Курсовой проект - Разработка паспорта буровзрывных работ при проведении горно-подготовительной выработки - файл n2.doc

приобрести
Курсовой проект - Разработка паспорта буровзрывных работ при проведении горно-подготовительной выработки
скачать (87.5 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.cdw
n2.doc274kb.22.05.2011 00:38скачать

n2.doc



СОДЕРЖАНИЕ


1 Выбор взрывчатого вещества

2 Выбор средств взрывания

3 Выбор буровой установки

4 Параметры бурения шпуров

5 Конструкция шпуровых зарядов

6 Расчет зарядов взрывчатых веществ

7 Обоснование способа, режима, средств и показателей взрывания

8 Расчет электровзрывной сети

9 Определение показателей буровзрывных работ

10 Общие требования по охране труда при производстве взрывных работ

ЛИТЕРАТУРА

4

5

7

8

12

13

15

16

18

21

23



1 Выбор взрывчатого вещества
Выбор взрывчатого вещества производится в зависимости от опасности шахты по га­зу и взрывчатой пыли, крепости взрываемых пород и обводненности забоя.

В шахтах, опасных по газу и пыли, следует применять предохранительные ВВ IV клас­са.

В шахтах опасных по газу, но не опасных по пыли, следует применять предохрани­тельные ВВ III класса.

В шахтах, не опасных по газу и пыли, следует применять непредохранительные ВВ II класса.

В данном случае принимаем предохранительное взрывчатое вещество (ВВ) III класса аммонит АП-5ЖВ (таблица 1). Его выпускают в патронах 36 мм.
Таблица 1 - Технические показатели аммонита АП-5ЖВ

Показатели

Данные

Плотность патронов, г/см3

1,0-1,15

Диаметр патронов, мм

36

Масса одного патрона, кг

0,18

Длина одного патрона, м

0,20

2 Выбор средств взрывания
В настоящее время наиболее распространенным является электрический способ взрывания, который обеспечивает воз­можность:

- взрывать любое количество зарядов с любого расстояния;

- взрывать заряды в любой последовательности и с любы­ми интервалами между взрывами;

- вести взрывные работы в шахтах опасных по газу и пыли;

- осуществлять перед взрывом проверку правильности мон­тажа взрывной сети.

Кроме того, при этом способе отсутствуют ядовитые газы, выделяющиеся при горении огнепроводного шнура.

К средствам электрического взрывания относятся электро­детонаторы (ЭД) (Таблица 2.1), проводники тока, контрольно из­мерительные приборы и источники тока. Электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия отличаются от ЭД мгновенного действия тем, что у них между зарядом капсю­ля-детонатора (КД) и электровоспламенителем помещен замед­ляющий состав, горящий в течение определенного времени. Время замедления зависит от длины такого заряда и его состава.

В шахтах опасных по газу и пыли допускается только электрическое взрывание зарядов ВВ с предохранительными ЭД мгновенного и коротко замедленного действия: ЭД-КЗ-ОП, ЭД-КЗ-П, ЭД-КЗ-ПМ. Предохранительные свойства ЭД достигаются нанесением на гильзу ЭД слоя пламегасителя.

Поскольку шахта опасна по газу, принимаем предохранительные ЭД короткозамедленного действия типа ЭД-КЗ-ПМ (таблица 2).
Таблица 2 – Техническая характеристика электродетонатора ЭД-КЗ-ПМ

Тип

электродетонатора


Сопротивление одного электродетонатора, Ом

Количество

серий замедления

Интервалы замедления

ЭД-КЗ-ПМ

2,5

1-7

15, 30, 45, 60, 80, 100, 120 мс

В качестве источника тока принимаем взрывной прибор ПИВ-100М (таблица 3).


Таблица 3 - Техническая характеристика ПИВ-100М

Параметры

Данные

Исполнение

РВ

Напряжение на конденсаторе-накопителе, В

600

Емкость конденсатора-накопителя, мкФ

10

Максимально допустимое сопротивление последовательной взрывной сети, Ом

320

Длительность подключения конденсатора к сети, с

2-4

Первичный источник тока

Три сухих элемента

Масса, кг

2,7



3 Выбор буровой установки
Для бурения шпуров крепостью менее 6 (ѓ < 6) применяет­ся вращательное бурение. В качестве бурильных машин для вращательного бурения используются ручные или колонковые электрические или пневматические сверла. Промышленность выпускает электрические ручные сверла типа ЭР и СЭР.

