Курсовая работа - Проект массового взрыва
Подождите немного. Документ загружается.
Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра “Горные работы”
Курсовая работа
“Проек т массовог о взрыв а ”
по дисциплине “Разрушение горных пород взрыв ом”
Вы полнил: ст.г р . 102527
Водолазкин И.И.
Проверил: Оника С.Г.
Минск 2009
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Зад а н ие.
Соде р ж а н ие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1. В Ы Б О Р В ЗРЫВЧА ТЫ Х ВЕЩ Е С Т В И С Р ЕДСТВ ВЗ Р Ы В А Н И Я . . . . . . . . . .3
2. Р А С Ч Ё Т П АРАМЕТР О В М А С С О В О ГО ВЗР Ы В А . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 . О п р еделени е тре б у е м ой крупно с ти д р о б л ения. . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
2.2 . В ы б о р диамет р а с кв ажин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 . О б о с новани е ра с ч е тного удел ь н о г о р а схода ВВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.4 . Опреде л е н ие па р а м е тров р а сполож е н и я скваж и н н а у с т упе и
па р а м е тров з арядов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . 5
2.5 . О п р еделени е тип о в о й с е рии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3. В Ы Б О Р С Х ЕМЫ КО М М УТА Ц И И В ЗРЫВНО Й С Е Т И И ЕЁ РАСЧЕТ . . . . . . 8
4. В Т О Р И ЧН О Е ДРОБЛЕ Н И Е Н Е ГАБАРИТЫ Х К У С КОВ. . . . . . . . . . . . . . . 1 0
5. ТРЕБОВА Н И Я ПО Т ЕХНИКЕ Б Е З ОПАСНО СТИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.1 . О п р еделени е ради у с а з о ны, опа с н о й по р азлёт у к у с ков пор о д ы . . . . . . 1 0
5.2 . О п р еделени е с е йсмиче с к и бе з о пасны х рас с тояний дл я з даний и
соо р у ж е ний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 1 2
5.3 . О предел е н и е р а с стоя н и й, б е зопас н ы х п о дей с тв ию УВВ н а засте к л е н ие . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.4 . О п р еделени е безо п а сных расст о я ни й д л я блинд а ж а . . . . . . . . . . . . 1 3
5.5 . О с н ов ные тр е б о в а ния п о тех н и ке б е зопас н о с т и . . . . . . . . . . . . . . . 13
6. С В О Д Н А Я ВЕДОМО С Т Ь ПО К А ЗА ТЕЛЕ Й ПРО Е К Т А . . . . . . . . . . . . . . . 18
СПИСО К И С ПО ЛЬЗУЕМ О Й Л И Т ЕРА ТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9
2
1. ВЫБОР ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ И СРЕДСТВ
ВЗРЫВАНИЯ.
При вы боре ВВ принимаем в о в нима ние следующие фактор ы :
1.Условия размещения заряда ВВ
2.Коэффициент крепости пород
Основываясь на условиях размещения ВВ, в обводнё нных
скв ажинах с коэфф ициентом кр е пости породы по шкале
Протодьяконов М.М . f=14, выбираем в качеств е ВВ
Граммонит 50/50 в соответств и и с та б л . 3 . 8 [ 1 ] .
Изг отовленный Граммонит 50/50 устойчиво детонирует от
промежуточног о детонатора. В качестве пр омежуточн ого
детонатора используем па трон аммонита, снаря женный ЭД-
КЗ.
Граммонит 50/50 допущен к постоянному примен ении на
открытых горных работах и в ш ах та х не опасных по га зу и
пыли.
Выби р а ем электр ический способ взр ыва н ия. Электрическое
взрыв а ние, являющееся одним из основ ны х для открытых
гор н ых р а бот, обеспечив а ет безопасность взры вника , так как
во время подключения ЭД к цепи и в момент в зр ыва он
находится на безопасном расстоянии. Так же электрическое
взрыв а ние н а иболее выгодное в экономическом плане.
В качестве средств инициирова ния выбира ем
электродетона т ор
ЭД-КЗ, соединительн ы е провода СП-1 и конденсатор н у ю
взрыв н у ю машинку КПМ-1А.
