Масаев Ю.А., Першин В.В. Технология и безопасность взрывных работ в практических задачах

Подождите немного. Документ загружается.

191

Тема 11. Расчет параметров скважинной отбойки

к проекту массового взрыва на карьерах

1. Цель работы

Цель работы – изучение методов ведения взрывных работ на

карьерах, приобретение навыков составления проектов массового

взрыва и расчета основных параметров скважинной отбойки гор-

ных пород.

2. Теоретические основы

Проект массового взрыва составляют на основе утвержден-

ного проекта разработки месторождения, результатов экспери-

ментальных и промышленных взрывов, правил ведения взрывных

работ и Единых правил безопасности при взрывных работах.

Проект состоит из расчетно-пояснительной записки и гра-

фической информации.

В расчетной части необходимо определить основные пара-

метры скважинной отбойки горных пород: диаметр скважин (заря-

да ВВ) d

; сопротивление по подошве уступа (ЛСПП) W; глу-

бину скважины L

скв

; общее число скважин N; длину внут-

ренней забойки l

заб

; длину перебура l

пер

; величину заряда ВВ в

скважине Q; расстояние между скважинами в ряду а; расстояние

между рядами b; расход детонирующего шнура на взрыв L

дш

192

Графическая часть содержит выкопировку с плана местности

с указанием границ опасной зоны, мест установки постов охраны

и порядка взрывания скважин на уступе, конструкцию заряда ВВ в

скважине.

Для составления технических расчетов и схем расположе-

ния скважин на уступе маркшейдеры составляют планы разраба-

тываемых горизонтов и выкопировку взрываемых блоков в мас-

штабе 1 : 500 или 1 : 1000. Проект утверждается главным инже-

нером (технологом) предприятия, вводится в действие приказом

директора предприятия и является основным документом для ве-

дения взрывных работ на карьере.

Порядок расчета параметров БВР

Масса заряда в скважине



где q – расчетный удельный расход ВВ, кг/м

; а – расстояние ме-

жду скважинами в ряду, м; W – линия сопротивления по по-

дошве уступа, м; Н – высота уступа, м.

Величина удельного расхода ВВ может быть определена из

табличных данных, обобщающих опыт работы предприятий, или

рассчитана по формуле šСоюзвзрывпромаŸ:

193

 

fdq















2,0470

где f – коэффициент крепости пород по шкале проф. М. М. Про-

тодьяконова; ρ

– плотность породы, т/м

; d

– принятый раз-

мер негабаритного куска, м; d

– средний размер естественной

отдельности (табл. 5.17), м.

750 Ε,

d ,

где Е – вместимость ковша экскаватора, м; е – коэффициент

работоспособности принятого ВВ (табл. 5.18).

Таблица 5.17

Категория

трещиноватости

Степень трещиноватости

Средний размер от-

дельности (d

), м

I Чрезвычайнотрещинова-

тые (мелкоблочные)

до 0,1

II Сильнотрещиноватые

(среднеблочные)

0,1–0,5

III Среднетрещиноватые

(крупноблочные)

0,5–1,0

IV Малотрещиноватые

(весьма крупноблочные)

1,0–1,5

V Практически монолитные

(исключительно крупно-

блочные)

>1,5

194

Таблица 5.18

Тип ВВ е Тип ВВ

Гранитол 1 1,15 Граммонит 79/21 1,00

Гранитол 7А 0,96 Ифзанит Т-80 1,08

Карбатол ГЛ-10В 0,79 Граммонал А-50 1,08

Гранулит С-6М 1,11 Акватол ГЛТ-20 1,15

Скальный аммонал 0,80 Ифзанит Т-60 1,10

Алюмотол 0,83 Гранулит М 1,13

Гранулит АС-8 0,89 Акватол АВ 1,20

Аммонал водоустойчивый 0,90 Гранулотол 1,20

Аммонал 200 0,90 Ифзанит Т-20 1,20

Детонит М 0,82 Карбатол 1,42

Аммонит 6ЖВ 1,00

Линия сопротивления по подошве уступа может быть опре-

делена по формуле

сквт





 dКW ,

где К

– коэффициент, учитывающий трещиноватость массива:

для крупноблочных пород К

= 1; для мелкоблочных –

= 1,2; ρ

– плотность породы, кг/м

; Δ – плотность заряжа-

ния, кг/м

; d

скв

– диаметр скважины, м.

Плотность заряжания является одним из важных парамет-

ров, от которого зависит конечный результат взрыва. При ручном

и механизированном заряжании (самотечном) плотность заря-

195

жания находится в пределах 0,8–1,0 г/см

, при пневматиче-

ском заряжании гранулированными ВВ – 1,0–1,1 г/см

, водосо-

держащими – 1,3–1,6 г/см

, горячельющимися ВВ – 1,4–1,55 г/см

Диаметр скважин зависит от крепости горных пород и высо-

ты уступа. При этом одно из решающих значений имеют произво-

дительность станка и стоимость бурения. С увеличением высоты

уступа и крепости горных пород применяемый диаметр скважин

увеличивается. Скважины диаметром 100Î160 мм рациональ-

но применять в слабых породах, диаметром 200Î320 мм – в

породах средней крепости и крепких.

Найденное значение W должно удовлетворять условиям

безопасности



, CHCW







tg ,

где Н – высота уступа, м; α – угол откоса уступа, град; С – рас-

стояние от верхней бровки уступа до первого ряда скважин, м (по

условиям безопасности С ≥ 3 м). Если это условие не соблюдает-

ся, то необходимо увеличить диаметр скважин.

Глубину скважин определяют так:

перскв

lНL





где l

пер

– величина перебура скважин, м.





Wl 4,02,0





пер

196

Длина заряда ВВ в скважине определяется как





/QL

зар

где γ – количество ВВ, размещаемого в 1 м скважины, кг/м:







скв

где Δ – плотность заряжания, кг/м

(Δ = 800–1000 кг/м

Длина верхней забойки L

заб

= L

скв

– l

зар

Если L

заб

< 0,8W, то необходимо уменьшить линию сопро-

тивления по подошве уступа или расстояние между скважина-

ми. Если L

заб

> 1,2W, то необходимо увеличить длину заряда ВВ

(количество ВВ в скважине), а если этого нельзя выполнить, то

перейти на взрывание зарядов с воздушными промежутками.

Общее количество скважин зависит от параметров взрывае-

мого блока.

Число скважин в одном ряду можно определить как

n ,

где А – длина фронта выемочного блока, м; а – расстояние меж-

ду скважинами в ряду, м:





Wa 2,18,0





197

Количество рядов скважин определяется как

К  , где

В – ширина выемочного блока, м; в – расстояние между рядами

скважин, м (в = а).

Общее число скважин N = Kn.

После определения основных параметров БВР необходимо

выбрать схему коммутации взрывной сети и порядок взрывания

скважин (порядная, поперечная или продольная схемы взрывания,

порядноврубовая или диагональная схемы). Пример выполнения

графической части показан на рис. 5.1.

Расход детонирующего шнура определяют по формуле





KnLаL 121,1







сквдш

где 1,1 – принимаемые 10 % ДШ на сростки и прогибы из-за

неровностей поверхности уступа; 2 – расход шнура на основную и

дублирующую магистраль (при Н > 15 м).

Объем горной массы, взрываемой одним скважинным заря-

дом ВВ, определяют по формуле



Выход горной массы с 1 м скважины (м

/м):

скв

HWа

V ' .

Результаты расчета и фактические показатели заносят в табл. 5.19.

198

Таблица 5.19

Значения по-

казателей

Показатели

Ед.

изм.

рас-

чет-

ные

фак-

тиче-

ские

1. Высота уступа м

2. Глубина скважин м

3. Диаметр скважин м

4. Величина перебура м

5. Общее число скважин шт.

6. Число рядов скважин шт.

7. Число скважин в ряду шт.

8. Расстояние между скважинами в ряду м

9. Расстояние между рядами скважин м

10. Сопротивление по подошве м

11. Объем бурения м

12. Объем взрываемой породы м

13. Удельный расход ВВ кг/м

14. Масса заряда ВВ в скважине кг

15. Длина заряда ВВ в скважине м

16. Длина внутренней забойки в скважине м

17. Длина воздушных промежутков м

18. Выход горной массы: с одной скважины

с 1 м скважины

/м

19. Расход ВВ: тип

количество

кг

20. Расход детонирующего шнура м

21. Расход огнепроводного шнура м

22. Расход КЗДШ шт.

23. Расход капсюлей-детонаторов шт.

24. Расход тротиловых шашек (боевиков) шт.

199

План расположения скважин

Схема коммутации взрывной сети

Конструкция заряда ВВ в скважине

Рис. 5.1. Образец схемы расположения

и порядка взрывания скважин

200

По рассчитанным параметрам составляется паспорт буро-

взрывных работ.

Таблица показателей

Категория трещиноватости

Коэффициент крепости

Наименование породы

скв

, мм

Тип бурового станка

скв

, м

пер

, м

W, м

Сетка скважин, мÉм

Объем бурения, м

Объем взрывания, тыс. м

1 6

пес-

чаник

250

СБШ-

250

20 5 7 7É7 1600 80

Вопросы для самоконтроля

1. Что включает в себя проект массового взрыва для открытых

разработок?

2. Для чего необходим паспорт БВР?

3. Что содержит графическая часть проекта массового взрыва?

4. Сколько экземпляров паспорта БВР составляют и где они

должны находиться?