Все горные электросверла выпускаются во взрывобезопасном исполнении.

Ручные пневмосверла применяют в шахтах, особо опасных по взрыву метана или пыли, для бурения шпуров по породам с ѓ < 4. Буровым инструментом при вращательном бурении шпуров являются бурильные штанги и съемные резцы.

В породах средней крепости и крепких применяется удар­но-поворотное бурение шпуров. Бурильные машины ударно-поворотного действия называют перфораторами. По виду потребляемой энергии перфораторы подразделяют на пневмати­ческие, гидравлические, электрические и перфораторы с дви­гателем внутреннего сгорания.

По назначению и массе пневматические перфораторы под­разделяют на переносные, колонковые и телескопные.

Переносные перфораторы предназначены для бу­рения шпуров с пневматических поддержек или других установочно-подающих устройств.

Колонковые перфораторы имеют большую мас­су, поэтому устанавливаются для бурения шпуров на манипу­ляторах бурильных установок или распорных колонках.

Исходя из горнотехнических условий задания (коэффициент крепости по шкале профессора Протодьяконова ѓ =3-4), будем применять вращательное бурение. Используем электрическое ручное сверло типа СЭР-19М (таблица 4).
Таблица 4 - Техническая характеристика электросверла СЭР-19М

Показатели

Данные

Номинальная мощность на шпинделе, кВт

1,2

Частота вращения шпинделя, об/мин

600, 750, 960

Способ подачи сверла на забой

ручной

Усилие подачи на забой, кН

-

Масса, кг

15,5

Диаметр шпура, мм

< 50

Глубина шпуров, м

< 4


4 Параметры бурения шпуров
Бурение шпуров в забое осуществляется с помощью электрического ручного сверла типа СЭР-19М.

Максимальная длина штанги в комплекте должна быть не менее, максимальной глубины шпуров. По таблице 5.
Таблица 5 - Глубина шпуров в зависимости от крепости пород и сечения выработок

Коэффициент крепости

Глубина шпуров для выработок сечением

S < 12

S> 12

3-6

2,0-2,5

2,5-3,0

Более 6

1,5-2,0

2,0-2,5



Принимаем глубину комплекта шпуров равной 2,0 м.

Все шпуры в забое выработки подразделяются на врубо­вые, отбойные и оконтуривающие. Глубину и коэффициент заполнения врубовых шпуров ВВ принимают на 10-15% больше, а коэффициент заполнения оконтуривающих шпуров на 15-20 % меньше, чем отбойных шпуров. Отсюда рассчитаем глубину врубовых и оконтуривающих шпуров:

lвр = 1,1·2,0 = 2,2 м;
Врубовые шпуры в забое взрываются первыми. Они пред­назначены для создания дополнительной обнаженной поверх­ности, что облегчает работу отбойных (основных) шпуров. Со­вокупность врубовых шпуров называют врубом.

Тип вруба и число вспомогательных шпуров для образова­ния врубовой полости зависят от площади забоя, длины заходки, крепости и текстуры пород.

Врубы для образования врубовой полости подразделяются на три типа:

- с наклонными шпурами к плоскости забоя (воронкообраз­ные, пирамидальные, клиновые, веерные);

-с перпендикулярно направленными шпурами (прямые врубы);

- комбинированные.

Врубы с наклонными шпурами применяют в породах лю­бой крепости.

Вертикальный клиновой вруб применяют в поро­дах однородного строения, а также при вертикальных трещи­нах и напластованиях. Горизонтальный клиновой вруб применяют в выработках большого сечения, а также при гори­зонтальных трещинах и напластованиях.

Так как по заданию к курсовому проекту информацией по напластованию и трещиноватости можно пренебречь, то мы принимаем вертикальный клиновой вруб.

Одним из основных параметров бурения шпуров, опреде­ляющим расположение шпуров в забое и оптимальное рас­стояние между ними, является линия наименьшего сопротив­ления (ЛНС) отбойного шпура Wот .



