Взрывные работы на открытых горных работах реферат
Обновлено: 30.06.2024
ВВ все без исключения обладают огромной работоспособностью и в этом плане весьма полезные для человека, но, к сожалению, их мощь используется по большей части ему во вред. Вся история человечества - это поиск наиболее эффективных средств для самоуничтожения, и в этом оно достигло заметных успехов.
Все ВВ имеют тот общий недостаток, что их применение требует особых мер предосторожности, особенно обладающих высокой чувствительностью. К счастью, она не одинаковая у разных ВВ и на этом основана технология их дифференцированного применения, как в боевом, так и промышленном применении.
Технология применения ВВ всюду имеет общий принцип. По назначению во взрывных устройствах ВВ делятся на два типа рабочие и инициирующие. Задача первых основная – выполнить полезную работу, а вторых – инициировать (заставить) флегматичных (низкочувствительных), но обладающих большой работоспособностью ВВ взорваться. Необходимость применения такого устройства зарядов связана с техникой безопасности. Для инициирования не требуется большой массы чувствительного ВВ, а большая масса рабочего ВВ в силу невысокой чувствительности сама по себе не представляет особой опасности. Более того, чтобы свести риск к минимальному, применяется взрывная цепь с двумя инициирующими ВВ: первичными, которые, обладая наибольшей чувствительностью и наименьшей массой (гремучая ртуть, азид свинца), взрываются первыми и вторичными (тен, гексаген, тетрил), которые, получая импульс от первых, передают его заряду рабочего ВВ (порох, аммониты, динамиты, тротил и др.). Вся эта цепочка, соединенная последовательно, представляет собой боевой патрон, при этом часть его с инициирующими веществами называется капсюль–детонатором. В горном деле патроны–боевики изготовляются непосредственно на месте взрыва, капсюль-детонаторы и рабочие ВВ хранятся врозь.
4.2. Способы подрыва боевых зарядов
Подрыв боевых зарядов сопряжен с немалым риском, поэтому технология этой части БВР уделяется большое внимание. Существует три основных способа подрыва зарядов – огневой, электрический, детонация. Выбор того или иного из них обусловлен с одной стороны доступностью средств взрывания, а с другой – условиями и требованиями техники безопасности.
Огневой способ наиболее простой в исполнении и дешевый. Недостатками являются относительная опасность (нахождение взрывника непосредственно на месте производства взрыва), невозможность проверки качества подготовки взрыва, затрудненность взрывания групп зарядов. Не исключен преждевременный подбой одного заряда другим. По требованиям техники безопасности огневой способ нельзя применять в вертикальных и крутонаклонных горных выработках и в любых выработках опасных по газу и пыли, по нефтепродуктам.
Электрический способ не имеет ограничений, самый безопасный, количество подрываемых зарядов не ограничено. Но он более сложный и дорогой, требует применения специального оборудования и расчета сопротивления и тока цепи.
Детонирующий способ не получил широкого распространения при ведении горных работ, но его можно применять в принципе в любых условиях (для выработок опасных по газу и пыли применяются специальные – предохранительные детонирующие шнуры).
4.3. Средства взрывания
К средствам взрывания относят:
1/ при огневом взрывании - огнепроводный шнур, средства его поджигания и капсюли-детонаторы;
2/ при электрическом - электропроводный шнур, источники тока и капсюли-электродетонаторы.
3/ при детонирующем - детонирующий шнур и средства его инициирования (капсюль- или электродетонатор).
Огнепроводный шнур и средства поджигания.
Огнепроводный шнур представляет собою сердцевину из дымного пороха с центральной направляющей нитью я оплеток, покрытых или пропитанных влагонепроницаемой или водонепроницаемой массой (рис. 18). Для взрывания под водой шнур выпускается в гуттаперчевой или хлорвиниловой изоляции.
По скорости горения огнепроводный шнур разделяется на: нормально горящий со скоростью горение 1 см/сек, цвет оплетки серый, и замедленно горящий - со скоростью горения 0,5 см/сек./отличительный цвет оплетки - желтый/. Огнепроводный шнур служит для передачи снопа искр инициирующему ВВ, расположенному в капсюля-детонаторе.
Огнепроводный шнур поджигают с помощью тлеющего зажигательного фитиля или зажигательной свечи. Для одновременного группового поджигания большого числа отрезков огнепроводного шнура применяют зажигательные патрончики. Такие патрончики, рассчитанные на одновременное поджигание до 30-37 отрезков шнура, могут воспламеняться или с помощью короткого отрезка шнура или с помощью электровоспламенителя.
Детонирующий шнур предназначается для передачи детонации к зарядам промышленных ВВ.
Все промышленные ВВ достаточно надежно взрываются от детонирующего шнура и не требуют, в этом случае, применения капсюлей-детонаторов в шпурах. Сам шнур детонирует от взрыва капсюля-детонатора или электродетонатора. Детонирует он с большой скоростью /порядка 7000 м/сек/, что обеспечивает одновременность взрыва большого числа зарядов ВВ.
Детонирующий шнур состоит из нескольких оплеток, покрытых мастикой или пластикатом, и сердцевины высокобризантного ВВ /тэн. гексоген/ с двумя направляющими нитями красного цвета или изоляцию красного цвета. Детонирующий шнур обычный /ДША также, как и огнепроводный, запрещается применять в выработках, опасных по газу или пыли. Для названных условий разрешается применять только предохранительнные водостойкие детонирующие шнуры марок ДШП-1 и ДШП-2.
Детонирующий шнур сравнительно безопасен, его можно резать острым ножом на части, загорается он с большим трудом и горит спокойно без вспышек. Однако зажигать отрезки длиной более 10-12 см не разрешается, так как горение может перейти во взрыв. Резать шнур разрешается только на деревянной доске на расстоянии не менее 10 м от взрывчатых веществ.
Капсюли-детонаторы и электродетонаторы.
В принципе, электродетонатор от обычного калсюля-детонатора отличается только наличием электровоспламенителем и, в случае электродетонатора замедленного действия, наличием замедляющего состава. Назначение их одно и то же.
Капсюль-детонатор. Капсюль-детонатор, используемый для детонирования основного заряда ВВ, представляет собой заряд первичного и вторичного инициирующего взрывчатого вещества, запрессованных в медную, латунную, алюминиевую или бумажную гильзу (рис. 20).
В качестве первичного инициатора используют гремучую ртуть или азид свинца. В первом случае материал гильзы должен быть бумажным, медным или латунным (в марке детонатор буквы Б или М). Во втором случае - бумажным или алюминиевым (в марке детонатора буквы Б или А). Для большей надежности взрыва азидных детонаторов, их заряд первичного инициатора обволакивается небольшой добавкой тенереса.
В качестве вторичного инициатора, помещаемого в нижнюю часть гильзы, используют тетрил, тен, гексаген. В торцевой части вторичного инициатора вырабатывается кумулятивная выемка. Верхняя часть гильзы остается незаполненной для вставки туда конца отрезка огнепроводного шнура.
Капсюли-детонаторы необходимо оберегать от увлажнения, кроме того, их нельзя ронять, подвергать даже легким ударам, нагреванию. Под действием прямых солнечных лучей они резко повышают свою чувствительность к внешним воздействиям. В выработках опасных по газу или пыли капсюли - Детонаторы как и огневое взрывание недопустимы.
Выпускаются они только мгновенного действия. Необходимая последовательность взрыва шпуровых зарядов ВВ достигается или же отрезками шнура разной длинны, или же определенной последовательностью поджигания.
