Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Технология и безопасность взрывных работ. Расчёт параметров массового взрыва блока №3 для условий Бачатского угольного разреза

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра открытых горных работ

Курсовой проект

По дисциплине: «ТиБВР»
Специальности: 130403 Открытые горные работы

На тему: «Технология и безопасность взрывных работ.

«Расчёт параметров массового взрыва блока №3

для условий Бачатского угольного разреза».

Выполнил: студент группы

ГОР-11 Ларькин М.В.

Проверил: доцент, к.т.н., доцент

Стафеев А.А.

Новокузнецк

2013

1. Задание на проект

Рассчитать параметры массового взрыва блока №3 для условий «Талдинского угольного разреза», определить расход ВВ, произвести: выбор бурового оборудования, выбор схемы взрывания и интервалов замедления, расчет безопасных расстояний при проведении массового взрыва. Выполнить графическую часть проекта в виде технологической карты (проекта) массового взрыва.

Исходные данные для проектирования:

Вариант 1

Место взрыва Бачатский разрез, блок №3

Высота уступа, м 20

Размер блока 60/80

Цель взрыва рыхление

Объёмный вес вмещающих пород, γ= т/м. 2

Хар-ка горных пород (коэфф. Крепости, f ) плотные глины, f=6

Категория по взрываемости II

Диаметр шарошки, мм 320

Угол наклона откоса, градусы 60

Содержание:

Задание на проект, исходные данные для проектирования……………………..2
Введение…………………………………………………………………………….4
Выбор бурового оборудования ………………………………………………..….5
Расчет удельного расхода взрывчатых веществ …………………………………6
Расчет параметров сетки скважин ……………………………………………..…8
Выбор схемы взрывания и интервалов замедления ……………………..…..…10
Расчет безопасных расстояний при проведении массового взрыва …………..12

Список использованной литературы ……………………………….……….…..15

2. Введение

В настоящее время на открытых горных работах уникальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки скальных пород к выемке является их разрушение энергией взрыва. Этот способ остается главнейшим на ближайшее будущее.

В технологии взрывных работ важное место занимают способ монтажа

взрывных сетей с помощью ДШ, электропроводов.

Особое внимание отводится аналитическим расчетам показателей действия взрыва, вычислениям показателей буровзрывных работ, составлению проектов на массовые взрывы, паспорта буровзрывных работ, схемы ведения мелких взрывных операций.

Важным звеном в практике взрывных технологий является техника и специфический процесс проведения открытых горных работ и составление проекта на сооружение траншей буровзрывным способом.

Необходимо отметить, что взрывные работы на горных предприятиях, ведущих добычу полезного ископаемого открытым способом, должны вестись в строгом соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах». Эти правила регламентируют основные действия и приемы обращения с взрывчатыми материалами (ВМ), знание которых обязательно для руководителей и исполнителей взрывных работ.

3. Выбор бурового оборудования

Тип бурового станка выбираем исходя из технологических свойств вскрышных пород и обеспечения их рациональной степени взрывного дробления.

Согласно физико-механическим свойствам вскрышные породы и уголь распределяются следующим образом по категории буримости, эксковации.

Принимаем буровой станок СБШ-320, с диаметром бурения 215,9мм, исходя из прочности буримой породы (σ_сж= 60Мпа).

4. Расчет удельного расхода взрывчатых веществ

Выбор ВВ:

Тип ВВ выбирается исходя из прочностных и гидротехнических характеристик взрываемого массива

Принимаем тип ВВ - Сибирит , исходя из крепости пород (σ_сж=60Мпа) и имеющихся в наличии Талдинского угольного разреза ВВ.

Определение удельного расхода ВВ:

Для осадочных пород угольных месторождений удельный расход ВВ (кг/м ) определяется по формуле [1]:

q =100K_eK_ee σ_сж(Z-1) /d_e (705-958d-1,5β+0,6h) = (1)

=100*1*1,3*3,91*(3-1)/ 1,2*(705-958*0,2159-1,5*65+0,6*20)=

=1016,6/413,53=2,45кг/м³

где К_вв- переводной коэффициент ВВ;

Кв- коэффициент влияния обводненности, принимаем -1, т.к. скважины сухие;

σсж - предел прочности пород на сжатие, МПа;

d - диаметр скважинного заряда, 0,2159м;

d_e - средний диаметр естественной отдельности в массиве, м;

d_e=0,02 σ_сж=0,02*60=1,2

β- угол наклона скважин к горизонту, 65 градусов;

h - высота уступа, 20м;

Z- степень взрывного дробления, 3

5. Расчет параметров сетки скважин

К основным параметрам расположения скважинных зарядов относятся: длина скважин, величина перебура, параметры и конструкция заряда, длина забойки, масса заряда ВВ в скважине, расстояние между скважинами и между рядами скважин, линия сопротивления по подошве.

Длинна(м)скважин [2]:

lскв=h/ sinβ+П=20/0,9 =22,2 м. (2)

где П - величина перебура, м.

П=0, так как коэффициент крепости, f=6

Длина (м) сплошного заряда [2]:

Lзap= 2/3*lскв=2/3*22,2=14,8 м (3)

Длина(м) забойки [2]:

lзa6= lскв-lзар=22,2-14,8=7,4 м. (4)

Масса (кг) скважинного заряда [2]:

Qскв=P*l_зар=32,6*14,8=482,5 кг; (5)

где Р - вместимость 1 м скважины, кг.

Р= 0,25π d_c² ρ (6)

P=0,25хЗ, 14*900*0,2159²=32,6

где - плотность ВВ, кг/м³

- плотность заряда ВВ, кг/м³; = 900

Расстояние (м) между скважинами [2]:

a= mQскв/qh= 1,15*482,5 /1,46*20=19 м, (7)

где m- коэффициент сближения скважин.

т =0,85+0,25 de=0,85+0,25*1,2=1,15.

Расстояние (м) между рядами скважин [2]:

в= а/т=19/1,15=16,5 м. (8)

Количество рядов скважин [2]:

n_р= B_б/b=62/16,5=4 ряда, (9)

где B_б- ширина блока, м.

Количество скважин в ряду[2]:

n_с= L_б/а=116/19=6 скаважин, (10)

где L_б- длина блока, подготавливаемого к массовому взрыву, м.

6. Выбор схемы взрывания и интервалов замедления

Применяем многократное коротко- замедленное взрывание с диагональной схемой.

Рисунок 1. Схемы коммутации зарядов ВВ при многорядном короткозамедленном взрывании по диагональной схеме.

При транспортной технологии взрывные работы стремятся вести так, чтобы развал взорванной горной массы был компактным и отрабатывался двумя заходками экскаватора. Уменьшить ширину развала позволяют диагональная и поперечная схемы взрывания. Принимается значение ширины развала наиболее близкое двум заходкам экскаватора.

Расчёт ширины (м) развала [2]:

- при диагональной схеме взрывания

В_р=В_б+В_о=62+13,5=м. (11)

где В_о —дальность перемещения горной массы при диагональной схемы взрывания, м.

Во - дальность перемещения горной массы при порядной схеме взрывания, м.

B₀=(1+ Sin(0,5π-β))n*k* q=(1+0.97)*3*1,46*1,56=13,5м. (12)

Высота (м) развала [2]:

- по последнему ряду скважин

h1=2,6* B_б /( B_б/h+1)*(0.8 Вo/h+1) =161,2/2,9*0,5=47,4 м. (13)

7. Расчет безопасных расстояний при проведении массового взрыва

Взрывные работы осуществляются на основе проекта массового взрыва, который включает план расположения скважин на взрываемом блоке и его характерные поперечные, а при необходимости и продольные сечения, конструкцию заряда ВВ, схему взрывами и расчетный профиль развала. Все чертежи выполняются в масштабе с указанием на них численных значений расчетных параметров. Эти же значения расчетных параметров, а также основные параметры, не указанные на чертежах, сводятся в таблицу, которая является неотъемлемой частью проекта массовою взрыва (см. графическую часть проекта)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИИ, БЕЗОПАСНЫХ ПО РАЗЛЕТУ ОТДЕЛЬНЫХ КУСКОВ ПОРОДЫ (ГРУНТА) ПРИ ВЗРЫВАНИЙ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ РЫХЛЕНИЯ:

Расстояние г_разл, м, опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов, рассчитанных на разрыхляющее (дробящее) действие, определяется по формуле [2]:

r разл=1250η3 * f *d_с /(1+η_3a6 )а=1250*0,66* 6*0,2159/ (1+1)*19 =209м, (14)

где η₃ - коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом;

ηзаб - коэффициент заполнения скважины забойкой;

ƒ- коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова;

d - диаметр взрываемой скважины, м;

а - расстояние между скважинами в ряду или между рядами, м.

Коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом равен отношению длины заряда в скважине, м, к глубине пробуренной скважины [2]:

η₃ = lзар / lскв =14,8/22,2=0,66м (15)

Коэффициент заполнения скважины забойкой η_заб при полном заполнении забойкой свободной от заряда верхней части скважины равен 1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ РАССТОЯНИЙ ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ КОЛЕБАНИЯМ ГРУНТА:

Расстояния, на которых колебания грунта, вызываемые однократным взрывом сосредоточенного заряда взрывчатых веществ, становятся безопасными для зданий и сооружений, определяются по формуле [2]:

r_c=K_rK_cα Q_с =12*2*1* 482,5=30*7,84=188 м,(принимаем 200 м) (16)

где r_с - расстояние от места взрыва до охраняемого здания (сооружения), м;

К_r - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого здания;

К_с- коэффициент, зависящий от типа здания и характера застройки;

а - коэффициент, зависящий от условий взрывания;

Q_с - масса сосредоточенного заряда, кг.

Значения коэффициента Kr.

Скальные породы плотные, ненарушенные......................................................................5

Скальные породы, нарушенные, неглубокий

слой мягких грунтов па скальном основании..................................................................8

Необводненные песчаные и глинистые грунты

глубиной более 10м .........................................................................................................12

Почвенные обводненные грунты и грунты

с высоким уровнем грунтовых вод ................................................................................ 15

Водонасыщенные грунты ................................................................................................20

Значения коэффициента Kc

Одиночные здания и сооружения

с железобетонным или металлическим каркасом............................................................1

Одиночные здания высотой не более

двух-трех этажей с кирпичными и подобными стенами..............................................1,5

Небольшие жилые поселки ...............................................................................................2

РАСЧЁТ БЕЗПАСНОЙ ЗОНЫ ПО ДЕЙСТВИЮ УДАРНО-ВОЗДУШНОЙ ВОЛНЫ НА ЧЕЛОВЕКА, М., ПО ФОРМУЛЕ [2]:

R_чел.=15* Q_эк. =15*14,25=213,75 (принимаем 250 м.) (17)

где Q_эк – эквивалентная масса скваженных зарядов, кг.

Q_эк=Q_cкв.*n_c=482,5*6=2895 кг. (18)

Список использованной литературы:

1. Открытые горные работы: Справочник. /К.Н.Трубецкой, М.Г.Потапов, К.Е. Винницкий и др. - М.: Горное бюро, 1994. – 590 с.

2. Кутузов Б.Н. Взрывные работы: Учебник для техникумов. 3-е изд.перераб. и доп. – М.: Недра, 1988 -383 с.

3. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом (взрывные технологии в промышленности). Ч.II. Учебник для вузов. 3-е изд.перераб. и доп. – М.: Изд-во МГГУ, 1994. – 448 с.

4. Кутузов Б.Н., Нишпал Г.А. Технология и безопасность изготовления и применения взрывчатых веществ на горных предприятиях: Учебное пособие. – 2-е изд. - М.: Изд-во МГГУ. 2001. – 248 с.

5. Единые правила безопасности при взрывных работах. ПБ 13 –407 – 01. – СПб: Изд-во ДЕАН, 2002. – 240 с.

6. Документированная процедура СМК 4.2.3-3.0-2009 «Система менеджмента качества. Управление документацией. Оформление выпускных квалификационных работ, отчетов по практике, курсовых проектов и работ».