Рабочий проект взрывных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минобрнауки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВПО КНИТУ)

Кафедра технологии твердых химических веществ (ТТХВ)

Курсовой проект

По дисциплине: «Проектирование и организация взрывных работ»

На тему: «Рабочий проект взрывных работ»

Выполнил: студент гр. 1111-74

Байтукалов И. И.

Проверил: д.т.н. Мухутдинов А.Р.

Казань 2016

Содержание

1. Техническое задание

2. Пояснительная записка

2.1 Характеристика района

2.2 Геологическая характеристика

2.3 Цель, сроки выполнения работ

2.4 Расчет условий опрокидывания и параметров зарядов

3. Основные характеристики (гурдинамит)

4. Взрывание металлоконструкций

5. Расчет радиуса опасной зоны по действию устройства ввода-вывода

6. Меры по технике безопасности

Список использованной литературы

Приложения

1. Техническое задание

Требуется выполнить направленное обрушение железной конструкции.

Площадь - 6000 м2

Высота конструкции H = 61 м;

Ширина конструкции lш = 50 м;

Длина конструкции lд = 120 м

Размеры длина и ширина стальных колон l1 = 0,8х0,8 м;

Расстояние между колон в длину lдк1 - lдк2 = 3,33 х 36 м

Расстояние между колон в ширину lшк1 - lшк2 = 10 х 5 м

Толщина стальных колон l2 = 75 мм;

Масса конструкции m = 2800 т;

2. Пояснительная записка

Площадь - 6000 м2, построена в 1966 году. Огромная стальная конструкция, высотой 61 метр и весом 2 800 000 кг. Когда то она обеспечивала электричеством бумажную фабрику. Но свое она уже отслужила.

Опорой здания являются 5 рядов стальных опор по 8 штук в каждом ряду. Демонтаж такого объекта - дело нелегкое. Для сноса гидроэлектростанции планируется взорвать первые 4 ряда опор. После чего здание должно обрушиться.

2.1 Характеристика района

Расположен на северо-востоке залива Лох-Линне, у подножия высочайшей горы Британских островов Бен-Невис.

2.2 Геологическая характеристика

В геологическом строении местонахождения принимают участие карбонатные и терригенные породы, перекрытые четвертичными образованиями.

2.3 Цель, сроки выполнения работ

Цель направленного взрыва - снос стальной конструкции за короткие сроки, в связи нахождения в непригодном состоянии конструктивных элементов. Обрушение сооружения на основание состоит в образовании развала высотой, не превышающей 1,5/3 высоты объекта.

Срок выдачи проекта: 1. 06. 2016 г.

2.4 Расчет условий опрокидывания и параметров зарядов

Площадь - 6000 м2. Огромная стальная конструкция, высотой 61 метр и весом 2 800 000 кг. Когда то она обеспечивала электричеством бумажную фабрику. Но свое она уже отслужила.

Опорой здания являются 5 рядов стальных опор по 36 штук в каждом ряду. Демонтаж такого объекта - дело нелегкое. Для сноса гидроэлектростанции планируется взорвать первые 4 ряда опор. После чего здание должно обрушиться.

Демонтаж металлоконструкций, обычно, производят с помощью кумулятивного заряда. Такая технология сноса состоит из 2 этапов: кумулятивный заряд разрезает сталь и кикер-заряд вышибает обломки от первого взрыва. Но в случае с данной электростанцией, рабочая бригада решила прибегнуть к другому способу. Первые надрезы производятся вручную, а взрыв последует только с помощью кикер-заряда. Есть опасность, что надрезы, произведенные вручную, могут нарушить целостность здания, что очень опасно в условиях гигантских промышленных объектов. Для этого используются металлические изделия для подкладки, после резки стальной опоры, для избежании подения конструкции во время работ. Металлическая подкладка имеет размеры 20х120х120 мм.

Что бы здание рухнуло быстро и аккуратно, понадобится много взрывчатки, а именно 2,625 кг гурдиномита, на каждую стальную опору, состав 75% нитроглицерина и 25% кизельгур. Для создания направленного взрыва, рабочие укладывают мешки с песком вокруг заряда. По 2,5 тонны на каждый заряд. Подобная локализация создаст нужное давление, и заряд вышибет подпиленную часть балки. Удачный демонтаж промышленного объекта, напрямую зависит от количества взрывчатки. Если будет слишком много - металл разорвет вдребезги, и осколки разлетятся во все стороны с невероятной скоростью.

Гурдинамит. Нитроглицерин 82% кизельгур 18%. Кизельгур это особо пористая состоящая из мелких чешуек инфузорная земля, добываемая в Шотландии и Италии. Внешне это пластичная масса цвета от оранжевого до красно-бурого. Именно этой взрывчатке Нобель дал название"динамит" .

3. Основные характеристики (гурдинамит)

Чувствительность: От прострела пулей взрывается . Чувствительность к удару 10-кг. гирей, сбрасываемой с высоты 25см.-100%. Горение переходит в детонацию. При температуре ниже +8 град. чувствительность резко возрастает до опасных величин.

Энергия взрывчатого превращения - 1274 ккал/кг (против1010 у тротила).

Скорость детонации: 6500 м/сек. (против 6900 у тротила)

Бризантность: 15-18мм. (против 13 у тротила).

Фугасность: 360-400 куб.см.(против 300 у тротила).

Химическая стойкость: Слабо растворяется в холодной воде. с Металлами в реакцию не вступает. Горит сильно коптящим пламенем. Горение переходит в детонацию. Оказывает вредное воздействие на сердечнососудистую деятельность человека.

Продолжительность и условия работоспособного состояния: Продолжительность ограничивается условиями хранения (Хранить при температуре не ниже +10 и не выше +22 град., защищая от солнечного света, в хорошо проветриваемом помещении, причем вентиляция допускается только естественная). Но во всех случаях не более 1 года. По истечении этого срока из динамита начинает выделяться нитроглицерин, что крайне опасно. При температурах ниже +8 град. замерзает с повышением чувствительности к взрыву до опасных величин. При температурах выше +30 градусов из динамита выделяется нитроглицерин и применение его становится опасным.

Нормальное агрегатное состояние: Плотное твердое глинообразное вещество. Применяется в патронированном виде (картонный патрон диаметром 30-32мм и массой 150-200г.).

Плотность: 1.4 -1.5 г./куб см

В зависимости от метода производства взрывных работ массу эквивалентного заряда рассчитывают по формулам:

при взрывах наружных зарядов

где Q - фактическая масса наружного заряда, кг;

KH - коэффициент засыпки наружного заряда. Его значение в зависимости от отношения высоты слоя засыпки hз к высоте заряда ho при использовании в качестве засыпки слоя песка принимают по табл. 7;

Таблица 1

hз/ho	0	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	5,0
KH	1	0,75	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1	0,07	0,03	0,02

4. Взрывание металлоконструкций

1. При взрывании металлоконструкций используют шпуровые, накладные и неконтактные заряды.

2. Накладные заряды применяют для перебивания фасонных или составных конструкций, металлических листов и плит толщиной до 15 мм. Массу накладного заряда определяют по формуле

Q=600*0,025*0,25*0,7=2,625

где Q - масса накладного заряда, кг;

Ks - расчетный коэффициент, кг/см2. Принимают по табл. 2;

S - площадь поперечного сечения перебиваемой конструкции, см2.

При перебивании фасонных и составных конструкций массу заряда определяют для каждой части отдельно.

Таблица 2

Материал	Ks, кг/см2
Сталь:
хрупкая, каленая	0,02
вязкая	0,025
Чугун:
белый	0,014
серый	0,017

3. Для перебивания и пробивания стальных листов целесообразно применять кумулятивные заряды. Диаметр кумулятивной полости определяют по формуле

dв = 0,07*1,5=0,105 м.

где dв - диаметр кумулятивной полости, м; h - толщина перебиваемого листа, м.

Наружный диаметр заряда (заряд изготовляют в форме полуцилиндра) определяется в соответствии с его массой, которую рассчитывают по формуле. Кумулятивную полость облицовывают жестью толщиной 0,5 - 2 мм.

7. Хорошие результаты при перерезании металлоконструкций дает использование шнуровых кумулятивных зарядов (ШКЗ) и удлиненных кумулятивных зарядов (УКЗ) фабричного изготовления. ШКЗ в зависимости от марки обеспечивают на воздухе разрезание преграды (Ст3) толщиной мм (табл. 3).

Таблица 3

Марка заряда	Толщина разрезаемой преграды (Ст3), мм	Масса 1 м заряда, кг	Масса навески ВВ, в 1 м заряда, кг
ШКЗ-1	4	-	-
ШКЗ-2	7	-	-
ШКЗ-3	11	0,32	0,2
ШКЗ-4	15	0,43	0,27
ШКЗ-5	19	0,6	0,4
ШКЗ-6	25	-	-

Использование кумулятивных зарядов для резки металлоконструкций позволяет достаточно эффективно локализовать разлет кусков разрезаемого металла, так как он происходит только в направлении действия кумулятивной струи заряда.

8. Для ликвидации аварий в скважинах приходится выполнять работы по обрыву или ликвидации смятия обсадных труб. В этом случае обычно используют неконтактные заряды.

Для обрыва пластины используют как штатные труборезы (например, кумулятивные), а так же используется резак. Для обрыва трубы массу заряда торпеды определяют по формуле

где Q - масса разрушающего заряда, кг; r - расстояние от заряда до стенки трубы, м; d - толщина разрушаемой стенки трубы, мм.

9. Для ликвидации смятия трубы взрывные работы, как правило, выполняют с использованием удлиненных цилиндрических зарядов, линейную плотность которых определяют по формуле

где j - линейная плотность заряда, кг/м.

Масса гурдиномита составит : 84 кг

В итоге : 2,625 кг на каждую стойку , всего 32 стойки. Используя кумулятивные заряды на одну стойку 4 * 32 = 64 ш. Без кумулятивных зарядов , используем резак и 4 пластины на каждую стойку 4 * 32 = 64 ш

гурдинамит фугасность детонация агрегатный

5. Расчет радиуса опасной зоны по действию устройства ввода-вывода

Массу эквивалентного заряда определим согласно п. 12.3. В нашем случае Qш = 0,15 кг, m = 84, lз/d = 0,15/0,036 = 4,2 и Kз = 0,19, Qш = 2 · 0,012 · 7,5 = 0,18 кг. При взрыве наклодных зарядов согласно формуле: масса эквивалентного заряда 2,625 кг.

При Qэ ? 2 кг радиус опасной зоны по действию УВВ на застекление определяем по формуле:

Радиус опасной зоны по разлету кусков не рассчитываем, так как сектор пуст от зданий и сооружений.

6. Меры по технике безопасности

Меры по ограничению разлета осколков. Для решения этой задачи применяют защитное устройство в виде песка заполненных в мешок, предотвращающие разлет. 2,5 т на каждую опору.

Определяется зона оцепления и число постов оцепления, необходимые для перекрытия всех возможных подходов к взрываемому зданию. Должны быть строго соблюдены порядок сигнализации и связи и точно назначено время выполнения взрыва.

Первый сигнал (предупредительный) сиреной - один продолжительный, жёлтая ракета - подаётся при вводе опасной зоны.

Перед началом заряжания вводится запретная зона размером 50 м. На местности она обозначается красными флажками и охраняется проинструктированными рабочими, место их расположения определяется руководителем ВР в зависимости от конкретных условий.

После окончания заряжания, все люди, не связанные с монтажем взрывной сети, выводятся за пределы опасной зоны, выставляются посты живого оцепления.

Производится монтаж взрывной сети, проверяется отсутствие людей в опасной зоне, производится подсоединение ЭД к магистральным линиям ДШ. Проверяется сопротивление электровзрывной сети из-за пределов опасной зоны.

Второй сигнал (боевой) сиреной - два продолжительных, красная ракета - по этому сигналу производится взрыв. После взрыва электровзрывную сеть отсоединяют от источника тока, провода замыкаются накоротко. После рассеивания пылевого облака и восстановления видимости в карьере, но не ранее чем через 15 мин. после взрыва, руководитель ВР с одним взрывником входит в опасную зону для осмотра места взрыва.

После проверки результатов взрыва при отсутствии отказавших зарядов подаётся третий сигнал (отбой) сиреной - три коротких, зелёная ракета. Он означает окончание взрывных работ. По этому сигналу посты охраны опасной зоны снимаются.

Все рабочие должны быть ознакомлены с графиком производства взрывных работ, порядком подачи сигналов и их значением.

Список использованной литературы

1. http://pandia.ru/text/78/201/63585-2.php Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-407-01) ? Москва, 2001 г.

2. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы ? Москва, 1990 г.

3. Проектирование и организация взрывных работ. Кутузов Б.Н., Белин В.А., Москва, 2012 г.

Приложение 1

Схема объекта с нанесением места обрушения

Приложение 2

Конструкции заряда

Приложение 3

Схема взрывной сети

Приложение 4

Схема опасной зоны

Приложение 5

Установка мешков песка для увеличения толчка разрушения

Размещено на Allbest.ru

...