Разрушение горных пород взрывом - StudentLib.com. 1. Условия производства буровзрывных работ

• Название: 1. Условия производства буровзрывных работ
• Дата: 11.10.2022
• Размер: 164.61 Kb.
• Имя файла: Разрушение горных пород взрывом - StudentLib.com.rtf
• Тип: Документы; #726807
• страница: 1 из 3

1. Условия производства буровзрывных работ
Разрабатываемые горные породы мелкозернистые кварциты с коэффициентом крепости ¦=16-18 и относящийся к IV категории трещиноватости, объемный вес порфиритов g = 2,65 т/м³.

На вскрышных работах получают следующие параметры уступа: высота добычного уступа равна 15 м, угол откоса уступа - 75⁰. В среднем объем взрыва составляет 90 тыс. м³.

Выемка горных пород и их погрузка ведется экскаватором ЭКГ - 5. поэтому максимально допустимый размер кусков взорванной породы рассчитывается.


скважина буровзрывной порода

где:

· К= 0,3 - 0,4 в среднем;

· К - вместимость ковша экскаватора равна 5 м³.

Размер кусков: м;

Важнейшим свойством горной породы при выборе способа бурения и типа бурового станка является показатель трудности бурения горной породы.
П_б = 0,07 (d_сж + t_сдв) + 0,7g
Где: d_сж, t_сдв - соответственно предел прочности на сжатие и сдвиг;

g - плотность породы равная 2,65 т/м³.
d_сж= ¦×100 = 16×100 = 1600 = 160 МПа;

где: ¦ - коэффициент крепости;
d_сдв= d_сж/3 = 160/3 = 53 МПа;
П_б = 0,07 (160 + 53) + 0,7×2,65 » 17

Отсюда делаем вывод, что мелкозернистые кварциты относятся по буримости к IV классу весьма труднобуримым породам.
2. Выбор способа бурения, типа бурового станка и расчет его сменной годовой производительности
Способ бурения выбирается в зависимости от параметров уступа и буримости горных пород. Бывают способы бурения скважин: вращательное, погружными пневмоударниками, с шарошечными долотами, огневое, комбинированное и взрывное. У способов бурения типы станков бывают: во вращательном бурении скважин - СБР-125 и СБР-160; с погружными пневмоударниками - СБУ-125, СБУ-100Г и СБУ-100П; с шарошечными долотами - 2СБШ-200, 2СБШ-200Н, СБШ-250МН и другие.

Шарошечные станки для карьеров выпускаются на гусеничном ходе, они достаточно маневренны при большой массе, необходимой для создания высоких осевых усилий на долото 10¸20 кН на 1 см диаметра долота.

Для удаления буровой мелочи с забоя на всех станках устанавливаются винтовые компрессоры. Для пылеулавливания на станках 2СБШ-200 установлены рукавные фильтры или емкости с водой, а на станках СБШ-250МН и СБШ-320 - емкости с водой, необходимой для создания воздушно-водяной смеси, используемой для очистки скважины и пылеподавления.

Выбираем тип станка СБШ-250МН с диаметром скважины d_cкв = 244 мм.

Сменную производительность рассчитываем по формуле:

где:

Т_см - продолжительность смены составляет 8 ч;

Т_о, Т_в - соответственно продолжительность выполнения основных и вспомогательных работ на 1 м скважины, ч;

К_и.б. - коэффициент использования сменного времени;
К_и.б.= (Т_см - (Т_пз + Т_р + Т_вп))/Т_см;
где: Т_пз, Т_р, Т_вп - соответственно продолжительность подготовительно-заключительных операций, регламентированных перерывов и внеплановых простоев в течении смены, ч.
Т_пз и Т_р в сумме дают 0,5¸1 ч, а Т_вп - 1¸1,5 ч.
К_и.б.= (8 - (1 + 1,5))/8 = 0,7;
Т_о= 1/V_о
где V_о - техническая скорость бурения. Для СБШ-250МН выбираем 10 м/ч.

Т_о = 1/10 = 0,1 ч

Величина Т_в определяется по хронометрическим наблюдениям и примерно составляет 2-3 мин. или 0,02-0,03 ч.

м/смена;

Потом решаем годовую производительность, которая рассчитывается по формуле:
П_г = П_см×n_см×N;
где:

n_см - число рабочих смен в сутки равно 3;

N - число рабочих дней в году равное 285.

П_г = 47×3×285 = 40185 м/год
3. Выбор типа ВВ и оценка эффективности их применения
Для упрощения выбора взрывных веществ, взрываемые массивы разделены в зависимости от крепости горной породы на две группы с коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодьяконова до 12 и более 12 и в зависимости от обводненности толщи на две группы - сухие и обводненные.

Для заряжания обводненных скважин на открытых горных работах, заряды будут находиться в скважине до взрывания от 7 до 30 суток, пригодны только гранулит АС-4 и игдонит.

По степени вредного воздействия на человеческий организм наиболее опасны детониты и углениты, т.к. они содержат в своем составе нитроэфиры.

При работе с гранулотолом, аммонитами, граммонитами и др. тротило - содержащими составами также необходимо избежать их контакта с открытыми частями тела. Содержащие пыли ВВ в атмосфере на рабочем месте, в зоне дыхания рабочего, зарядного устройства и в забое не должно превышать санитарных норм (тротила - не более 1 мг/м³, алюминиевой пудры - 2 мг/м³, аммиачной селитры - 10 мг/м³, паров индустриального масла - 10 мг/м³).

