Материал: Проект массового взрыва на карьере

Схема порядная послед. (поперечная) взрывной сети из детонирующего шнура

Рисунок 3. 5

Определение параметров взрывных работ и выбор схемы взрывания

По величине расчетного (проектного) удельного расхода ВВ и вместимости скважин, принятого диаметра выделим типовые параметры расположения зарядов:

 , (4.1)       

Где, Lc- глубина скважины, м;

 - глубина перебура, м. (4.2)

Перебур взрывных скважин необходим для лучшего разрушения массива на уровне подошвы и размещения в нижней части массива большего заряда ВВ. С увеличением глубины перебура более 12…15 диаметров заряда преодолеваемое сопротивление по подошве (СПП) не изменяется.

Расчетная величина сопротивления по подошве Wспп (м) для вертикальных скважин определяется по формуле:

 (4.3)

- глубина скважины, м;

Расстояния между скважинами в ряду а (м) и между рядами скважин b (м):

,

Где, m - относительное расстояние между скважинами (коэффициент сближения), принимают m=0,8…1,1 при мгновенном взрывании и m=0,9…1,3 при короткозамедленном взрывании.

Расстояния между рядами скважин находят из соотношения:

при короткозамедленном взрывании

, (4.4)

0,95*7,2=6,9 , м

Величина забойки определяется по условиям безопасности и компактности развала с учётом воздушного промежутка

Где, - длина воздушного промежутка, м.

 = 20*0,16 = 3,2, м (4.5)

Находим длину рассредоточенного заряда, м.

зар=Lc-hвп-lзаб

Где, - длина воздушного промежутка, м.

lзар=21,6-1,4-3,2=17, м.

Находим длину нижнего и верхнего заряда из отношения 70/30 соответственно: lзарн=11,9, м., lзарв=5,1, м.

Расчетное сопротивление по подошве Wспп должно быть меньше его предельного значения Wпр (м), которое определяется по формуле С.А. Давыдова:

, (4.6)

Где, k1 - коэффициент трещиноватости массива (k1=1,0 - монолитные породы, k1 = 1,1 - трещиноватые, k1 =1,2-1,3 - сильнотрещиноватые); Квв - переводной коэффициент, Квв=1,2.

Величину сопротивления по подошве по условию безопасности обуривания Wб (м) определяют по формуле

, (4.7)

Где, a - угол откоса уступа, град; с - безопасное расстояние между устьем скважины первого ряда и верхней бровкой уступа (согласно ЕПБ - больше величины бермы безопасности, но не менее 2 м).

Расчетную величину сопротивления по подошве необходимо проверить по условию:

.

Данное условие не соблюдается, поэтому применяем наклонное бурение.

Наклонные скважины бурят параллельно откосу уступа при большой высоте уступа, в трудновзрываемых породах и при малом их диаметре.

Расчетная величина сопротивления по подошве для наклонных скважин первого ряда W1 (м) находится по формуле

, (4.8)

Где, длина наклонной скважины , определяется по формуле, м:

, (4.9)

Где, aс - угол наклона скважины к горизонту, град.

Масса заряда в скважине Q (кг) определяется по формуле

, (4.10)

Величину заряда в скважине проверяют по её максимально возможному заполнению (вместимости скважины) Qmax (кг)£Q:

, (4.11)

Масса нижнего и верхнего заряда находим из соотношения 70/30 соответственно: Qн=233 кг, Qв=100 кг.

Выход взорванной породы с одного метра скважины V (м3/м) определяют по формуле:

, (4.12)

Количество рядов скважин nр определяется по формуле:

, (4.13)

Где, В - ширина взрываемого блока, м.

Для обеспечения высокой степени дробления принимаем 4 ряда, 1 ряд - наклонные скважины, 2, 3, 4 ряд -вертикальные скважины.

Количество скважин в ряду nc:

, (4.14)

где Lб - длина взрываемого блока, м.

 скважин.