Ха рактеристики электродетонатор ов эле ктровзрывной цепи
Показатели
Тип ЭД
ЭД-КЗ
1,8-3,0
Соп р отивление, Ом
Импульс воспламе нения,
А
2
*мс
0,6- 2,0
Безопасный ток, А 0,18
3
2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ МАССОВОГО ВЗРЫВА.
2.1. Определение требуемой крупности дробления.
Определяется допусти мы й максимальный размер кусков
(м) ра здробленной пород ы ( d
m a x
) исх одя из:
Вместимости транспортных средств (ёмкость транспортного
ср е д ства должна в 3- 4 ра за превышать V
Э
):
__
d
m a x
≤0,5*
3
√V
Т
,
где V
Т -
ёмкость кузов а, V
Т
=6 м
3
.
__
d
m a x
≤0,5*
3
√6 ≤0,9м.
Размеров приёмных устройств, грохотов , дробилок:
d
m a x
≤(0,75..0,85)*b,
где b – ширина приёмного отв ерстия грохота, дробилки, м.
Для дроби лки ККД-900 вели чина d
m a x
рав на 0.75м ( с т р .
14 [ 1] ) .
В качестве допу стимого максимального ра змера куска d
m a x
принимаем наименьший ( d
m a x
=0.75м) из рассчи танных по
различным факторам
2.2. Выбор диаметра скважин.
Диа метр скважины выбира ют с уче том категории породы
по трещиноватости и допу стимого разме р а куска( d
m a x
)
взорв анной породы.
При вы боре диаметра скважин необходимо учитывать
крепость горных пор од и рациона льну ю область применени я
различных способов бурения и типов буровы х ста нков.
Шарошечное бурение применяют в породах с коэффициентом
крепости f
6. Станок среднего типа СБШ-250 МНА-32 с
диаметром долота 244,5 мм (для долота 244,5 мм диа ме тр
скв ажины —250 мм.) эффективен в породах с f=8…16 и выше.
Выби р а ем диаметр скважины равным 250 мм, с у чётом
4
категории породы по трещинова тости ( III категории –
ср е д неблочный массив) и допустимого р а змера куска
(d
m a x
=0.75м) взорв а нной породы.
2.3. Обоснование расчетного удельного расхода ВВ
Оп р еделим удельный расх од ВВ.
q
Р
=q
Э
*e*k
d
*ρ/2600
где q
Э
- эталонный расход граммонита 50/50 при
кондиционном размере кусков 500мм, q
Э
=0,9 кг/м
3
( та б л . 1 1 [ 1 ] ) ;
e-коэффициент работоспособнос ти ВВ, при использовании
грамманита 50/50, е=1,15(т а б л . 1 2 [ 1 ] ) ;
k
d
- п оправочный коэффициент на допустимый размер куска ,
при d
m a x
=0.75 k
d
=0,85 ( та б л . 1 3 [ 1 ] ) ;
ρ - плотность породы, кг/м
3
.
q
Р
=0,9*1,15*0,85*2850/2600=0,96кг/м
3
.
2.4. Определение параметров расположения скважин на
уступе и параметров зарядов
1) Вместимость 1м скважины:
P=π*d
З
2
*Δ/4,
где – Δ плотность ВВ в сква жине, кг/м
3
.
P=3,14*0,25
2
*900/4=44.2кг/м.
2) . Предельная ли ния сопротивлени я п о подошве W
П
оп р еделяется по форму ле :
____
W
n
=0,9√P/q
Р
W
n
=0,9√44.2/0.96=6,1 м.
3) . Получен ную величину линии сопротивле ния необходимо
пров ерить по условию безопа сного ведения буровых работ:
W=H*ctgα+C,
5
где H – высота в зрываемог о усту па, м;
α - угол откоса борта уступа, °;
С - минимально допустимое расстоя ние от оси скважины до
верх ней бровки уступа, прин имаемое C=3м.
W=8*ctg (65º)+3=3.9м .
Условие W≤W
n
выполняется.
4) В зав исимости от величины W
n
оп р еделяется расстоя ние
ме жду скважинами в ряду a( м) и между рядами скв а жи н b(м):
a=m*W
n
, b=(0,8..1)*W
n
,
где m=0,8..1,1 для вертикальных скважин.
a=0.9*6.1=5.5м,
b=0,9*6.1=5.5м.