Капсюли- детонаторы выпускаются только гремучертутнотетриловые №8 и азидотетриловые № 8.
Электродетонатором называют приспособление, которое преобразует электрическую энергию в тепловую, вызывая при этом вспышку воспламеняющего состава, инициирующего взрыв рабочего ВВ (рис. 21).
Мостик накаливания, представленный константановым или нихромовым проводом 30-50 м, окружен легковоспламеняющимся составом в виде твердой капля. В качестве такого состава применяется смесь из 46% бертолетовой соли, 28% роданистого свинца и 26% столярного клея. Концы мостика, через детонаторные проводники диаметром 0,5 мм и длиною от 1,5 до 2,5 м, выведены наружу. Электровоспламенитель в дульце детонатора закреплен влагоизолирующей мастикой или пластиковой пробкой.
Электродетонаторы требуют осторожного обращения, тянуть за проводники иди создавать на них любую иную механическую нагрузку - нельзя. Они бывают мгновенного (ЭД) замедленного (ЭД-ЗД) и короткозамедленного действия (ЭД-КЗ).
Электродетонаторы замедленного действия между электровоспламенителем и первичным инициатором имеют дистанционную трубочку с замедлителем /смесь перекиси бария, калийной селитры и идитола/. Величина времени замедления, равная у различных электродетонаторов от 0,5 сек до 10 сек, зависит от длины дистанционной трубки.
Электродетонаторы мгновенного действия разрешается применять на любых работах, Электродетонаторы замедленного действия - также, кроме выработок, опасных по газу или пыли, где применение их запрещено в самой категорической форме.
Электродетонаторы короткозамедленного действия между электровоспламенителем и первичным инициатором содержат замедлитель, состоящий из смеси свинцового сурика, силикокальция и ферросилиция. Величина времени замедления, равная у различных злектродетонаторов от 25 до 250 мсек (с интервалам от 25 до 100 мсек), зависит от длины замедляющего состава.
Электродетонаторы короткозамедленного действия могут применяться при любых видах взрывных работ, в т.ч. и в выработках опасных по газу и пыли. При применении короткозамедленных детонаторов повышается коэффициент использования шпуров; кроме того, отмечается более мелкое и равномерное дробление породы, более равномерный (кучный) отброс породы, уменьшается сейсмичность взрыва и расход ВВ.
А) в угольных забоях - 120 мсек, взрывание за один прием;
Б) в смешанных забоях по породе - 120 мсек, взрывание не более, чем в два приема;
В) в чисто породных забоях - 170 мсек, количество приемов взрывания не ограничивается.
Проводники электрического тока.
Для передачи электрического тока от источника тока к детонаторам применяют изолированные медные и реже - алюминиевые проводники.
В зависимости от назначения проводники навиваются детонаторными, соединительными и магистральными. Сечение детонаторных проводников равно 0,20 мм2 , диаметр - 0,5 мм. В качестве соединительных и магистральных проводников применяются провода сечением 0,75+1,50 мм2 , диаметр – 1,0-1,5 мм. Применять проводники с хлопчатобумажной изоляцией разрешается только в сухих местах; во влажных или мокрых выработках применяются проводники только с непроницаемой резиновой и виниловое изоляцией.
Система всех проводников и электродетонаторов, соединенных между собою в определенной последовательности, называется электровзрывной сетью.
Источники тока и контрольно-измерительные приборы.
В качестве источников тока в горнорудной промышленности могут использоваться батарей сухих элементов и аккумуляторов, силовые и осветительные магистрали постоянно я переменного электрического тока, взрывные машинки.
В практике проходки горно-разведочных выработок взрывными машинкам следует отдать предпочтение, так как они удобна в пользовании и надежны в работе. На месте производства, взрывных работ промышленного электрического тока может не быть и тогда роль машинки еще более возрастает. Взрывные машинки бывают двух основных типов: динамо-электрические и конденсаторные.
Динамо-электрические машинки состоят из портативного электрогенератора постоянного тока, приводного механизма рукояткой или ключом, контактного приспособления и зажимов; для присоединения к машине магистральных проводов взрывной сети. Примером таких машинок могут быть машинки ПМ-1 , ПМ-2 и ВМ-10. Все они могут быть допущены для любых работ, кроме выработок опасных по газу или пяти.
Однако, более широкое распространение получили конденсаторные машинки, как более мощные и обладающие меньшим весом. Работают они по принципу накопления заряда на конденсаторе и мгновенного разряда. По принципу питания (зарядки) конденсатора подразделяются на индукторные, аккумуляторные и батарейные. Машинки этого типа выпускаются, как в обычном исполнении, так и во взрывобезопасном. Последние можно использовать на любых работах, в том числе и выработках, опасных по газу или пыли.
Из машинок конденсаторных наиболее широкое применение получила машинка ВМК-3/50 . Эта машинка выпускается во взрывобезопасном исполнении, а ее мощность вполне достаточна для производства взрывных работ в любых разведочных выработках. Одним из необходимых условий безотказности взрыва является следующее: фактическая величина сопротивления взрывной сети не должна превышать предельной величины, указанной в характеристике взрывной машинки. Электроизмерительные приборы при электровзрывании пользуется для проверки электродетонаторов, их подбора по сопротивлению, для проверки целостности взрывной сети и определения ее сопротивления. Основные из них: линейный взрывной мостик ЛШ-48, малый омметр и взрывной испытатель ВИО-3.
Выбор вида бурения, модели бурового станка, взрывчатого вещества. Технологические расчеты процесса бурения скважин и взрывных работ. Расчет производительности экскаватора. Требования безопасности на железнодорожном транспорте и при отвальных работах.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.12.2015 |
| Размер файла | 900,7 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Содержание
1. Буровзрывные работы
1.1 Выбор вида бурения, модели бурового станка и технологические расчеты процесса бурения скважин
1.2 Выбор взрывчатого вещества
1.3 Технологический расчет взрывных работ
2. Выемочно-погрузочные работы
2.1 Расчет производительности экскаватора
3. Перемещение горной массы
3.1 Основные требования правил безопасности на железнодорожном транспорте
4. Отвальных работы
4.1 Расчет параметров экскаваторного отвалообразования
4.2 Правила безопасности при отвальных работ
Список использованной литературы
1. Буровзрывные работы
Взрывная подготовка горных пород
· Разрушаемые горные породы - Крепкие мергели;
· Категория трещиноватости - III-IV;
· Объёмная масса пород - 2,6 т/м 3 ;
· Обводнённость породного массива - небольшая;
· Класс взрываемости - III-IV;
· Высота уступа - 14 м;
· Угол откоса уступа - 75°;
· Тип применяемого экскаватора - ЭКГ-8;
· Вид транспорта - автомобильный;
· Годовой объём горных работ - 6,5 млн. м 3 ;
· Число рядов одновременно взрываемых скважин - 4.
1.1 Выбор вида бурения, модели бурового станка и технологические расчёты процесса бурения скважин
Сначала определяем показатель трудности бурения:
где усж, ур, усдв - соответственно пределы прочности на сжатие, растяжение и сдвиг;
г=2,6 т/м 3 - объёмный вес.
Данная порода по трудности бурения относится к II классу - средней буримости (Пб=5,11ч10).
Рассмотрим существующие способы бурения:
· Пневматические бурильные молотки - применяются для бурения шпуров диаметром 32-40 и 52-75 мм в скальных породах.
· Станки шарошечного бурения в последнее время получили наибольшее распространение при бурении скважин с диаметром 160-320 мм и глубиной 35 м. Наиболее перспективны для бурения в породах с показателем трудности бурения от 6 до 15 и крепостью пород от 6 до 18. Достоинства: высокая производительность, непрерывность бурения и возможность его автоматизации.
· Станки шнекового бурения применяют для бурения вертикальных и наклонных скважин диаметром 125-160 мм и глубиной до 25 м в мягких породах с показателем бурения до 5.
· Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100-200 мм и глубиной до 30 м при разработке пород с показателем бурения от 5 до 20 и крепостью от 10 до 20. При производственной мощности до 4 млн. мі/год.
· Термическое (огневое) бурение используется при бурении скважин диаметром 250-360 мм и глубиной до 22 м главным образом в весьма и исключительно труднобуримых породах. Успешно применяется в породах с показателем бурения от 10 до 15.
· Станки вибрационного бурения находятся пока на стадии испытаний; их достоинства - относит небольшая масса, простой буровой инструмент и высокая производительность.
Исходя из вышеперечисленных способов бурения, выбираем бурение с шарошечными долотами.
Буровой станок выбираем СБШ-250МН, диаметр скважины равно dс=0,25 м.
Техническая характеристика станка СБШ-250МН:
§ Диаметр скважины - 250 мм;
§ Глубина бурения - 32 м;
§ Угол бурения к горизонту - 60°, 75°, 90°;
§ Установленная мощность электродвигателей - 400 кВт;
§ Частота вращения долота - 0,2-2,5 с -1 ;
§ Максимальное осевое усилие подачи на забой - 300 кН;
§ Скорость подачи/подъёма бурового снаряда - 0,017/0,12 м/с;
§ Скорость передвижения - 0,737 км/ч;
§ Расход воздуха на очистку скважин - 25 м 3 /мин;
§ Масса станка - 71,5 т.
Требуемое осевое усилие на долото диаметром D=250 мм для разрушения породы крепостью ѓ=8:
где k=15ч17 большие значения для более крупных долот.
Глубина внедрения зуба шарошки с углом заострения зуба б=90°:
где м1=0,25ч1,0 - коэффициент трения металла шарошки о породу;
kз=1ч1,3 - коэффициент затупления зуба (большее значение для пород более высоких крепости и абразивности).
Формула для определения сменной производительности:
где kи.см.=0,8 - коэффициент использования сменного времени;
Тсм=8 ч - продолжительность смены;
- продолжительность основных операций, приходящаяся на 1 м скважины;
Тв=0,05 ч - продолжительность вспомогательных операций, приходящаяся на 1 м скважины, в расчётах для СБШ - 0,033-0,083 ч;
Формула для определения годовой производительности:
где nсм=75 и Nмес=12 - соответственно среднее число рабочих смен в календарном месяце и число рабочих месяцев в году.
Рабочий парк буровых станков:
где Vгод=6500000 т - годовой объём горных работ;
qг.м=37,8 м 3 - выход взорванной горной массы с 1 м скважины
1.2 Выбор взрывчатого вещества
Для пород повышенной крепости, а так же коэффициентом крепости ѓ 3 ) при диаметре зарядов 300 мм.
где:- qэ - эталонный расход граммонита при кондиционном размере кусков и равен 1,2 кг/м 3 ;
- е - коэффициент работоспособности ВВ для граммонита 30/70 (е =1).
- Кd - коэффициент, учитывающий степень дробления
Е-ёмкость ковша (ЭКГ-8);
V- плотность породы (V=2,6 т/м 3 )
qp = (1.2 Ч1 Ч 0,8 Ч 2,6)/2,6 = 0,96 кг/м 3 ;
Глубина скважины
где Ну - высота уступа - 14 м;
Ln - длина перебура
Длина перебура
Ln = (10ч15)Чdc = 14Ч0,25 = 6 м.
dc - диаметр скважины 250 мм
Средний размер куска выбираем исходя из вместимости ковша экскаватора. По исходным данным задан экскаватор ЭКГ-8 с емкостью ковша 8 мі:
Линия сопротивления по подошве уступа
Вместимость ВВ в 1 м скважины
? - плотность ВВ в скважине (?=0,9 г/см 3 )
Р=7,85Ч0,25 2 Ч0,9=44 кг/м 3
где: dc - диаметр скважины составляет 250 мм, а - плотность ВВ - 0.9 кг/м 3 .
Минимальное значение линии сопротивления по подошве уступа, удовлетворяющее безопасное обуривание уступа
По условию безопасного ведения работ проверяем:
где б=75° - угол откоса уступа;
Н=14 м - высота уступа;
с=3,0 м - минимально допустимое расстояние от оси скважин до верхней бровки уступа;
Расстояние между скважинами и рядами.
Расстояние между рядами b = w, т.е. b = 6 м.
Расстояние между скважинами
a = m Ч W = 1 Ч 6 = 6 м.
где m - коэффициент сближения (1 1,25).
Масса заряда определяется по формуле:
Qз = qp Ч H ЧW 2 = 0,96 Ч 14 Ч 6 2 = 484 кг.
Длина заряда определяется по формуле:
Длина забойки
Выход взорванной горной массы с 1 погонного метра скважины.
где nр=4 - с число рядов скважин.
Схема коммутации заряда
Выбираем диагональную так как они хорошо зарекомендовали в трудно - и весьмо трудно взрываемых породах
Инициирование взрывной сети
Осуществляется электродетонатором или капсюлем-детонатором. Взрывание зарядов электродетонаторами (электровзрывание) возможно при наличии источников тока, проводов и контрольно-измерительной аппаратуры. До начала монтажа электровзрывной сети все электроустановки, кабели и провода в пределах опасной зоны обеспечиваются. Многорядное короткозамедленное взрывание при массовых взрывах ограничено также количеством ступеней замедлений электродетонаторов.
Применяется при взрывах на выброс и отбойке пород, где не требуется большого числа замедлений. Перечисленные способы взрывания допускается применять на открытых и подземных работах для организаций, ведущих взрывные работы. Выбор их зависит от условий производства работ и поставленных задач, которые необходимо решить с помощью взрыва.
Выбор промежуточного детонатора.
Промежуточные детонаторы применяются для инициирования ВВ, обладающих пониженной чувствительностью - Т-400Г
Т-400 тротиловые прессованные цилиндрической формы с центральным сквозным отверстием, тротиловая шашка весом 400 г, скоростью детонации 6,8 км/с и плотностью 1,52г/см3. Имеет осевое отверстие под детонирующий шнур.
Выбор электродетонатора.
Электродетонатор мгновенного действия -- соединение КД с электровоспламенителем в одной гильзе, служащее для инициирования заряда ВВ. Принцип действия ЭД мгновенного действия; при прохождении электрического тока мостик накаливания электровоспламенителя мгновенно нагревается, вызывает вспышку зажигательного состава, от которого мгновенно загорается воспламенительный состав. Луч пламени воспламенительной головки вызывает взрыв ЭД. ЭД изготовляются мгновенного, короткозамедленного и замедленного действия. В ЭД применяют безгазовые зажигательные, воспламенительные и замедляющие составы, Электровоспламенитель соединяется с КД при помощи мастики или обжима гильзы по пластикатовой пробочке, а в ряде конструкций резьбовым ниппелем и крышкой. Гильзы ЭД изготовляются из тех же материалов, что и гильзы КД. бурение взрывной отвальный железнодорожный
Детонаторные провода изготовляются с медной или стальной жилой в полиэтиленовой или полихлорвиниловой изоляцией.
Безопасный ток для всех марок ЭД равен 0,18 А. ЭД водонепроницаемы и выдерживают давление водяного столба высотой более 1 м.
Выбор ДШ и пиротехнического замедлителя.
Детонирующий шнур (ДШ) состоит из оболочки и сердцевины. Сердцевиной служит слабо спрессованное бризантное ВВ или смесь бризантного ВВ с инициирующим, навеска которого составляет 12-- 13 г на 1 м шнура. Через сердцевину пропущены две направляющие хлопчатобумажные нити, которые способствуют распределению ВВ при изготовлении шнура. Оболочка состоит из трех слоен льняных или хлопчатобумажных нитей. Средняя и наружная оплетка покрыты изолирующим составом и лаком, которые предохраняют сердцевину от влаги и механических повреждений.
Наружная белая оболочка детонирующего шнура марки ДШ-А имеет спиральные красные нити, а водоустойчивый шнур марки ДШ-В покрыт красной полихлорвиниловой оболочкой. Шнуры имеют диаметр 5 -- 6 мм и выпускаются отрезками длиной 50м, свернутыми в бухты. Бухты заворачивают и бумагу, упаковывают в ящики и в таком виде отправляют потребителям. В горной промышленности наиболее широкое распространение получили шнуры, сердцевина которых изготовлена из тэна. Такие ДШ сравнительно безопасны: к удару они почти не чувствительны, от огня не взрываются.
Выбираем марку ДШ-А
Пиротехнические замедлители ДШ применяются для создания необходимых замедлений между взрывами зарядов.
Конструкция замедлителя КЗДШ-69 предусматривает 10 ступеней замедлений - 10, 20, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175 и 200 мс.
Замедлитель состоит из жёсткой бумажной трубки, в которую помещён КД в металлической гильзе с пиротехническим замедлителем. С обоих концов трубки закреплены отрезки ДШ, один касается донышка КД, другой расположен на расстоянии 100 мм от среза гильзы детонатора. Замедлитель КЗДШ-69 включают в разрыв сети ДШ. При взрыве первым детонирует входящий (длинный) отрезок шнура. Пламя взрыва шнура воспламеняет замедлитель, огонь которого спустя заданный интервал времени инициирует КД, а взрыв последнего инициирует примыкающий к нему (короткий) отрезок ДШ, выходящий из трубки.
При замедлениях, отличных от номиналов, допускается последовательное включение нескольких КЗДШ между зарядами ВВ.
Замедлитель КЗДШ-69 передает детонацию только в одном направлении. Это требует повышенного внимания при монтаже сети, чтобы направление стрелки на трубке КЗДШ всегда совпадало с направлением детонации в сети.
Lc - длина скважины, lBB - длина ВВ, lз - длина забойки,
Hy - высота уступа, Lп - длина перебура,
С - безопасное расстояние от бровки уступа до оси скважины,
бу - угол откоса уступа, l л.н.с. - длина линии сопротивления расстояние от центра заряда до открытой поверхности,
Буровзрывные работы — заключаются в отделении горных пород от массива при одновременном дроб¬лении их на куски необходимых размеров путем взрывания зарядов ВВ, располагаемых в специальных углублениях (шпуры, скважины), пройденных с помощью бурения. Шпур – цилиндрическая подземная горная выработка (полость в массиве), пройденная способом бурения и имеющая глубину до 5 м и диаметр до 75 мм; все, что превышает указанные параметры - скважины. На подземных работах иногда особо выделяют штанговые шпуры (штанговые скважины) – полости диаметром 50-75 мм глубиной до 15 м.
Прикрепленные файлы: 1 файл
Реферат Буровзрывные работы и их организация.docx
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
По дисциплине "Организация и планирование горного производства" ("ОиПГП")
на тему "Буровзрывные работы и их организация"
Проверил доцент кафедры геологии
Подготовил студент группы. МД-11
2014
БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
Буровзрывные работы — заключаются в отделении горных пород от массива при одновременном дроблении их на куски необходимых размеров путем взрывания зарядов ВВ, располагаемых в специальных углублениях (шпуры, скважины), пройденных с помощью бурения. Шпур – цилиндрическая подземная горная выработка (полость в массиве), пройденная способом бурения и имеющая глубину до 5 м и диаметр до 75 мм; все, что превышает указанные параметры - скважины. На подземных работах иногда особо выделяют штанговые шпуры (штанговые скважины) – полости диаметром 50-75 мм глубиной до 15 м. Как у любой подземной выработки начало шпура (скважины) называют устьем, дно – забоем.
Требования к БВР при проведении горных выработок:
- обеспечить заданную форму и размеры поперечного сечения выработок;
- обеспечить равномерное дробление породы и кучное ее расположение около забоя, что способствует повышенной производительности погрузки;
- обеспечить высокий коэффициент использования шпуров и заданное по паспорту подвигание забоя;
- исключить нарушение массива пород за контуром выработки;
- в шахтах, опасных по взрыву газа или пыли - дополнительные требования по исключению возможности взрыва метана и угольной пыли.
Машины для бурения шпуров
Сверла. Применяют для бурения шпуров в мягких породах с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова f ≤ 4-6. В этих машинах используют вращательный способ бурения. Буровой инструмент для вращательного бурения состоит из резца и штанги с хвостовиком (рис.). Резцы армируют твердыми сплавами. Штанги для сухого бурения изготавливают витыми из полосовой стали ромбического сечения.
Буровая штанга для вращательного бурения: 1— резец, 2 — стержень, 3 — хвостовик
При вращательном бурении резец бурового инструмента, прижимаясь к забою шпура под действием внешних усилий, при вращении срезает и скалывает частицы породы. Породная мелочь, образующаяся при бурении шпуров, удаляется по виткам штанги.
В качестве бурильных машин при вращательном бурении применяют ручные или колонковые электрические или гидравлические (реже - пневматические) сверла. Конструкция ручных сверл довольно простая. В них имеется электродвигатель, понижающий редуктор и патрон шпинделя, в котором закрепляется хвостовик буровой штанги. Ручные сверла массой 16-24 кг применяют для бурения в мягких породах с f ≤ 2 при осевом усилии до 30 кг. Работу этими сверлами производят с руки или с легкой распорной колонки, тогда в конструкцию сверла добавляется механизм для принудительной подачи сверла на забой (рис.). Мощность двигателя 1,0-1,4 кВт.
Схема установки ручного электросверла с канатным податчиком в забое выработки:
1 — электросверло; 2 — барабан канатного податчика; 3 — стальной канат (трос);
4 — распорная колонка; 5 — бур
Колонковые сверла массой 100-120 кг с двигателем мощностью 2,5-5,0 кВт применяют в породах с коэффициентом крепости f до 4-6. Такие сверла крепят или на распорных колонках, или на манипуляторах буровых кареток.
Перфораторы (бурильные молотки). Это машины ударно-поворотного действия, которые применяют для бурения шпуров в породах средней крепости и крепких. По виду потребляемой энергии различают пневматические и гидравлические перфораторы (реже - электрические).
Перфоратор состоит из воздухораспределительно- ударного механизма, устройств для поворота бура, очистки шпуров от буровой мелочи (шлама), смазки трущихся частей и др.
Ударный механизм перфоратора состоит из цилиндра и поршня-бойка, совершающего под действием сжатого воздуха возвратно-поступательные движения. При ходе вперед (рабочий ход) поршень наносит удар по хвостовику бура, который через тело бура и лезвие коронки передается породе, разрушая ее.
Схема ручной бурильной машины ударно-поворотного действия:
1 – воздухораспределительно- ударный механизм; 2 – механизм поворота; 3 – промывочное (продувочное) устройство; 4 – виброгасящее устройство; 5 -
При обратном ходе (холостой ход) происходит поворот поршня и, следовательно, поворот бура на некоторый угол. При последующем ударе лезвия бура порода в забое шпура разрушается в другом месте. Поворотный механизм, осуществляющий поворот поршня и бура, состоит из геликоидального стержня и храпового механизма или из геликоидальной нарезки на штоке поршня. Углубление шпура происходит за счет раздавливания, дробления и скалывания породы.
В зависимости от числа ударов поршня перфораторы делят на обычные (до 2000 ударов в минуту) и быстроударные (более 2000 ударов). Их ударные механизмы отличаются только размерами (диаметром и ходом поршня). Если у обычных перфораторов диаметр поршня изменяется от 60 до 70 мм, а ход поршня составляет 50 — 70 мм, то у быстроударных ход поршня уменьшен до 30 - 40 мм, и за счет этого возрастает частота ударов, но для сохранения энергии удара диаметр поршня увеличивается до 90 - 120 мм.
У быстроударных перфораторов частота ударов составляет 2000 - 6000 в минуту. Скорость бурения возрастает в 2 - 3 раза, но вместе с тем возрастает и вибрация. Вибрация перфоратора может привести к вибрационным заболеваниям бурильщиков, если не использовать виброгасящие приспособления.
По условиям применения пневматические перфораторы подразделяют на переносные (ПП), телескопные (ПТ) и колонковые (ПК).
Переносные (ручные) перфораторы предназначены для бурения нисходящих, горизонтальных и наклонных шпуров при проведении горизонтальных и наклонных выработок небольшого поперечного сечения (ПП63П). Они имеют вес от 15 до 40 кг и диаметр поршня от 60 до 100 мм.
Работу переносными перфораторами обычно ведут с пневматических поддерживающих колонок (пневмоподдержек), состоящих из цилиндра и выдвижного штока - поршня. Шток поршня пневмоподдержки упирается в почву (рис.). Перфоратор шарнирно соединен с верхней частью цилиндра пневмоподдержки. Усилие подачи перфоратора на забой регулируется углом наклона пневмоподдержки и давлением воздуха в цилиндре, которое регулируется вентилем на пневмоподдержке.
Схема размещения переносного перфоратора с установкой сухого пылеулавливания в забое:
1 — буровая штанга; 2 — перфоратор; 3 — пылеотводящий рукав; 4 — пылеуловитель;
5 — эжектор; 6 — пневмоподдержка; 7 — рукав для воздуха; 8 — автомасленка
Телескопные перфораторы предназначены для бурения шпуров и скважин, направленных вверх при проведении восстающих, камерных выработок, а также при бурении шпуров для установки штанговой крепи.
1 - выдвижной шток; 2 — цилиндр телескопной колонки;
3 - бурильный молоток; 4 - буровая штанга
Составная часть телескопных перфораторов — поршневые автоподатчики (телескопы). Величина подачи телескопного устройства 500-750 мм, усилие подачи до 1,85 кН. Частота 2600-2800 ударов в мин.
В соответствии с ГОСТ телескопные перфораторы должны изготавливаться двух типоразмеров ПТ30 и ПТ48 (здесь число – масса молотка).
Колонковые перфораторы предназначены для бурения с колонок и буровых установок шпуров и скважин при проведении горизонтальных выработок большого сечения. В соответствии с ГОСТ колонковые перфораторы должны изготавливаться шести типоразмеров ПК50, ПК60, ПК75, ПК120, ПК150 и ПК 175 (число соответствует массе).
Устройство и принцип действия колонковых перфораторов почти не отличаются от устройства и принципа действия переносных, за исключением автоподатчика, с помощью которого перфоратор подается на забой и обратно. Ход подачи 1200. 1400 мм.
Колонковые перфораторы устанавливают на распорных винтовых или пневматических колонках. Распорная колонка устанавливается вертикально между почвой и кровлей выработки или горизонтально между ее боками. Колонковый перфоратор вместе с распорной колонкой и автоподатчиком обычно называют бурильной установкой (рис.).
Колонковая бурильная установка:
1 – гидравлический перфоратор; 2 - салазки;
3 — распорная колонка; 4 — пульт управления
Буровые каретки. В последние годы перфораторы с автоподатчиками стали монтировать на манипуляторах (стрелах) буровых кареток, что позволило значительно увеличить площадь обуриваемого забоя и производительность бурения. Каретки выпускаются на рельсовом, гусеничном или пневмоколесном ходу.
Они включают в себя бурильную головку с податчиком, манипулятор (1-3) и ходовую часть. Глубина шпуров достигает 2.5-3.0 м для отечественный установок, до 4-5 м – для импортных.
Наиболее эффективными считаются буровые каретки на пневмошинном ходу с двигателями внутреннего сгорания, автономной маслостанцией, укомплектованные компьютером и цифровыми видеокамерами. Роль бурильщика сводится к наблюдению за работой установки. В начале смены он устанавливает в компьютер бурильной установки сменный носитель информации (флешку) с записанной на нем программой обуривания забоя. После каждого взрыва цифровая видеокамера производит съемку забоя, а компьютер корректирует паспорт буровзрывных работ.
Буры для пневматических бурильных машин изготавливают из легированной круглой или шестигранной стали диаметром 22, 25, 28 и 32 мм с внутренним осевым каналом 7—9 мм и со съемными головками (коронками), армированными твердыми сплавами.
В комплект для бурения входят несколько буров, забурник длиной 0,7—1,0 м. Каждый последующий бур длиннее предыдущего на 0,7—1,0 м.
Выпускаются коронки пластинчатые: КДП — долотчато-пластинчатые; КТП — трехперые пластинчатые; ККП — крестовые пластинчатые; штыревые и др.
Для отбойки пород заряды ВВ размещают в шпурах различного назначения, образующих шпуровой комплект. Он состоит из шпуров врубовых, отбойных (вспомогательных) и оконтуривающих.
Врубовые шпуры (1—4) предназначены для предварительного образования врубовой полости и создания дополнительных плоскостей обнажения.
Отбойные (вспомогательные) шпуры (5—8) предназначены для расширения полости, образованной взрывом зарядов врубовых шпуров. Заряды в этих шпурах взрывают сразу же после взрыва зарядов во врубовых шпурах. Вспомогательные шпуры располагают равномерно по площади забоя между врубовыми и оконтуривающими.
Оконтуривающие шпуры (9—18) служат для отбойки горной массы до проектного контура поперечного сечения выработки. Располагаются они по периметру забоя выработки на расстоянии 0,1—0,2 м от контура выработок и заряды ВВ в них взрывают последними. В выработках, проводимых в слабых породах, дно оконтуривающих шпуров совпадает с проектным контуром выработки, а в некоторых случаях их не добуривают во избежание увеличения проектного сечения выработки. В крепких породах дно шпура выходит за пределы контура выработки на 5—15 см.
Число шпуров в каждой группе определяют в зависимости от площади поперечного сечения выработки. Для выработок площадью сечения до 10 м2, проводимых по крепким породам, принимается среднее соотношение групп шпуров 1:0,6:1,6; для выработок большой площади сечения (до 20 м2) — 1:1,3:1,5.