где Км - коэффициент местных геологических условий, при­нимается в зависимости от категории трещиноватости пород от 0,9 до 1,1;

К3 - коэффициент зажима, принимается при S < 4 м2 -- 0,6; при S = 4…60 м2 -- 0,7-0,8; при S > 60 м2 -- 0,9;

d3 - диаметр заряда, м;

? - плотность заряжания, т/м3 ;

? - плотность породы, т/м3 ;

е - относительная работоспособность ВВ.

Коэффициент плотности заряжания шпуров ?, в зависимо­сти от диаметра патронов и крепости пород можно определить по таблице 6.
Таблица 6 - Коэффициент плотности заряжания шпуров в зависимости от крепости пород и диаметра патронов ВВ

Диаметр патронов, мм

Значения крепости пород ѓ

2-9

10-20

28,32

0,7-0,8

0,75-0,85

36

0,5-0,6

0,5-0,65

40

0,54-0,5

0,5-0,55




Общее число шпуров в забое N можно определить по фор­муле:


где q - удельный расход ВВ, кг/м ;

S - площадь поперечного сечения выработки, м2;

? – коэффициент использования шпуров (КИШ), обычно ?=0,8-0,9;

dп - диаметр патронов ВВ или диаметр шпура (при исполь­зовании порошкообразных или гранулированных ВВ), см;

kз - коэффициент заполнения шпуров.

Для выработок, площадь поперечного сечения которых не превышает 20 м2, удельный расход ВВ определяется по формуле:


где f - коэффициент крепости пород по М.М. Протодьяконову;

S - площадь поперечного сечения выработки, м;

Кк - коэффициент, учитывающий требуемую степень дроб­ления породы, (Кк = 1,1-1,3);

е - коэффициент относительной работоспособности приме­няемого ВВ по отношению к эталонному ВВ (аммонит 6ЖВ).

Относительная работоспособность (е) некоторых ВВ:

Аммонит 6ЖВ - 1,0; гранулит М - 1,11; игданит - 1,13: аммонал М-10 - 0,8; аммонит скальный № 1 - 0,8; граммонал А-8 - 0,8; аммонал скальный № 3 - 0,8; детонит М - 0,82.



Количество оконтуривающих шпуров (Nок):


где Рк - периметр контура выработки в поперечном сечении (11,908 м);

ак - расстояние между контурными шпурами, м.




Принимаем на заходку 6 врубовых, 19 оконтуривающих и 10 отбойных шпуров.
5 Конструкция шпуровых зарядов
При проведении буровзрывных работ применяется конст­рукция шпуровых зарядов двух видов: сплошная и рассредоточенная.

Для проходки выработки мы применяем сплошную кон­струкцию зарядов. Патрон-боевик размещаем первым от устья заряда.



Рисунок 1 – Конструкция шпуровых зарядов
6 Расчет зарядов взрывчатых веществ
Масса заряда взрывчатых веществ в шпуре определяется по формуле:

где Q3 - масса заряда ВВ в шпуре;

Qц - расход ВВ на цикл, кг;

N— общее количество шпуров на цикл.

Расход ВВ на цикл составит:

где Qц - расход ВВ на цикл, кг;

qp - расчетный удельный расход ВВ, кг/м3 (qр=q);

S - площадь поперечного сечения выработки, м2;

Lшглубина комплекта шпуров, м.




Ориентировочно определим величину зарядов во врубовых и оконтуривающих шпурах.

Массу заряда во врубовых шпурах мы увеличим на 10%, а массу заряда в оконтуривающих шпурах уменьшим на 15%.





Так как мы приняли сплошную конструкцию заряда, то количество патронов в шпуре (n) округляем до целого.

где m – масса одного патрона ВВ, кг.
(принимаем 4 патрона);

(принимаем 3 патрона);

(принимаем 3 патрона).

Уточненная масса заряда в одном шпуре
(6.4)






Фактический расход ВВ на цикл составит:
(6.5)

Средний удельный расход ВВ на цикл составит:
(6.6)
где ? - коэффициент использования шпуров;

Lш – глубина комплекта шпуров, м.

7 Обоснование способа, режима, средств и показателей взрывания
Для проведения горно-подготовительной выработки пре­имущественно применяют электрическое мгновенное и короткозамедленное взрывание.