Общее количество скважин N:

 скважины

Суммарная длина скважин SLc, м:

, (4.16)

Общее количество ВВ Qобщ (кг) для проведения массового взрыва:

, (4.17)

Интервал замедления между взрывами t (мс) скважинных зарядов определяется по формуле:

, (4.18)

Где, А - коэффициент, зависящий от крепости взрываемой породы (А=3 - для особо крепких пород; А=4 - для крепких пород; А=5 - для пород средней крепости; А=6 - для мягких пород).

 мс.

Исходя из этого, применяем пиротехнический замедлитель детонирующего шнура РП-8М-35.

Дробление негабарита

Даже с применением прогрессивных способов ведения буровзрывных работ не удается полностью исключить выход крупной фракции (негабаритов). Выход негабаритов от взорванной массы, в зависимости от горно-геологических условий горных пред- приятий, может изменяться от (2÷3) % до (15÷20) %. Загромождение негабаритными кусками рабочей площадки ведет к снижению эффективности ведения горных работ. Попадание негабаритного куска в приемную щель головной дробилки сопряжено с остановкой всей технологической цепочки предприятия. Для повышения эффективности производства, конкурентоспособности выпускаемой продукции и уменьшение вредного воздействия на окружающую среду применяем механический способ дробления негабаритов. взрыв дробление негабарит буровой

Поэтому для вторичного дробления негабаритов используем механический способ с применением гидравлических молотов Импульс.

Гидромолот Импульс - заслуживший признание отечественный продукт. Это сменное оборудование гидравлических экскаваторов. Его устанавливают на экскаватор различных производителей вместо снятой рукояти или ковша и подключают к гидравлической системе (см. Рис. 5.1).

Дробление негабаритов гидромолотом Импульс Рисунок 5. 1

Определение безопасных расстояний

При производстве взрывных работ возможно поражение людей, повреждение механизмов и сооружений вследствие разлета кусков породы, действия воздушной ударной волны, сейсмических колебаний и ядовитых газов.

В соответствии с ЕПБ определяются безопасные расстояния от взрываемых зарядов для людей и оборудования.

За безопасное расстояние для людей принимается наибольшее из установленных по различным поражающим факторам.

Определение зон, опасных по разлету отдельных кусков породы

Расстояние rразл(м), опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов рыхления, рассчитывается по формуле (ЕПБ при ВР, 2002)

, (6.1)

Где,  - коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом; f - коэффициент крепости пород по шкале М.М. Протодьяконова;

 - коэффициент заполнения скважины забойкой (при полном заполнении забойкой свободной от заряда верхней части скважины hзаб=1, при взрывании без забойки hзаб=0);        

Определение сейсмически безопасных расстояний при взрывах

Расстояния, на которых колебания грунта, вызываемые однократным взрывом сосредоточенного заряда ВВ, становятся безопасными для зданий и сооружений rс (м), определяются по формуле

, (6.2)

где Кг - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого здания (сооружения); Кс - коэффициент, зависящий от типа здания (сооружения) и характера застройки; a - коэффициент, зависящий от условий взрывания; Q - масса заряда, кг.

Определение расстояний, безопасных по действию ударной воздушной волны (УВВ)

Безопасные расстояния по действию ударной воздушной волны при взрыве на земной поверхности для зданий и сооружений rв (м) рассчитываем по формуле:

,

где Qэ - эквивалентная масса заряда, кг.

Кв, kв - коэффициенты пропорциональности, значения которых зависят от условий расположения и массы заряда, а также от степени допускаемых повреждений зданий и сооружений .

Эквивалентная масса заряда определяется следующим образом:

для группы в количестве N скважинных зарядов (длиной более 12 своих диаметров), взрываемых одновременно:

.

Где, Р - вместимость ВВ 1 м скважины, кг; lвв - длина заряда, м; Кз - коэффициент, зависящий от отношения длины свободной от заряда части скважины lсв к диаметру скважины D (см. прил. В);

Комплексная механизация взрывных работ

Выбирается схема комплексной механизации и тип зарядной машины, определяется ее производительность и потребное количество.

Механизация взрывных работ на карьере должна исключить тяжелые ручные операции с ВВ, начиная с поступления их на склад ВМ и заканчивая их заряжанием в скважине.

Технологическая цепь операций при механизме взрывных работ на карьере.

Взрывчатое вещество типа граммонит 30/70 в мешках на заво­дах или при их выгрузке из железнодорожных вагонов укладываются по 20-25 шт. на специальные поддоны, на которых они доставляются вилочными электропогрузчиками типа ЭП грузоподъемностью 0,75-1,5 т. (см. Рис. 7.1) в хранилище складов или пункты механизированной подготовки ВВ. Доставка ВВ транспортными машинами на пункт снаряжения зарядов, и производится доставка к скважинам забоя ВВ, транспортом КАМАЗ-53215 (см. Рис. 7.1). Заряжание осуществляем смесительно-зарядной машиной МСЗ-15Г (Рис. 7.2). Она предназначена для заряжания исходных компонентов взрывчатых веществ (гранулитов) на заряжаемый блок, изготовление ВВ из этих компонентов и заряжание готовыми ВВ скважин (в том числе зарядов в полиэтиленовых рукавах) на открытых горных разработках.

СЗМ на базе КамАЗ

Технические данные:

Грузоподъемность по ВВ, т. 15 Тех. производительность, регулируемая, кг/мин. 150-500 Рекомендуемый диаметр заряжаемых скважин, мм 130-350 Габаритные размеры, мм, не более:1 длина 8100 ширина 2500 высота 3500 Масса полная, кг, не более 27500. Тип приготовляемого ВВ гранулиты.

Забойку осуществляем вручную буровой мелочью. Воздушные промежутки в скважине создают с помощью пневматического затвора, диаметр которого превышает диаметр скважины. Затвор, состоящий из резиновой камеры с ниппелем и соединительной трубки с полой иглой, в сжатом виде опускают в скважину на соединительной трубке на заданную глубину и накачивают его воздухом до заданного давления.

Заключение

Целью выполнения курсового проекта являлось закрепление и углубление знаний, полученных при изучении дисциплины «Технология и безопасность взрывных работ».

В данном курсовом проекте был произведён технологический расчёт на выбор и обоснование оптимальных параметров буровзрывных работ на карьерах.

Способ бурения шнековый, осуществляется буровым станком марки СБР-160. Рассчитана производительность бурового станка. Скважина диаметром 160 мм., длиной 21,7 и 21,6 м.. ЛСПП составляет 6,6 м. Для взрывания применяем взрывчатое вещество Граммонит 30/70. Заряд - рассредоточенный, общая длина заряда 17 м, воздушный промежуток из пневмазатвора 1,4 м., забойка из буровой мелочи 3,2 м.. Схема взрывания последовательная порядная. Заряд инициируем шашками-детонаторами Т-400Г с помощью детонирующего шнура ДШЭ-12.

Дробление негабарита осуществляем Гидромолотом марки Импульс.

Так же был произведён расчёт на безопасное расстояние сейсмических воздействий 300 м. , разлёту кусков породы 100 м. и расстоянию по действию ударной воздушной волны 400 м. Составлена технологическая цепь операций при механизации взрывных работ на карьере. Доставка ВВ осуществляется автотранспортом КАМАЗ-53215, заряжание осуществляем смесительно-зарядной машиной МСЗ-15Г

Библиографический список

Бритарев, В.А. Горные машины и комплексы / В.А Бритарев, В.Ф. Замышляев. - М.: Недра, 1984. - 288 с.

Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-407-01). Безопасность при взрывных работах: сборник документов. Сер. 13. Вып. 1. - М.: ГУП «Науч.-техн. центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. - 212 с.

Нормативный справочник по буровзрывным работам / Ф.А. Авдеев [и др.].- М.: Недра, 1986.- 511 с.

Справочник. Открытые горные работы / К.Н. Трубецкой [и др.]. - М.: Горное бюро, 1994. - 590 с.

Справочник взрывника / под ред. Б.Н. Кутузова. - М.: Недра, 1988. - 511 с.