5) Величина п еребура скважины принимается (10..15)* d
З
(большее значение для боле е крепких пород)
или
рассчитывается по фор муле:
W
q
l
nПЕР
p
5,0
м
l
ПЕР
93,21.6*
96,0*
5,0
п р и ме м
l
ПЕР
= 2 , 5 м
6)Глубина скважины (м):
L=H+l
П Е Р
=8+2,5=10,5
7 ) . Ве л и ч и н а з а б о йк и п р и н и м а е т с я в п р е д е л а х ( 2 0
3 0 )* d
З
( б о ль ш и е з н а ч е н и я п р и н и м а ю т с я д л я тр е щ и н ов а т ы х , ме н ь ш и е – д л я
м о н о л и т н ы х ) и л и и з в ы р а ж е н и й :
Wl
W
nЗАБ
n
5,0
W
l
n
заб
75,0
1.605.3
l
ЗАБ
W
l
n
ЗАБ
*75,0
= 0 , 7 5 * 6 . 1 = 4 . 6 м
1.66.405.3
6
8 ) . М а с с а з а р я д а в с к в а ж и н е :
д л я п е рв о г о р я д а
H
aW
q
Q
n
З
p
, к г ;
д л я п о с л е д у ю щ и х р я д о в
H
ba
q
Q
p
З
, к г .
Д л я п ер в о г о р я д а н ео б х о д и м о
Q
З1
= 0 , 9 6 * 5 . 5 * 6 . 1 * 8 = 25 8 к г ,
Д л я п о с ле д у ю щ и х –
Q
З 2
= 0 , 9 6 * 5 . 5 * 5 . 5 * 8 = 2 3 2 к г .
9 ) . П ре д е л ь н о в о з м о ж н а я м а с с а В В в с к в а ж и н е :
)(
l
LPQ
ЗАБ
ПР
)(
1
l
LPQ
ЗАБ
ПР
= 4 4 . 2 * ( 1 0 . 5 - 4 . 6 ) = 2 6 1 к г
QQ
ПРЗ
, т . е . 2 5 8 < 2 6 1 = > У с л о в и е в ы п о л н я е т с я .
1 0 ) . В е л и ч и н а з а р я да в с к в а ж и н е ( м ) ,
P
Q
L
ЗАР
/
1
1
= 2 5 8 / 4 4 . 2 = 5 . 8 м
P
Q
L
ЗАР
/
2
2
= 2 3 2 / 4 4 . 2 = 5 . 3 м
2.5. Определение типовой серии.
А – годов ой объём взрыв а емой горной породы. Принимаем
А=600000 м
3
При 2-ух взрывах в месяц определим объем горной породы
разрушаемой за один массовый взрыв :
Vмв = А / 12*2= 600000/24=25000 м
3
Рассчитаем общую массу зарядов одной серии (одного
ма ссового взрыва)
Qо б щ =Vмв *q=25000*0.96=24000 кг
Рассчитаем количество скважин
N=Qмв / Q
з
=24000/236.3=101.6шт
7
Принима е м 102 скважин ( 17*6).
Оп р еделение объёмов :
а) ра счёт взорванного г рунта ( V) c 1м сква жины
для пер в ого ряда скважин: V=Wn*a*H / L, м;
V= 6.1*5.5*8/ 10.5 = 25.6 м.
Для последующих рядов : V=a*b*H/L, м;
V= 5.5*5.5*8/ 10.5 = 23.0 м.
б ) О б ъ ём в з о р в а н н о г о м а с с и в а ( м
3
) о п р е д е л я е т с я по ф о р м у л е :
V
L
NV
СКВГ
г д е
N
СКВ
– к о л и ч е с т в о с к в а ж и н ;
L – г л у б и н а с к в а ж и н ы ;
V – в ы х о д в з о р в а н н о г о г р у н т а с 1 м с к в а ж и н ы .
V
Г
= 1 0 2* 1 0 . 5 * 2 3 . 4 = 2 5 0 6 1 . 4 м
3
.
в) вы ход взорванной массы с од н ой скважины (м
3
):
V
В М
=V*L=23.4*10.5=245.7 м
3
.;
г) общий объём бурения (м
3
) вы числяется по фор муле:
V
Б
=N
C
*L;
V
Б
=102*10.5=1071м
3
.
