + 8) =0 шпуров.

 

     Вспомогательные шпуры не применяем.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

12.Выбор очередности взрывания зарядов и расстановка электродетонаторов по замедлениям

 

     Принимаю  КЗВ, как наиболее безопасный способ взрывания в шахтах опасных по газу и угольно пыли. Главными достоинствами  принятого взрывания считаю образование, вследствие взрыва предыдущих серий  зарядов, дополнительных открытых поверхностей. Это увеличивает эффект разрушения, ослабляет массив и облегчает его окончательное разрушение давлением газов взрыва. А в сторону открытых поверхностей происходит сдвижение породы. Перемещающиеся при взрыве куски породы соударяются вследствие того, что участки массива при взрыве имеют разные скорости и направления движении.

 

     Для проведения БВР использую:

 

• Предохранительные электродетонаторы ЭДКЗ-ПМ для инициирования зарядов забоя (6 серий, интервал замедления между сериями 15-20 мс).

 

     В первую очередь взрываем врубовые шпуры, затем предконтурные, оконтуривающие и шпуры расположенные по почве выработки.

 
 

     13.Выбор вида предохранительной среды и расчет параметров ее создания

 
 
 

     Так как выработка опасная по наличию угольной пыли, то есть необходимость создания предохранительной завесы.

 
 

     Расчет  количества воды на создание предохранительной  завесы производим последующей формуле:

 

     Q_пс=q_пс*S_вч, где q_пс-норма расхода воды или порошкового ингибитора

                             S_вч- площадь поперечного сечения выработки вчерне.

 

     q_пс=4л/м²,

 
 

     Q_пс=4*10.2=40.8л

Располагаем 2 сосуда на расстоянии от забоя выработки  не далее 1.5м, от верха выработки  не далее 1.5м,от боков выработки не более1.5м.

Применяем подвешенные сосуды, т.к. высота выработки 3.1м

     14.Расчет параметров электровзрывной сети, выбор контрольно-измерительных и взрывных приборов

 

     Учитывая  малое число ЭД, как следствие  простоту монтажа и проверки исправности  электровзрывной сети, а также  надежность в работе, принимаю последовательную схему соединения электродетонаторов и усредненное значение величины сопротивления электродетонаторов в качестве выводных проводов – одножильные провода марки ВП-1, имеющие одну медную жилу диаметром 0,5 мм и поливинилхлоридную изоляцию. Сопротивление 1 м жилы составляет 0,1 Ом. Эти провода будут прокладываться на расстояние до 10 м от забоя. Сопротивление выводных проводов:

 

                                           

 

     В качестве магистральных принимаю двужильные провода марки ВП-2. Они имеют  два скрученных одножильных медных провода диаметром 0,7 мм разного цвета, в поливинилхлоридной изоляции. Сопротивление 1 м жилы 0,04 Ом. Магистральные провода будут прокладываться на расстояние 150 м. Сопротивление магистральных проводов будет равняться:

 

                                          

 

     Общее сопротивление электропроводной сети определим по формуле:

 

                            

 

     Для ведения взрывных работ принимаем- взрывной прибор ПИВ-100М, который дает напряжение до 600 В.

     Определим силу тока в цепи по формуле:

 

                          

 

     Следовательно через каждый детонатор будет  проходить ток силой  Эта сила тока значительно больше гарантийной силы (менее 100 ЭД при постоянном токе.) Поэтому взрывание зарядов будет безотказным.

 
 
 
 
 
 

15.Стоимость работ буровзрывного комплекса по прямым нормируемым затратам

 

     Расчеты, связанные с определением стоимости работ по бурению

     шпуров, сведем в табл.3