Первыми обычно взрывают заряды во врубовых шпурах, затем, через интервал замедления, взрывают заряды в отбой­ных шпурах, которые делят на группы, взрываемые с интерва­лом. Заряды в контурных шпурах взрывают одновременно по­сле отбойных.

Интервал замедления t между взрывами отдельных групп зарядов при короткозамедленном взрывании можно опреде­лить по формуле:

где W - линия наименьшего сопротивления, м;

f - коэффициент крепости пород.


Источником тока для производства взрывных работ принимаем взрывную машинку ПИВ-100М, технические характеристики которой указаны в таблице 3.
8 Расчет электровзрывной сети
Рассмотрим электрический способ взрывания при последо­вательной схеме инициирования, как наиболее часто приме­няемой на практике. Электровзрывная сеть состоит из элек­тродетонаторов с проводами, соединяющих их между собой, и источника тока или минной станции. Расчет электровзрывной сети сводится к определению ее полного сопротивления и си­лы тока, проходящего через каждый электродетонатор.

Для соединения электродетонаторов со взрывной машинкой применяем магистральные провода марки ВМП (таблица 7). Для безопасного ведения работ, место укрытия взрывника находится на расстоянии 200 м от забоя, значит длина магистральных проводов также составит 200 м.
Таблица 7 -- Техническая характеристика провода марки ВМП

Показатели

Данные

Материал жил

Медь

Количество жил

1

Диаметр жил, мм

0,8

Площадь сечения жил, мм2

0,5

Сопротивление 1 м провода, Ом/м

0,04

Назначение провода

Магистральные и соединительные



Величина сопротивления сети без электродетонаторов оп­ределяется по формуле

где Rм, Rc, Ry, Rк - сопротивление магистральных, соединитель­ных, участковых и концевых проводов соответственно, Ом.

Полное сопротивление электрической цепи при установке одного ЭД в боевике

где Lм, Lc, Ly - длина соответствующих участков проводов, м;

N- число последовательно соединенных боевиков;

Rэ - сопротивление одного ЭД, Ом;

rм, rc, rу - сопротивление 1 м магистральных, соединитель­ных и участковых проводов соответственно.


Общее сопротивление Rобщ электровзрывной сети для обес­печения безотказного взрыва должно соответствовать нера­венству

где Rном - номинальное, паспортное (допустимое) сопротивле­ние сети для выбранного типа взрывной машин.
103,5<320 (удовлетворяет ЕПБ).
Общая сила тока в сети

где U - напряжение в электровзрывной сети, В.
Общая сила тока, проходящего через ЭД, должна быть боль­ше гарантийного тока. В соответствии с требованиями ЕПБ при ВР, при использовании постоянных источников тока в каждый ЭД должен поступать гарантийный ток не менее 1 А, если одновременно взрывается до 100 ЭД, не менее 1,3 А -до 300 ЭД, не менее 2,5 А при взрывании переменным током не­зависимо от количества ЭД. При инициировании зарядов от взрывных приборов в электровзрывную сеть поступает им­пульсный ток, поэтому условие безотказного взрыва проводят только по допустимому сопротивлению.

(удовлетворяет ЕПБ при ВР).

9 Определение показателей буровзрывных работ
Объем бурения на цикл:



Подвигание забоя за один цикл:

где Lcp - средняя длина шпуров, м;

? - коэффициент использования шпуров (см. раздел 6)


Объем разрушенной породы за цикл:



Расход ВВ на 1 м3 взорванной породы q1 и на 1 м проходки выработки q11:




где Qц1 - уточненный расход ВВ на забой, кг;

V- объем разрушенной породы за цикл, м3.
;



Расход бурения на 1 м3 породы L1 и на 1 погонный метр выработки L11:








Удельный расход ЭД на 1м3 взорванной породы N1 и на 1 погонный метр выработки N11:




где N- число шпуров (электродетонаторов) на один цикл.




Расход забоечного материала:

где d - диаметр шпуров, м;

Lзаб. ср - средняя длина забойки в 1 шпуре на цикл, м.
Определим длину зарядов в шпурах:

где nп – количество патронов в шпуре, шт.;

Lп – длина патрона ВВ, м .







Определим длину забойки в шпурах:

где Lш – глубина определенного типа шпура, м.