3. ВЫБОР СХЕМЫ КОММУТАЦИИ ВЗРЫВНОЙ СЕТИ И ЕЁ
РАСЧЕТ
Оп р еделение интер в алов замедления при
короткозаме д ленн ом взрывании.
И нтервал замедления при КЗВ зарядов либо серий
рассчитывается по фор муле:
τ=A*W
П
,
где τ– интерва л замедления, мс;
А – коэфф и циент, зависящий от крепости взрыв а емого
грунта , пр и нимаем А=4 мс/м ( ст р . 2 5 [ 1 ] ) .
8
τ=4*6.1=24.4мс.
Интервал замедления округляем в большую сторону до
стандартного значен ия в за в исимости от выбранных средств
за ме д ления, и принимаем τ=25мс.
Схема электровзрывной цепи и её расчёт.
Применяем п р одольную порядно- последовательну ю
сх ему взрывания . В первом ряду использу е м ЭД
короткозаме д ленн ого действия ЭД-КЗ с интервалом
за ме д ления 25 мс, во втором – короткоза медленного с
интерв а лом замедления 50мс, в третьем с и нтервалом
за ме д ления 75мс, в четвертом с интервалом замедления
100мс и т. д . ( с тр . 7 [ 1 ] ) .
Сопротивление сети пр и п оследовательном соединении ЭД
рассчитывается по фор муле:
R=m*r
д
+1,1(L
к
*r
к
+L
у
*r
у
+L
м
*r
м
),
где m – количество электродетонаторов, m=102;
L
К
, L
У
, L
М
– длина соответств енно концевых,
участковых, магистральных проводов, м;
r
к
,r
у
,r
м
– сопр отивление 1м соответств енно концевых,
участковых, магистральных проводов, Ом;
r
д
– сопротивлени е одного ЭД, r=2 Ом.
Так как везде используется одинаковы й пров од CП-1, то
r
к
=r
у
=r
м
=r=25Ом.
R=m*r
д
+r*1,1(L
к
+L
у
+L
м
)
Пусть L=1,1(L
к
+L
у
+L
м
).
Ра ссчитаем длину провода:
L= 1,1*(L
К
+ L
у
+L
М
);
L
М
примем равным 150м, в зя тое и з того, что мы находимся
в укры тие на расстоя нии 150м, L
М
=150м.
L
К
рав но длине забойки плюс 1м для погруже ния ЭД в
за ряд и минус длина провода ЭД:
L
к
=102(l
З А Б
+1-L
д е т
)
L
к
=102(4,6+1-2)=367.2 м
L
д е т
– длина провода электродетона тора, L
д е т
=2 м.
L
у
рав но сумме расстоя нию между скважинами в ряду и
ме жду ряда ми:
9
L
у
=(6*16*a)+(5*b)
L
у
=(6*16*5.5)+(5*5.5)=555 .5 м.
.
Обща я длина провода рав на:
L= 1,1*(367.2+555.5+2*150)= 1345 м.
Тог д а общее сопроти в ле н ие сети рав н о:
R=m*r
д
+r*1,1(L
к
+L
у
+L
м
)
R=102*2,0+25*1.1* 1.345= 241 Ом.
В соответствии с рассчитанным сопротив ле нием вы бираем
конденсаторную взры вну ю ма шинку КПМ-1А
Характеристика конденсаторной взрывной машинки
КПМ-1А
Число взрыв а емых ЭД нормальн ой
чу вств ительности при последовательном
соединении, штук
100
Общее сопротивление взр ы вной сети, Ом 300
Ёмкость конденса тора, мкФ 2
Напряжение на конденса торе, В 1500
Масса прибора, кг 1,7
Условие R≤R
П
вы полняется (241≤300).
Рассчитаем силу тока в цепи:
I=U/R
Где U- на п р я жение на конденса торе, U=1500 В.
При этом должно выполн я ться услов ие I>1A
I=1500/241=6.22 A
Условие выполняется ( 6.22≥1).
4. ВТОРИЧНОЕ ДРОБЛЕНИЕ НЕГАБАРИТНЫХ КУСКОВ.
Дробление осущ ествляется методами шпуровых или накла дных
за рядов. Масса шпурового или на кладного зарядов
оп р еделяется по форму ле
Q
з
=q
y
V
н . г .
,
10