Для создания санитарно-гигиенических условий труда на предприятиях необходимо осуществлять меры защиты от пыли ВВ: устанавливать системы пылеотсоса из накопительных бункеров, производить мокрую уборку помещений, увлажнять ВВ в процессе пневматического заряжания, применять специальные насадки для формирования зарядов из россыпных ВВ, в восходящих шпурах и скважинах устанавливать устройства для улавливания пыли в устье скважины и т.д. трудящихся, работающих с ВВ, необходимо обеспечить индивидуальными средствами защиты.

Граммониты - грубодисперсные аммиачно-селитренные ВВ, представляющие собой смесь водоустойчивой гранулированной аммиачной селитры с гранулированным или чешуйчатым тротилом. Граммониты горючих добавок не содержат, устойчивы против слеживаемости, имеют хорошую сыпучесть, пригодны для механической зарядки, могут использоваться в сухих и обводненных условиях. Грамониты приготавливаются путем холодного или горячего смещения.

На гранулированном тротиле изготваливаются - граммониты 50/50 и 30/70 - для взрывания обводненных скважин. Значение индексов: числитель дроби - процентное содержание гранулированной аммиачной селитры, знаменатель - тротила.

Гранулотол (гранулированный тротил) с размером гранул 3-5 мм применяется как самостоятельное ВВ для взрывания обводненных скважин и в качестве компонента в составе граммонитов и водосодержащих ВВ. В сухом состоянии гранулотол имеет теплоту взрыва 3450 кДж/кг, а водонаполненный - 4200 кДж/кг в пересчете на 1 кг сухого ВВ. Работоспособность водонаполненного гранулотола на баллистическом маятнике и в свинцовой бомбе (с промежуточным детонатором) на 10-13% выше работоспособности сухого в тех же условиях. Гранулотол абсолютно водоустойчив, хорошо тонет в воде, имеет хорошую сыпучесть в сухом и мокром состоянии. При хранении не слеживается и не спекается, обладает высокой стабильностью взрывчатых свойств. Его заряды могут продолжительное время находиться в воде, в том числе и проточной, без потери взрывчатых свойств. Для инициирования гранулотола необходим промежуточный мощный детонатор, так как он недостаточно чувствителен к обычным СИ.

Алюмотол - гранулированный сплав с гранулами до 5 мм серого цвета, состоящий из 85% тротила и 15% алюминиевой пудры, с теплотой взрыва 5600 кДж/кг. Плотность гранул 1,5-1,7 г/см³. Алюмотол абсолютно водоустойчив, хорошо сыпуч в сухом и мокром состоянии, не слеживается, пригоден для механизированного заряжания скважин, обладает высокой стабильностью и высокими взрывчатыми свойствами. Предназначен для взрывания в обводненных скважинах, в том числе и с проточной водой, и с крепостью пород свыше f >12. Для его инициирования необходимы мощные промежуточные детонаторы.

Показатели	Гранулотол	Алюмотол	Граммонит 50/50
Теплота взрыва, кДж/кг	4100	5600	3700
Работоспособность, см3	290	430	450
Объем газов, л/кг	1945	815	870
Бризантность, мм (в стальных кольцах) в водонаполненном состоянии	32-34	разрушение	23-25
Скорость детонации в стальной трубе, км	5,5-6,5	5,5-6,0	3,6-4,2
Плотность насыпная, г/см3	0,95-1,0	0,95-1,0	0,9-0,95
Кислородный баланс, %	-74	-76,2	-27,2

Из перечисленных выше ВВ выбираем более подходящее, а именно алюмотол.
4. Обоснование удельного расхода ВВ
q_p = (q_э ×е × К_d × γ)/2,6 кг/м³;
где:

q_э - эталонный расход граммонита 79/21 при кондиционном размере кусков и равен 0,6 кг/м³;

γ - плотность породы, равная γ=2,65;

е - коэффициент работоспособности (поправочный коэффициент), равный е =0,83;

К_d - коэффициент дробления (зависит от среднего размера d_ср), равный К_d =0,85
d_ср =(0,3÷0,4) , м,
где Е - объём ковша применяемого экскаватора, Е=5 м³

d_ср =0,3× =0,51 м

Решаем удельный расход ВВ

q_p = (0,6 ×0,83 × 0,85 × 2,65)/2,6 = 0,43 кг/м³
5. Расчет основных параметров и показателей взрывных работ
) Определить показатель от скважины до подошвы уступа, линию сопротивления, W по формуле:
;
Р - вместимость одного погонного метра скважин находится по формуле:
кг/п.м.
где: d_c - диаметр скважины составляет 244 мм, а D - плотность ВВ в заряде и равна 900 кг/м³.



минимальное значение линии сопротивления по подошве уступа, удовлетворяющее безопасному обуриванию уступа
W_min = 15 × Ctg a + L_д;
где:

a - угол откоса уступа равен 75^о;

L_д - минимальное допустимое расстояние от оси скважин до верхней бровки уступа равное 3 м.
W_min = 15×Ctg 75^o + 3 = 6 м³ W_min
2) Определить расстояние между скважинами и рядами.

Расстояние между рядами b = w, т.е. b = 9 м.

Расстояние между скважинами
a = m × W = 1 × 9 = 9 м,
где m - коэффициент сближения (1 ¸ 1,25)

3) Определим глубину скважины.

Глубина скважины зависит от высоты уступа, угла их наклона и длины перебура.

Ориентировочно перебур определяется по формуле:

L_пер = (8 ¸ 16) × d_с; L_пер = 10 × 244 = 2440 = 2,4 м;

Глубина скважины находится по формуле:
L_c = H + L_пер = 12 + 2,4 = 14,4 м;
где Н - высота уступа равна 12 м.
4) Вес заряда определяется по формуле:
Q_з = m × q_p × H ×W² = 1 × 0,43 × 12 × 9² = 418 кг;
5) Длина заряда определяется по формуле:
L_з = Q_з / Р = 418/42 = 10 м;