Общее число шпуров в забое может быть определено по эмпирической формуле проф. М.М. Протодьяконова
где N – общее число шпуров, f – коэффициент крепости пород, S – площадь поперечного сечения выработки вчерне.
Глубину шпуров можно определить расчетом или принять на основании практических данных.
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Безопасность горных работ
1. Общие сведения
Эти правила обязательны для выполнения всеми организациями (независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности), осуществляющими данный вид деятельности.
Взрывные работы на объектах открытых горных работ производятся с соблюдением "Единых правил безопасности при взрывных работах".
В соответствии с Трудовым Кодексом РФ работодатель обязан обеспечивать безопасность труда и условия, отвечающие требованиям охраны и гигиены труда. Указанные требования находят отражение в трудовом договоре коллективных договорах и соглашениях. Управление охраной труда в организации осуществляет ее руководитель. Для организации работы по охране труда создается служба охраны труда.
2. Опасные и вредные факторы при горных работах
Все горные работы по проведению траншей, разработке уступов, дражных полигонов, отсыпке отвалов оказывают непосредственное действие на людей
работающих на предприятии и представляют опасность и угрозу для их здоровья.
К опасным факторам относятся
Процессы производства связанные с буровзрывными и горнопроходческими работами, а именно возможное обрушение пород.
Выполнение отдельных видов работ без применения механизации и автоматизации производства.
При эксплуатации электрических сетей.
А также вредное воздействие может оказывать
Производство работ в условиях высокой запыленности и загазованности.
Высокая степень износа оборудования, обеспечивающего здоровье и безопасные условия труда.
Различные травмы (механического характера) при проведении ремонтных работ экскаваторов и буровых станков (технологического и вспомогательного оборудования).
Недостаточное количество средств коллективной защиты.
3. Мероприятия по обеспечению защиты от вредных и опасных факторов.
Безопасность работ обеспечивается следующими мероприятиями:
Места общественного отдыха должны располагается не менее чем в 200м от рабочих площадок.
Обеспечение рабочего микроклимата достигается путем создания оптимальной температуры воздуха, влажности и проветривания помещений. Устройством систем отопления и вентиляции, обеспечивающих комфортные метеорологические условия на рабочих местах.
Скорость воздуха 0,5-1,0 М/С
Для обеспечения хорошей трудоспособности должны быть обеспечены регулярные перерывы- пятиминутки.
Для защиты от шума применяются специальные шумозащитные экраны, кожухов, поглотителей шума, снижающих ниже ПДУ. Для защиты слухового аппарата беруши.
Для исключения утомления и повреждение зрения помещения оборудуются устройством естественного и искусственного освещения, обеспечивающим комфортные зрительные условия.
Для защиты от вибраций выдаются виброгасящие руковицы и специальная обувь с виброгасящей подошвой.
Для защиты людей от падений столкновений все оборудование должно быть расставлено правильно и рационально.
Предотвратить и обезопасить рабочих от опасных факторов на производстве можно путем следующих действий:
Установкой знаков безопасности.
В помещениях обязательно предусмотрен план эвакуации и инструкция по безопасности проведения работ.
На открытых работах запрещено нахождение без каски. При производстве сварочных работ обязательны защитные маски с затемненным стеклом для защиты зрения.
4. Мероприятия по обеспечении пожарной безопасности.
а. Работники проходят инструктаж по ТБ.
Во всех помещения обязательно находятся средства пожаротушения. Огнетушитель - углекислотный ОУ -3 и др.
А также применяются различные смазочные невоспламеняющиеся вещества для обработки оборудования и места работы, которые выдаются в металлической коробке в расчете на каждую смену.
5. Мероприятия по гигиене труда.
Обеспечением работающих средствами индивидуальной защиты (перчатки, халаты, специализированная одежда).
Контроль за хранением, ремонтом, стиркой и обезвреживанием средств индивидуальной защиты.
Проведение первичных и периодических медицинских осмотров.
Организация санитарных постов.
Специально отведенные места для отдыха.
6. Маркшейдерское обеспечение буровзрывных работ
Буровой станок устанавливается на спланированной площадке, на безопасном расстоянии от верхней бровки уступа, определяемом расчетами ,но не менее 2м.
Каждая скважина, диаметр устья которой более 250 мм, после окончания бурения перекрывается. Участки пробуренных скважин ограждены предупредительными знаками.
Запрещается работа на буровых станках снеисправными ограничителями переподъема бурового снаряда, при неисправном тормозе лебедки и системы пылеподавления.
При бурении перфораторами и электросверлами ширина рабочей бермы должна быть не менее 4 м. Подготовленные для бурения негабаритные куски следует укладывать устойчиво в один слой вне зоны возможного обрушения уступа.
7. МЕХАНИЗАЦИЯ ГОРНЫХ РАБОТ
Движущиеся части оборудования, представляющие собой источник опасности для людей, должны быть ограждены, за исключением частей, ограждение которых невозможно из-за их функционального назначения.
Предпусковой предупредительный сигнал должен быть звуковым, его продолжительность должна составлять не менее 6 с, и он должен быть слышен по всей опасной зоне. Перед пуском механизмов и началом движения машин, железнодорожных составов, автомобилей, погрузочной техники обязательна подача звуковых или световых сигналов.
Таблица сигналов вывешивается на работающем механизме или вблизи него. Каждый неправильно поданный или непонятный сигнал должен восприниматься как сигнал "Стоп".
Перегон горных, транспортных и строительно-дорожных машин (экскаваторов, буровых станков и др.) и перевозка их на транспортных средствах должны производиться в соответствии с технологическими картами, утвержденными техническим руководителем организации.
Транспортирование (буксировка) самоходных горных машин и вспомогательного оборудования включая комплектные трансформаторные подстанции (КТП), комплектные распредустройства (КРУ), переключательные пункты (00) и т.п. на территории объекта открытых горных работ разрешается только с применением жесткой сцепки и при осуществлении специально разработанных мероприятий, обеспечивающих безопасность, в соответствии с инструкцией, разработанной организацией.
8. План ликвидации аварий
Обучение специалистов порядку организации и проведения аварийно-спасательных работ проводит технический руководитель производственного объекта, а рабочих - руководитель подразделения. Обучение проводят непозднее, чем за 10 дней до ввода ПЛА в действие с соответствующей регистрацией в актах ПЛА рабочих и специалистов под роспись. Допускается регистрация об ознакомлении в специальном журнале.
При изменении фактического состояния объекта горных работ, в том числе при изменении схемы подпадающего под действие позиции ПЛА, изменения в план ликвидации аварий должны быть внесены в суточный сроке каждым изменением, внесенным в UЛА, должны быть ознакомлены специалисты и рабочие под роспись перед допуском к работе.
Работники сторонних организаций и служб, привлекаемые к ликвидации аварий, независимо от их ведомственной принадлежности поступают в распоряжение ответственного руководителя работ по ликвидации аварии.
Ответственный руководитель работ по ликвидации аварии согласовывает действия привлеченных сил и средств сторонних организаций.
Распределение обязанностей между отдельными лицами, участвующими в ликвидации аварии, и порядок их действий
Обязанности ответственного руководителя работ по ликвидации аварии
1. Ответственный руководитель работ по ликвидации аварии:
1.1. Немедленно приступает к выполнению мероприятий, предусмотренных в оперативной части плана ликвидации аварий (в первую очередь по спасению людей, застигнутых аварией на объекте), и контролирует их выполнение.
При ведении аварийно-спасательных работ и работ по ликвидации аварии обязательными являются только распоряжения ответственного руководителя работ по ликвидации аварии.
1.2. Находится постоянно на командном пункте ликвидации аварии.
Командным пунктом является рабочее место дежурного по объекту. Для оперативного ведения работ по спасению людей и ликвидации аварии,
ведения документации на командном пункте устанавливается не менее двух параллельных аппаратов связи.
В период ликвидации аварии на командном пункте могут находиться только лица, непосредственно связанные с ликвидацией аварии.
На начальной стадии возникновения и развития аварии организацию и руководство работами по ликвидации аварии до прибытия технического
руководителя организации, на командном пункте ликвидации аварии обязан выполнять руководитель объекта.
Руководитель производственного объекта, получив известие об аварии. Обязан немедленно ввести в действие соответствующую позицию ПЛА.
1.3. Проверяет, вызваны ли подразделения аварийно-спасательной службы, пожарная команда, обеспечено ли оповещение производственного персонала объекта об аварии.
1.4. Выявляет число рабочих, застигнутых аварией, организует охрану
опасной зоны согласно дислокации постов охраны и обеспечивает допуск людей на аварийный объект по пропускам.
1.5. Руководит работами согласно ПЛА
1.6. Ведет оперативный журнал
1.7. Принимает, анализирует информацию о ходе спасательных работ, отдает распоряжения по организации взаимодействия служб производственного объекта.
2. Руководитель аварийно-спасательных работ - командир подразделения специализированного профессионального аварийно-спасательного формирования (военизированные горноспасательные части):
2.1. Находится на командном пункте.
2.2. Руководит работой горноспасательных формирований в соответствии с ПЛА; выполняет задания ответственного руководителя работ по ликвидации аварии и несет ответственность за выполнение спасательных работ.
2.3. Систематически информирует ответственного руководителя работ по ликвидации аварий о ходе спасательных работ. В случае разногласия между командиром аварийно-спасательного формирования и ответственным руководителем работ по ликвидации аварии обязательным для выполнения является решение ответственного руководителя.
3. Технический руководитель организации:
3.1. Оказывает помощь в ликвидации аварии, не вмешиваясь в оперативную работу, выполняя оперативные задания ответственного руководителя работ по ликвидации аварии.
3.2. Принимает меры по переброске на аварийный объект людей, машин, оборудования и материалов, необходимых для ликвидации аварии.
3.3. Организует медицинскую помощь пострадавшим.
3.4. Организует питание личного состава аварийно-спасательных формирований и производственного пер сон ала, . задействованных на ликвидации аварии.
3.5. Предоставляет горноспасателям помещения для отдыха и базы.
Требования промышленной безопасности при эксплуатации карьера
Предприятие, эксплуатирующее опасный производственный объект горнорудной промышленности обязано:
Иметь лицензию на пользование недрами
Иметь лицензию на производство маркшейдерских работ
Иметь нормативные правовые акты и нормативные технические документы, устанавливающие правила ведения работ
Обеспечивать наличие и функционирование необходимых приборов и систем контроля за технологическим процессом в соответствии с установленными требованиями
Обеспечивать проведение экспертизы промышленной безопасности зданий, а также проводить сооружений диагностику, испытания, освидетельствования и технических устройств, применяемых на объектах горнорудной промышленности
Предотвращать проникновение на объекты посторонних лиц
Осуществлять мероприятия по локализации и ликвидации последствий аварий, разрабатывать меры, направленные на улучшение состояния промышленной безопасности и предотвращение нанесения ущерба окружающей среде
На открытых горных работах применяют все известные методы взрывных работ, а именно: камерных, скважинных, шпуровых и наружных зарядов.
14.1. Расчет зарядов и ведение взрывных работ методом камерных зарядов
При этом методе различают заряды выброса, сброса и рыхления.
14.1.1. Расчет зарядов выброса и сброса и ведение взрывных работ.Заряды выброса применяют при строительстве каналов, канав, траншей, а заряды сброса – при возведении плотин в гористой местности, используя сосредоточенные заряды. При строительстве каналов заряды располагают в один или несколько рядов вдоль оси будущей выработки, а затем взрывают их.
Рассчитывая заряд, принимают, что его масса, кг, пропорциональна объему породы, взрываемой этим зарядом
где qн – удельный расход ВВ при нормальных зарядах выброса, зависящий от крепости породы и работоспособности ВВ, кг/м 3 ;
к – коэффициент, учитывающий влияние показателя действия взрыва;
V – объем взрываемой породы, м 3 .
В горном деле при расчетах допускается погрешность до 5%, поэтому в формуле (6.5) для определения объема воронки взрыва можно принять p/3=1. Тогда формула (14.1) примет вид
Q = qнkr 2 W. (14.2)
Подставив в эту формулу значение r из (6.4), получим
Q = qнkn 2 W 3 .
Произведение кn 2 представляет собой некоторую функцию от показателя действия взрыва, т. е. , тогда
Q = qнW 3 f(n). (14.3)
При расчете зарядов выброса с показателем действия взрыва n от 0,8 до 3 и ЛНС до 25 м значение f(n) определяют по эмпирической формуле М.М. Борескова
f(n) = 0,4 + 0,6n 3 . (14.4)
С учетом (14.4) формула (14.3) для упомянутых условий взрывания будет иметь вид
f(n) = qнW 3 (0,4 + 0,6n 3 ). (14.5)
При строительстве каналов глубиной от 25 до 40 м формула будет иметь вид
Q = qнW 3 (0,4 + 0,6n 3 ) . (14.6)
Удельный расход q в обоих случаях принимают по табл. 14.1. Значения величины q приведены для ВВ с работоспособностью 300 см 3 , пересчет на другой тип ВВ производят по формуле (14.11).
Таблица 14.1. Удельные расходы для зарядов выброса и рыхления
| Коэффициент крепости f | Категория пород (шкала Союзвзрывпрома) | Удельный расход ВВ q, кг/м 3 , для зарядов | |
| нормального выброса | рыхления | ||
| 0,3 0,5 0,5 0,6 0,8…1 4,5…2 3…4 5…6 5…6 5…6 8…10 8…10 12…14 12…14 16…20 16…20 | I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI | 0,71 0,79 0,83 0,87 0,87 0,87 1,12 1,12 1,25 1,25 1,50 1,62 1,75 2,00 2,12 2,25 | – – – – 0,29 0,29 0,37 0,37 0,42 0,42 0,50 0,54 0,58 0,67 0,71 0,75 |
При расчете показателя n по формуле (6.4) за значение r принимают не менее половины ширины траншеи (канала и др.), приходящейся на один ряд зарядов. Заряды выброса располагают на таком расстоянии один от другого, чтобы при совместном действии они образовали выемку со сравнительно равной подошвой. Расстояние между зарядами
a = 0,5W(n+1). (14.7)
Для достижения направленного выброса породы заряды располагают в два-три ряда вдоль оси траншеи, ряды взрывают последовательно с интервалом замедления от 0,5 до 6 с в зависимости от величины ЛНС и от свойств среды.
Первым взрывают ряд, расположенный у нерабочего борта, на который требуется выбросить породу (рис. 14.1). Масса зарядов последующих рядов увеличивается по мере удаления от открытой поверхности. При расчете принимают для зарядов первого ряда n = 1…1,5, а для последующих n = 1,5…2,5. В результате взрыва зарядов первого ряда ЛНС зарядов второго окажется меньше проектной, т.е. W2´ 3 породы. Высота плотины 84 м, ширина 500 м в основании и 100 м по гребню.