Определим среднюю длину забойки в шпурах:





10 Общие требования по охране труда при производстве взрывных работ
Перед производством взрывных работ люди, находящиеся вбли­зи должны удалиться в безопасное место, указанное руководителем взрывных работ участка.

Необходимо знать значение звуковых сигналов, подаваемых при производстве взрывных работ:

Первый звуковой сигнал - предупредительный (один продолжитель­ный). Сигнал подается перед заряжанием.

По этому сигналу все люди, не занятые заряжанием, должны быть удалены руководителем взрывных работ за пределы опасной зоны, в места, указанные в паспорте буровзрывных работ (наряд-путевке). У мест возможного входа в опасную зону в выработках со свежей струёй воздуха, должны быть выставлены посты охраны, а в выработках с ис­ходящей струей воздуха - предупредительные знаки. Мастер-взрывник обязан предъявить руководителю взрывных работ наряд путевку для записи о выставлении постов охраны, об инструктаже постовых.

После окончания заряжания и удаления из опасной зоны людей, занимав­шихся заряжанием, мастер-взрывник производит монтаж взрывной сети.

Второй звуковой сигнал - боевой (два продолжительных).

После этого сигнала производится взрыв.

Мастер-взрывник подключает магистральные провода к взрывному прибору, находясь в безопасном месте (укрытии), указанном в паспорте БВР (в наряд-путевке), и подает импульс тока во взрывную сеть.

Третий звуковой сигнал - отбой (три коротких).

Этот сигнал подается мастером-взрывником после полного проветри­вания и осмотра места взрыва на наличие отказов, заколов и т.д. и означа­ет окончание взрывных работ. Производится замер газа метана. Допуск людей на рабочее место производит руководитель взрывных работ.

При проведении нескольких взрываний в одной опасной зоне следую­щий звуковой сигнал (боевой) подается перед каждым последующим взрывом.

Сигналы подаются мастером-взрывником свистком.

При переноске взрывчатых материалов (ВМ) по территории пром-площадки мастер-взрывник (заведующий складом ВМ) должен быть одет в сигнальный жилет. Работникам, не связанным с переноской ВМ или ведением взрывных работ, не допускается останавливать мастера-взрывника (заведующего складом ВМ) или подходить к нему при нали­чии у него ВМ.

Транспортные средства, на которых перевозятся ВМ, должны быть оборудованы красным фонарем (проблесковым), установленным на крыше автомобиля, видимым со всех сторон и включенным при движении с ВМ. Водители встречных транспортных средств, заметив включенный красный фонарь (проблесковый) должны заранее освободить проезжую часть, заехав в ближайшую сбойку (камеру), остановиться и пропустить транспортное средство с ВМ. Люди, движущиеся по выработке и заметившие включенный красный фонарь (проблесковый) должны зай­ти в людскую нишу или в ближайшую сбойку и дождаться проезда транс­портного средства с ВМ. Огневые работы, ведущиеся по маршруту дви­жения транспорта с ВМ, должны быть приостановлены.

Нельзя производить какие-либо операции по воздействию на най­денные ВМ или выносить их из рудника. Найденные ВМ необходимо передать лицу технадзора или сдать на склад ВМ. При невозможности сдать их на склад, необходимо оградить их или выставить около них пост и сообщить диспетчеру или на склад ВМ. При возникновении возгорания на транспортном средстве, перевозящем ВМ (совместно средства инициирования и взрывчатые вещества), водителю (мастеру-взрывнику) необходимо немедленно остановиться, не отключая фары и фонарь красного цвета (проблесковый) всем безопасно покинуть автомобиль. При этом мастер-взрывник должен обязательно взять с собой сумку с электродетонаторами, закрестить вход в выработку в 150 м от места аварии со стороны свежей струи, срочно сообщить о случившемся диспетчеру рудника, доложить свою фамилию, профессию, местонахождение, поступить в распоряжение диспетчера рудника.


ЛИТЕРАТУРА
1 Разрушение горных пород взрывом: учебно-методическое пособие по курсовому проектированию для студентов специальности 1-51 02 01-02 «Подземные горные работы», 1-51 02 01-03 «Обогащение полезных ископаемых» / Б.А. Волков. – Минск: БНТУ, 2010. – 29 с.

2 Инструкция №Р—1 по охране труда для подземных работников рудников: г.Солигорск, 2010.



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации