Проектирование паспорта буровзрывных работ на проходку горизонтальной подземной выработки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный открытый технический университет путей сообщения

Министерства Путей Сообщения Российской Федерации

Факультет «Транспортные сооружения и здания»

Кафедра «Здания и сооружения на транспорте»

Курсовая работа

по дисциплине: «Буровзрывные работы»

на тему: «Проектирование паспорта буровзрывных работ на проходку горизонтальной подземной выработки»

Выполнил: Кузнецов С.Ю.

Тульская область, г. Донской,

0313-ц/МТ-1126 ул. Новая, д.17, кв. 19

Рецензент: Филиппов И.И.

,

Москва 2006 г.

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчет параметров взрывных работ

2.1 Определение глубины заходки

2.2 Определение глубины комплекта шпуров

2.3 Определение типа ВВ

2.4 Тип и конструкция шпурового заряда

2.5 Определение ВВ в килограммах на 1м длины шпура

2.6 Определение удельного заряда ВВ

2.7 Определение величины заряда шпуров

3. Определение типа вруба и его параметров

4. Определение числа шпуров

5. Паспорт буровзрывных работ

5.1 Электродетонаторы и взрывная машинка

5.2 Буровая установка

Список литературы

1. Исходные данные

Тип поперечного сечения выработки
Размер выработки, м	r=3
Вид взрывания	Обычное
Группа грунтов	Х1 Кварцит
Коэффициент крепости по М.М. Протодьяконову	16
Характер грунта в забое	Монолитный
Состояние забоя	Сухой
Длина участка проходки тоннеля, м	150

2. Расчет параметров взрывных работ

Проходку подземных выработок в скальных и полускальных грунтах чаще всего ведут взрывным способом, используя для разрушения грунта энергию взрыва взрывчатых веществ (ВВ).

В нашем случае используем метод шпуровых зарядов, при котором заряды ВВ размещают в шпурах - цилиндрических полостях небольшого (20-50 мм) диаметра. Этот метод обеспечивает возможность получения отбойки грунта по более точному контуру, более мелкое и равномерное дробление грунта, так как ВВ распределено по разрушенному объему грунта наиболее равномерно. Проходку ведут отдельными заходками глубиной W (рис. 1).

1 2

3 S

W B

l_к

Рис. 1. Проходка подземной выработки: 1 - выработка; 2 - заходка; 3 - направление проходки; S - площадь забоя выработки; r - радиус выработки

К параметрам взрывных работ, которые определяют расчетом, относятся: глубина комплекта шпуров, масса ВВ, приходящаяся на 1 м длины шпура, удельный заряд ВВ, величина заряда ВВ в шпурах. Ниже даётся порядок и методика определения этих параметров.

2.1 Определение глубины заходки

Для назначения глубины заходки определяем площадь поперечного сечения выработки по формуле:

S=р r,

где р =3,14;

r - радиус выработки.

S=3.14Ч9=28 м²

Так как площадь поперечного сечения равна 28 м², то глубина заходки W=1,3м

2.2 Определение глубины комплекта шпуров

буровзрывной выработка шпур заряд вруб

По принятой глубине заходки W и коэффициенту использования шпуров з=0,8 определяем глубину комплекта шпуров lк - расстояние от плоскости забоя выработки до параллельной плоскости, в которой заканчиваются бурением все шпуры, кроме врубовых:

lк=W/з

lк = 1,3/0,8 =1,6м

2.3 Определение типа ВВ

По заданным геологическим условиям выбираем непредохранительное ВВ повышенной мощности: аммонит скальный №1.

Таблица №1

Работоспособность Р. ,см	Плотность в патр. г , г/см	Диам. вып. патронов dп, мм	Коэф. относит. работоспособности
450-480	1,45-1,50	30-45	1

2.4 Тип и конструкция шпурового заряда

При обычном взрывании заряды всех шпуров - сплошные из патронов ВВ массой 200 г, реже 300 г (рис. 2).

Рис.2. Конструкция шпурового заряда: 1 - патроны ВВ; 2 - патрон-боевик; 3 - забойка

Патрон-боевик размещают чаще первым реже последним от устья шпура. Диаметр патронов назначают с учетом сечения выработки, геологических условий и способа обуривания забоя (ручной, машинный). Как правило, необходимо принимать машинный способ обуривания как наиболее прогрессивный, исключающий тяжелый труд бурильщика.

2.5 Определение ВВ в килограммах на 1м длины шпура

г=0,001 г0 V Kз,

где г0 - плотность ВВ в патронах, г/ см;

Kз - коэффициент заряжания, равный 0,77;

V - объем 1м длины шпурового заряда.

V= рdп /4Ч100,

где dп - диаметр патрона, см;

V=3,14Ч12,25/4Ч100=961 см/м;

г=0,001Ч1,46Ч961Ч0,77=1,08 кг

2.6 Определение удельного заряда ВВ

Для выработок сечением более 20м с одной плоскостью обнажения забоя в грунтах с коэффициентом крепости 16-18 находят по формуле ЦНИИСа Минтрансстроя, обобщающие данные практики тоннелестроения:

q0=(0,3vf +2/vS )CKeШю,

где S - Площадь сечения выработки, м;

f - Коэффициент крепости грунта;

C - Коэффициент, учитывающий влияние диаметра патрона шпурового заряда = 1;

e - Коэффициент относительной работоспособности ВВ = 1;

Ш - Коэффициент плотности заряжания, принимаемый = 1;

ю - Коэффициент, учитывающий трещиноватость и характер напластования грунта = 1,1;

K - Коэффициент, учитывающий влияние принятой глубины комплекта шпуров.

K=1+0,1[l_к-l_к^н],

где l_к - Принятая глубина комплекта шпуров;

l_к^н - Нормативная глубина комплекта шпуров =1,5 м.

K=1+0,1[1,7-1,5]=1,02

q0=(0,3v16 +2/v28)Ч1Ч1,02Ч1Ч1Ч1,1=1,7 кг/м.

2.7 Определение величины заряда шпуров

Величину расчетного заряда в килограммах для всех отбойных (вспомогательных и контурных ) при обычном взрывании, находят по формуле:

Q_отб=l_кЧг

Q_отб=1,6Ч1,08=1,728 кг.

Величину расчетного заряда врубовых шпуров принимаем на 15-20% больше.

Поскольку промышленные ВВ выпускают в патронах 200 и 300 г., фактически принятый заряд шпуров в килограммах может быть получен с точностью до 100г.

Q_шп=0,2m₁+0.3m₂,

где m₁ и m₂ - число патронов весом соответственно 200 и 300 г; обычно m₂=1;

Q_вруб=1,728Ч1,15=1,987 кг

тогда величина принятых зарядов:

Q_отб=0,2Ч7+0,3Ч1=1,7кг.

Q_вруб=0,2Ч8+0,3Ч1=1,9 кг.

3. Определение типа вруба и его параметров

Под врубом понимают определенным образом расположенную в пространстве группу врубовых шпуров, взрывом зарядов которых создают врубовую полость.

При проходке горизонтальных и слабо наклонных выработок в однородных породах (ѓ=3-16%). без какой-либо определенной системы в расположении трещин чаще всего применяют центрально-вертикальный клиновой вруб простой (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Центрально - вертикально клиновой вруб

1-

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

основные шпуры; 2- контур врубовой полости.

- Величина перебура врубовых шпуров (10-30см).

Простой клиновой вруб применяют при глубине комплекта шпуров 1,5-1,7 м в выработках относительно небольшого поперечного сечения (до 30-40 м²). Клиновые усиленные врубы применяют в выработках большого попеpeчного сечения (более 40-50 м²) при глубине комплекта шпуров 1,5-2,5 м в породах высокой крепости (ѓ= 10-20%).

К параметрам клиновых и пирамидальных врубов относятся: число основных шпуров во врубе N_вруб , угол наклона врубовых шпуров к плоскости забоя в, расстояние a между парами шпуров (клиновых врубов - рис. 4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.4. Схема вруба: 1-врубовые шпуры, 2-контур врубовой полости

Рациональные параметры простых клиновых врубов при использовании патронов аммонита № 6ЖВ диаметром 32мм. приведены в таблице №2.

Таблица №2

Коэффициент крепости грунта f	Минимальное число шпуров во врубе Nвруб	Угол наклона врубовых шпуров к плоскости забоя в	Расстояние между парами шпуров a0,см
16-20	6-8	58-53	25-20

При использовании иных патронов, в нашем случае это Аммонит скальный №1.

Расстояние между парами шпуров, приведенное в таблице №2, пересчитывают по формуле:

a=a₀Чd_n/32ЧvP/380,

где d_n - принятый диаметр патрона, мм;

P - работоспособность принятого сорта ВВ, см³.

a=25Ч35/32Чv460/380 = 30 см.

Находим площадь занимаемую врубом:

S_вруб = 2аЧ2X,

где:

X= (L_k+?)/tgв

X=1.7+0.2/1.73=1.09м

S_вруб=2Ч0,3Ч2Ч1,09=1,31м²

4. Определение числа шпуров

Число отбойных (контурных и вспомогательных) шпуров при обычном взрывании находят по формуле:

N_отб=q₀(S-S_вруб)/г,

где N_отб=1,7Ч(28-1,31)/1,08=42

N_к=П/а_к=17,6/0,55=32

Отбойных шпуров 42.

Контурных шпуров 32.

Вспомогательных шпуров 10.

Врубовых шпуров 6.

5. Паспорт буровзрывных работ

5.1 Электродетонаторы и взрывная машинка

Для зарядов врубовых шпуров принимаем электродетонаторы мгновенного действия ЭД-8-3ПС. Для зарядов всех остальных шпуров применим электродетонаторы короткозамедленного действия ЭДКЗ.

Зная число электродетонаторов, выбираем тип взрывной машинки ВМК-1/35.

Показатели	ВМК-1/35
Допустимое число последовательно соединенных электродетонаторов, шт.	50
Напряжение на контакте	400
Допустимое сопротивление , Ом.	160
Масса, кг.	2,2

5.2 Буровая установка

Исходя из исходных данных, выбираем буровую установку марки 3БК-5Д.

Показатели	3БК-5Д
Размеры забоя обуриваемые с одной позиции, м Высота: Ширина: Тип ходовой части Тип бурильных машин Число бурильных машин для бурения шпуров Максимальная глубина бурения , м. Диаметр шпуров , мм Габариты в транспортном положении, м. Высота: Ширина: Длина: Масса, т. Расход сжатого воздуха, м3/мин	7,1 8,5 Пневмоколесный ПК-75 3 4 42 2,5 2,4 11,8 20 20

Список литературы

1. Кутузов Б.Н. Взрывные работы: Недра,1980.

2. Эстеров Я.Х., Иванаев Е.Ю. Буровзрывные работы на транспортном строительстве. М.: Транспорт, 1983.

3. Друкованный М.В., Дубнов Л.В., Миделя Э.О. и др. Справочник по буровзрывным работам. М.: Недра 1976.

4. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра 1976.

5. СНиП 1У-13-80. Буровзрывные работы. М.: Стройиздат, 1980.

6. Рекомендации по производству буровзрывных работ с применением механизированного взрывания и гидрозабойки при проходке транспортных тоннелей. М.: Транспорт, 1975.

Размещено на Allbest.ru

...