Для размещения зарядов выброса бурят скважины, проходят шурфы или шурфы с камерами. Сечения шурфов прямоугольной формы 1х1 м (1х1,2 м). При небольших зарядах в сухих шурфах ВВ можно располагать на дне шурфа, при больших, а также при наличии грунтовых вод для размещения заряда из шурфа проводят камеры (рис. 14.4). При наличии грунтовых вод пол камеры делают с небольшим уклоном в сторону для стока воды, а дно шурфа располагают на 0,5…1 м ниже подвала камеры. При небольшом объеме зарядной камеры ее устраивают у шурфа (рис. 14.4, а), а при большом объеме заряда – на некотором расстоянии от шурфа, с которым она сообщается посредством ходка (рис. 14.4, б). Конфигурация камеры должна обеспечивать максимальную сосредоточенность заряда.
При заполнении камеры гранулированными или порошкообразными ВВ мешки с ВВ опускают в шурф в бадьях (в случае применения зарядов большой массы для спуска ВВ используют механические элеваторы). При заряжании ВВ россыпью их засыпают в шурф через деревянную трубу сечением 200х200 мм. При больших зарядах применяют зарядные агрегаты, оборудованные на грузовых автомашинах, подающие ВВ по гибким шлангам в зарядные камеры. Производительность таких агрегатов до 12 т ВВ в час.
Одновременно с заполнением зарядной камеры взрывчатым веществом в заряд помещают боевики. При зарядах массой 1…2 т применяют два боевика, которые располагают в центре заряда, при зарядах большой массы и удлиненных камерах сложной формы (крестообразные, Т-образные и др.) число боевиков увеличивают, располагая их в различных местах заряда. Боевик должен иметь жесткую оболочку. Провода от электродетонаторов выводят из камеры и соединяют в параллельно-пучковую группу, к которой присоединяют две пары проводов, проложенных по шурфу. Для защиты проводов от повреждения их укладывают в деревянный желоб, укрепленный в углу шурфа, ближе к камере. Перед доставкой в шурф электродетонаторов электропроводка и источники тока должны быть удалены из камеры и шурфа. После окончания заряжания камеру закрывают деревянным щитом и в шурф помещают забоечный материал.
Электровзрывная сеть или линия ДШ должна быть двойная (дублированная) во избежание отказов при повреждении одной из линий. Минную станцию (место взрывания) устанавливают за пределами опасной зоны с наветренной стороны. При взрывании зарядов массой более 100 т необходимо снабжать противогазами людей, несущих охрану на границе опасной зоны, во избежание их отравления.
Осмотр места взрыва руководителем взрывных работ разрешается не ранее, чем через 30 мин после взрыва. Отказавшие заряды ликвидируют в соответствии с инструкцией, утвержденной главным инженером предприятия.
14.1.2. Расчет зарядов рыхления.Наиболее рациональные условия для применения зарядов рыхления – высокий забой (более 20 м) и такая текстура породы, которая способствует раскалыванию на куски, не превышающие вместимости ковша экскаватора. Однако такая благоприятная текстура пород встречается редко. Метод камерных зарядов применяется на открытых разработках в карьерах с уступами высотой более 20 м. Для размещения зарядов в уступах проводят штольни (рис. 14.5) с боковыми галереями и зарядными камерами. Сечение штолен и галерей 1,2х1,5 или 1,5х1,8 м. Размеры камер зависят от размера зарядов и плотности заряжания.
Взрывом заряда порода в пределах воронки рыхления дробится и вспучивается; над воронкой порода растрескивается, встряхивается и под действием силы тяжести оседает, оползает и разделяется по плоскостям образовавшихся трещин на куски. Они будут иметь тем больше размеры, чем крепче порода и чем больше ЛНС и расстояние между зарядами. Крупные куски (негабарит) с помощью шпуровых и частично наружных зарядов дробят на более мелкие, которые можно грузить экскаваторами.
Величину ЛНС принимают в пределах (0,5…0,8)Н, где Н – высота уступа, м. Если слоистость или трещиноватость пород отсутствует, то рекомендуется брать ее среднее значение W = 0,65H. Если преобладает горизонтальное направление слоев или трещин, то значение ЛНС следует брать ближе к верхнему пределу (W = 0,8H), а если вертикальное направление, параллельное фронту уступа, тогда значение ЛНС должно быть ближе к нижнему пределу (W = 0,5H). При вертикальном направлении слоев или трещин, перпендикулярном фронту уступа, следует брать среднее значение (W = 0,65H), как при монолитной породе.
Расстояние между зарядами принимают а = (0,7…1,0)W. Если породы не имеют явно выраженной слоистости или трещиноватости, то а = 0,8W. Такое же значение а должно быть в том случае, когда слоистость или трещиноватость одинакова по параллельному или перпендикулярному фронту уступа. Если направление слоев или трещин параллельно фронту уступа, то расстояние между зарядами следует брать равным ЛНС или близким к нему, а при направлении слоев или трещин, перпендикулярном фронту уступа следует принимать а = (0,65…0,70)W. С увеличением параметра а снижается равномерность дробления породы и увеличиваются размеры максимальных кусков. Вблизи заряда порода дробится больше, а чем дальше от него, тем меньше.
С увеличением высоты уступа значение ЛНС берут ближе к нижнему пределу (W = 0,5Н). В практике взрывных работ были случаи применения минных штолен в уступах высотой 60…90 м. Величину ЛНС при взрывании в таких уступах принимали не более 30 м, т. е. W = (0,33…0,5)Н.
При уступах более 30 м иногда для более равномерного дробления породы заряды располагают в два ряда. Например, при высоте уступа 40 м первый ряд зарядных камер располагают 10…12 м от плоскости уступа, а второй – на расстоянии 10…12 м от первого, т. е. 20…24 м от плоскости уступа, считая по линии подошвы уступа. Однако чаще применяют однорядное расположение камер.
При указанных выше расстояниях (W = (0,5…0,8)Н и а = (0,7…1,0)W) заряды можно рассчитывать по так называемой объемной формуле
Q = qнWaH = qV, (14.10)
где qн – удельный расход ВВ для зарядов рыхления при методе минных штолен, установленный по данным практики или по нормативным, кг/м 3 (см. табл. 14.1);
V – объем породы, взрываемой одним зарядом, м 3 .
Результат этого расчета следует считать ориентировочным, подлежащим уточнению.
14.1.3. Выполнение взрывных работ при методе камерных зарядов.Одновременно по фронту уступа взрывают несколько камер, из одной штольни проводят две-четыре. Перед проведением штольни уступ обивают от навесов и непрочно удерживающихся кусков породы, а перед устьем штольни устанавливают предохранительную крепь – галерею длиной около 5 м для предохранения рабочих.
Шпуры бурят электросверлами или ручными пневматическими молотками. Направление выработок задает маркшейдер и в процессе проведения проверяет.
Взрыв камерных зарядов образует широкую врубовую щель, а вышележащий массив породы раскалывается, встряхивается и, опускаясь, дробится на куски. Развал породы составляет не более 2…2,5Н.
Расход ВВ на основной взрыв невелик, но вследствие большой кусковатости на вторичное взрывание (дробление крупных кусков), он достигает расхода на основной взрыв.
Читайте также: