Расчет параметров паспорта буровзрывных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

по Технологии и безопасности БВР

на тему: «Расчет параметров паспорта буровзрывных работ»

Екатеринбург 2016



Содержание

Введение

1. Расчет параметров буровзрывных работ

1.1 Общие положения

1.2 Определение параметров буровзрывных работ

1.2.1 Выбор взрывчатых материалов

1.2.2 Выбор типа вруба и глубины шпуров

1.2.3 Выбор конструкции и параметров врубов

1.2.4 Определение удельного заряда ВВ

1.2.5 Выбор диаметра шпура

1.2.6 Определение количества шпуров

1.2.7 Определение расхода взрывчатых материалов

2. Расчет электровзрывной сети

3. Выбор бурового оборудования

4. Составление паспорта буровзрывных работ

Литература

шпур заряд электровзрывной буровой



Введение

Проведение горных выработок буровзрывным способом осуществляется по паспорту буровзрывных работ (БВР). Паспорта утверждаются руководителями того предприятия, которое ведет взрывные работы. С паспортом ознакомляется весь персонал, осуществляющий буровзрывные работы в данной выработке.

Паспорт составляется для каждого забоя выработки на основании расчетов и утверждается с учетом результаты не менее трех опытных взрывании. По разрешению руководителя предприятия (шахты, рудника) допускается вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.

Расчет, необходимый для составления паспорта, сводится к выбору и определению основных параметров буровзрывных работ для проведения выработок. К основным параметрам относятся: тип взрывчатого вещества (ВВ) и средства инициирования (СИ), диаметр и глубина шпуров, тип вруба, удельный заряд ВВ, количество шпуров и конструкции зарядов, расход взрывчатых материалов.

Исходные данные (47 вариант)

Наименование выработки	Форма сечения выработки	Размеры выработки, м	Площадь сечения вчерне,	Характеристика пород	Категория шахты по газу или пыли и наличие метана
				Коэффициент крепости	Категория пород по табл.1.12	Обводненность
квершлаг	сводчатая	3,6*4,9	16	10	II	С - сухие	Не опасная



1. Расчет параметров буровзрывных работ

1.1 Общие положения

Буровзрывной комплекс занимает от 30 до 60 % общего времени проходческого цикла в зависимости от горнотехнических условий.

При проведении горных выработок буровзрывные работы должны обеспечить заданные размеры и форму поперечного сечения выработки, точное оконтуривание ее профиля, качественное дробление породы и сосредоточенное размещение ее в забое, нормативную величину коэффициента излишка сечения (К.И.С), высокий коэффициент использования шпуров (К.И.Ш).

Эти требования соблюдаются при условии правильного выбора параметров буровзрывных работ: типа ВВ, типа и параметров вруба, величины и конструкции заряда в шпуре, диаметра и глубины шпуров, числа и расположения их в забое, способа и очередности взрывания зарядов, типа бурового оборудования, качества буровых работ, организации проходческих работ и т.д.

1.2 Определение параметров буровзрывных работ

1.2.1 Выбор взрывчатых материалов

В зависимости от условий работ, обводнённой и крепости горных пород, способа заряжания, в качестве основного взрывчатого вещества выбрал Аммонит №6ЖВ.



Таблица 2 - Характеристика выбранного ВВ

Наименование ВВ	Идеальная работа взрыва, кДж/кг	Плотность в патронах или насыпания, кг/	Удельная объемная энергия взрыва при средней плотности, кДж/кг	Коэфф. взрывной эффект. при плотности ВВ 1000 кг/	Расстояние передачи детонации между патронами, см	Диаметр патронов, мм	Масса патрона, кг	Длина патрона, мм
Аммонит №6ЖВ	3561	1100	3917	1,0	3-6	32	0,2	250

В шахтах не опасных по газу и пыли при проведении горизонтальных выработок допускается применение электрического взрывания и систем неэлектрического взрывания с низкоэнергетическими волноводами.

В качестве электродетонаторов выбрали ЭД-3-Н.

Технические данные Электродетонатора ЭД-3-Н:

- Количество серий - 36;

- Безопасный ток - 0,2 А;

- Гарантийный ток - 1,0 А;

- Сопротивление - 3,6 Ом

1.2.2 Выбор типа вруба и глубины шпура

Расположение шпуров в забое, величина и показатели взрыва во многом предопределяется типом вруба.

Из наклонных врубов наибольшее распространение имеет вертикальный клиновой вруб.

Высокая эффективность врубов с наклонными шпурами и преимущества их по сравнению с прямыми врубами достигаются только при ограниченной глубине шпуров и определенном сечении выработки.

В процессе будем рассматривать наклонный клиновой вруб.



1.2.3 Выбор конструкции и параметров врубов

Вертикальный клиновой вруб

При ограниченной глубине шпуров наибольшее распространение имеет вертикальный клиновой вруб.

Определяем расстояние между парами врубовых шпуров, с учетом поправочного коэффициента, по формуле:

k = 1,25 * */d,

где e - коэффициент взрывной эффективности;

- диаметр заряда, мм;

d - диаметр заряжаемой полости, мм

k = 1,25** 36/42 = 1,07

Глубина (длина) вспомогательных и оконтуривающих находим по формуле, м:

= - 0,2,

где, - глубина вруба, м

= 2,2 - 0,2 = 2 м

Находим длину шпуров клинового вруба, с учетом их наклона, по формуле, м:

= ,

где, - угол наклона шпуров к плоскости забоя, град.



= = 2,4 м

Определяем расстояние между устьями в паре шпуров клинового вруба по формуле, м:

b = ,

где, a - расстояние между забоями пары сходящихся шпуров клинового вруба, м

b = = 1,92 м

1.2.4 Определение удельного заряда ВВ

Величина удельного заряда ВВ, т.е. количество ВВ, необходимое для заряжания в шпуры единицы объема обуренного массива ( с учетом эффективности разрушения), зависит от крепости пород, сечения выработки, типа ВВ и условий взрывания (наличие обнаженной поверхности, структуры породы, плотности ВВ при заряжании, типа вруба)

Удельный расход при врубах с наклонными шпурами, определяем по видоизмененной формуле Н.П.Покровского, кг/:

q = ,

где f - коэффициент крепости породы по М.М.Пртодъяконову;

- коэффициент структурного ослабления породы;

V - коэффициент зажима породы, зависящий от площади поперечного сечения выработки и количества обнаженной поверхностей;



V = ,

где - площадь поперечного сечения вчерне,

V = = 1,625

q = = 1,95 кг/

1.2.5 Выбор диаметра шпура

Диаметр шпуров выбирается в зависимости от стандартного диаметра патрона принятого ВВ. При выпуске ВВ в патронах различных диаметров следует принимать диаметр патрона с учетом сечения выработки и типа буровой техники. При использовании мощных бурильных машин и при больших сечениях выработки принимают патроны с большим диаметром или механизированное заряжание гранулированными ВВ.

Диаметр шпуров при использовании патронированных ВВ принимается не менее чем на 5 мм больше диаметра патрона. При применении машин ударно-поворотного и вращательно-ударного бурения у патронированных ВВ диаметр шпуров обычно составляет 38-42 мм.

С учетом всех факторов вышеописанных, принимаю для патрона диаметром 32 мм, диаметр шпура равной 36 мм.

1.2.6 Определение количества шпуров

Количество шпуров в забое зависит от физико- механических свойств пород, параметров зарядов и типа принятого вруба.

Количество шпуров на забой при врубах с наклонными шпурами определяют по формуле проф. Н.М.Покровского, шт:

N = ,



где q - удельный заряд ВВ, кг/;

- площадь поперечного сечения вчерне, ;

- весовое количество ВВ (вместимость), приходящее на 1 м. шпура, кг/м;

= ,

где d - диаметр заряда (патрона ВВ или шпура), м;

p - плотность ВВ в заряде, кг/;

a - коэффициент заполнения шпуров.

= = 0,81 кг/м

N = = 39 шт.

Коэффициент заполнения шпуров в выработках шахт, не опасных по взрыву газа и пыли, проходимых в крепких породах, принимается максимальным - (0,7 - 0,9).

Оконтуривающие шпуры располагают с наклоном 85-87 град. К плоскости забоя с таким расчетом, чтобы их концы вышли за проектный контур сечения выработки вчерне только за линией уходки. Забуриваются оконтуривающие шпуры на минимальное расстояние (150-200) от проектного контура выработки с учетом принятой буровой техники.

1.2.7 Определение расхода взрывчатых материалов

Количество ВВ на цикл при врубах с наклонными шпурами, определяем по формуле, кг:

Q = q * *,

где - глубина заходки, равная глубине вспомогательных и оконтуривающих шпуров, м.

Q = 1,95 * 16* 2 = 62,4 кг

Среднюю величину заряда на один шпур, определяем по формуле, кг:

= ,

где N - количество шпуров на забой, шт.

= = 1,6 кг

При распределении ВВ по шпурам величину заряда во врубовые шпуры при наклонных врубах следует принимать на 10 - 20 % больше средней величины , кг:

= (1,1 - 1,2) * = 1,76 кг

Оконтуривающих приняли на 10% меньше количество ВВ на заряд, по сравнению со средней величиной заряда, кг:

= (0,9 - 0,8) * = 1,44 кг

Обычно на практике взрывных работ величина заряда во вспомогательных шпурах принимается равной средней величине заряда в шпурах , кг:

= 1,6 кг

Полученные величины зарядов во врубовых, вспомогательных и оконтуривающих шпурах при ручном заряжании патронированными ВВ принимают кратными массе патронов ВВ.

При механизированном заряжании заряд ВВ в шпуре состоит из патрона - боевика (0,2 или 0,25 кг) и собственно заряда гранулированного ВВ, масса которого принимается кратной 0,1 кг.

Фактический расход ВВ на цикл определяем по формуле, кг:

= ++ = (10 * 1,76) + (10 * 1,6) + (19 * 1,44) = 61 кг

Расход ВВ на погонный метр выработки определяем по формуле, кг:

= ,

где - К.И.Ш. (принимается равным 0,85 - 0,95 в зависимости от крепости пород).

= = 35,8 кг

Определяем объем горной массы за взрыв, кг:

= * * ,

где = * К.И.С. - сечение выработки в проходке,

= 16 * 1,07 = 17,12

= 17,12 * 2 * 0,85 = 29,1

Удельный расход ВВ на 1 взорванной породы определяем по формуле, кг:

= = =2,1 кг

Расход ЭД, КД (систем неэлектрического взрывания) определяется по числу взрываемых зарядов.

Расход ЭД, КД на 1 метр выработки определяем по формуле, шт:

=

= = 23 шт.

Удельный расход ЭД, КД на 1 взорванной породы определяем по формуле, шт:

=

= = 1,34 шт



2. Расчет электровзрывной сети

При расчете электровзрывной сети определяют ее сопротивление и сопротивление ее отдельных ветвей. Для проверки обеспечения безотказного взрывания всех электродетонаторов, включенных в сеть, при известном напряжении (принятом источнике тока) выполняется проверочный расчет, при котором определяют общую величину тока в сети и величину тока, поступающего в каждый электродетонатор.

В качестве взрывной машинки, выбрал конденсаторный взрывной прибор ПИВ-10М (РВ): напряжение - 610В; масса - 2,7 кг; максимальное сопротивление электровзрывной сети - 320 Ом.

Проверочный расчет электровзрывной сети, при последовательном соединении, производится по следующей формуле, А:

I = , i = I ? ,

где E - электродвижущая сила источника тока или напряжение на клеммах, В;

- сопротивление всех проводов (магистральных, соединительных, участуовых) и внутреннее сопротивление источника, Ом;

= r * n +* + * ,

где - сопротивление соответственно 1 м соединительных и магистральных проводов, Ом;

, - длина соответственно соединительных и магистральных проводов, м.

= 3,6 * 39 + 0,09*240 + 0,034 * 60 = 164 Ом

I = = 3,7 А

При электрическом способе взрывания в каждый электродетонатор нормальной чувствительности должен поступать постоянный гарантийный ток. В моем случае при ЭД = 39 штук не менее = 1 А, что удовлетворяет неравенству: i = I ? , i = 4А ? 1А



3. Выбор бурового оборудования

Тип бурильной машины выбирается в зависимости от коэффициента крепости горных пород, глубины шпуров и необходимой производительности машины при выполняемом объеме буровых работ.

Бурение шпуров производится бурильными установками вращательно - ударного действия, тяжелые перфораторы на пневмоподдержках, колонковые перфораторы на распорных колонках или манипуляторах.

Одну бурильную установку принимают не менее чем на 9 площади забоя горизонтальной выработки. На каждую работающую в забое установку - рабочий и резервный комплекты инструмента.



3. Составление паспорта буровзрывных работ

Паспорт

буровзрывных работ на проведение:

Квершлага

Характеристика выработки

Форма сечения выработки - Сводчатая

Площадь поперечного сечения выработки вчерне - 16

Размеры сечения выработки: высота - 3,6 м, ширина - 4,9 м

Категория шахты по газу или пыли - не опасная

Характеристика пород

Наименование пород -

Коэффициент крепости по шкале М.М.Протодьяконова - 10

Трещиноватость пород -

Обводненность пород - сухие

Исходные данные

Наименование ВВ и средств инициирования - Аммонит №6ЖВ

Способ взрывания - электрический

Диаметры: шпуров - 36 мм, патронов - 32 мм

Тип вруба - вертикальный клиновой вруб

Материал забойки - гравий, щебень, глина

Схема соединения ЭД - последовательный

Источник электрического тока - ПИВ-100М

Расчетные данные по шпурам

№ шпуров	Наименование шпуров по назначению	Глубина шпуров, м	Угол наклона шпуров, град	Расстояние между шпурами, м	Величина заряда, кг	Очередность взрывания и интервал замедления, мс	Примечания
1-10	врубовые	2,2	65°	0,5
11-20	вспомогательные	2	75°	1,5
21-39	оконтуривающие	2	85°	0,7

Схема расположения шпуров и конструкция зарядов

Основные показатели буровзрывных работ

№ п/п	Показатели	Единица измерения	Количество
1.	Коэффициент использования шпуров	-	0,85
2.	Подвигания забоя за взрыв	-
3.	Объем горной массф за взрыв		29,1
4.	Количество шпуров на цикл	шт.	39
5.	Количество шпурометров на цикл	м
6.	Количество шпурометров на 1 погонный метр выработки
7.	Количество шпурометров на 1 взорванной породы
8.	Расход ВВ на цикл	кг	62,4
9.	Расход ВВ на 1 метр выработки	кг/
10.	Расход ВВ на 1 взорванной породы	кг	2,1

Меры безопасности

Место укрытия взрывника и рабочих на момент взрыва - 250 м от места взрыва

Место проведения постов - 250 м от места взрыва

Время проветривания после взрыва - 30 мин

Мероприятия по подавлению пыли - орошение

Другие дополнительные меры безопасности - нет

Серии взрывания:

I - 5, 6

II - 3, 4, 1, 2

III - 7, 8, 9, 10

IV - 12, 18, 13, 17

V - 11, 20, 19

VI - 14, 15, 16

VII - 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27

VIII - 39, 28, 38, 29, 37, 30

IX - 36, 35, 34, 33, 32, 31



Литература

1. Расчет параметров и составления паспорта БВР на проведение горизонтальной горной выработки, М.В. Корнилков, Н.Н. Лещуков, Екатеринбург 2010

2. Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-407-01).-М.,2001

3. Взрывчатые вещества и средства инициирования. Каталог. - М,: ГосНИП «Расчет» 2003.-269с.

4. Справочник взрывника / Под общей редакцией Б.Н. Кутузова, - М.: Недра. 1988. - 511с.

5. СниП 3.2.03-84. Подземные горные выработки

Размещено на Allbest.ru

...