Разрушение горных пород взрывом - StudentLib.com. 1. Условия производства буровзрывных работ
 Скачать 164.61 Kb.
|
|
6) Длина забойки Lзаб = Lс - Lз = 14,4 - 10 = 4,4 м; 7) Количество скважин в ряду определяется по формуле: Nс = Lб/а; где Lб - длина блока, которая определяется из выражения Lб = Vб/Вб × Н = 120000/27×12 = 370 м; где: Vб - средний объем взрыва равен 120000 м3; Вб - ширина блока, которая определяется по формуле: Вб = Nр × W = 3×9 =27 м; где: Nр - число рядов скважин равное 3; Тогда количество скважин равно: Nб = 370/9 = 41 скважин. 8) Общее количество скважин находится по формуле: Nоб = Nc × Nр = 41×3 = 123 скважины. 9) Определяем объем бурения Nv = Nоб × Lб = 123×370 = 45510 м3. ) Определяем выход взорванной горной массы с 1 погонного метра скважин по формуле: V = (m × H × W2)/Lс = (1×12×92)/14,4 = 67,5 м3/п.м. 6. Выбор и описание конструкции заряда в скважине Изменением заряда конструкции можно регулировать степень дробления пород, при равном выходе горной массы с 1 м скважины и равном удельном расходе ВВ рассредоточение заряда способствует улучшению дробления по сравнению со сплошным зарядом за счет увеличения зоны регулируемого дробления. В качестве материала рассредоточения используется вода, воздух, порода. А) Рассредоточение скважинных зарядов воздушным промежутком, способствует улучшению дробления породы. Воздушные промежутки в скважинах изменяют характер взрыва. При взрыве сплошного забоя без воздушных промежутков происходит переизмельчение породы ближней зоны. При этом в дальнюю зону передается относительно меньшее количество энергии, из-за дробления породы в ней получается менее интенсивным. Создавая воздушные промежутки, можно снизить плотность ВВ в скважине и пиковое давление взрыва на границе заряда порода и тем самым уменьшить переизмельчение породы около заряда, увеличив время активного воздействия взрыва на среду. Газы от взрыва верхней части заряда запирают газообразные продукты нижней, увеличивая время воздействия взрыва на массив. В результате такого изменения параметров взрывного импульса доля энергии, идущей на место переизмельчения, уменьшается, повышается коэффициент использования энергии на дробление в дальней зоне. Б) Дробление породы можно улучшить, если образовать воздушный промежуток между зарядом и забойкой, в сочетании с запирающими зарядами, которые взрываясь одновременно с основным, препятствуют выбросу забойки из скважины. В) Проработка подошвы уступа достигнута путем оставления в перебуре скважины промежутки с водой или воздухом. Длина воздушного промежутка между частями зарядов в большинстве случаев зависит тот длины колонки заряда, типа ВВ и механических свойств пород. Суммарную длину воздушных промежутков можно принимать в следующих пределах: для слабых пород 0,32-0,4 длины заряда, для крепких пород 0,15-0,2 длины заряда. Величина верхней части заряда принимается 0,25-0,35 от общего заряда. Если длина воздушного промежутка превышает 3,5-4 м следует заряд рассредоточить на несколько частей. Для упрощения работ при заряжании ее забойки принимаем сплошной заряд ВВ. он состоит из заряда ВР, боевика и забойки. Его недостаток состоит в том, что он воздействует в основном на нижнюю часть уступа, впоследствии чего образуется выход негабарита. 7. Выбор способа и средств взрывания зарядов Выбор способа взрывания Для инициирования зарядов взрывчатых веществ применяют средства взрывания. Средства взрывания очень чувствительны и начинают действовать от небольших по величине и простых по форме начальных импульсов: удара, нагрева, трения и т.д. К средствам взрывания предъявляются жесткие требования: безотказное действие от сообщенных этим средством начальных импульсов и достаточная мощность, чтобы обеспечить надежное и безотказное инициирование зарядов. Качество начального импульса сильно влияет на результаты взрыва: например, одни и те же детонаторы могут сообщать различную скорость детонации патрону-боевику, если они не будут обладать одинаковым начальным импульсом. Следствием разновременного действия замедлителей одного номинала может быть некачественное дробление горной массы, недопустимый сейсмический эффект или нарушения взрывной сети, т.е. отказы. Следовательно, вторим не менее важным качеством средств инициирования должно являться однообразие их действия. Обязательным условием, предъявляемым ко всем средствам взрывания, является безопасность в обращении. Устройство средств инициирования должно обеспечить их безопасность и стойкость к случайным ударам и тряске, неизбежным при обращении. Другие требования, предъявляемые к средствам инициирования, заключаются в допустимых сроках хранения, простоте устройства, дешевизне и т.д. В промышленности правилами безопасности допускаются следующие способы взрывания: а) огневой; б) при, помощи детонирующего шнура; в) электрический. Огневое взрывание осуществляется с помощью зажигательных трубок, которые представляют собой отрезки огнепроводного шнура, соединенные с капсюлями-детонаторами. Зажигательные трубки разрешается зажигать тлеющим фитилем, отрезком огнепроводного шнура или специальными приспособлениями (патронами для группового зажигания и прочее). Электроогневое взрывание отличается применением электрозажигательных патронов, снабженных горючей смесью, которая после подачи импульса зажигает нужное количество зажигательных трубок. Взрывание зарядов при помощи детонирующего шнура (ДШ) является наиболее распространенным в отечественной и зарубежной практике. Современные методы многорядного короткозамедленного взрывания с помощью ДШ характеризуются широким применением пиротехнических замедлителей. Инициирование взрывной сети из ДШ осуществляется электродетонатором или капсюлем-детонатором. Взрывание зарядов электродетонаторами (электровзрывание) возможно при наличии источников тока, проводов и контрольно-измерительной аппаратуры. До начала монтажа электровзрывной сети все электроустановки, кабели и провода в пределах опасной зоны обеспечиваются. Многорядное короткозамедленное взрывание при массовых взрывах ограничено также количеством ступеней замедлений электродетонаторов. Применяется при взрывах на выброс и отбойке пород, где не требуется большого числа замедлений. Перечисленные способы взрывания допускается применять на открытых и подземных работах для организаций, ведущих взрывные работы. Выбор их зависит от условий производства работ и поставленных задач, которые необходимо решить с помощью взрыва. В целях достижения наибольшей надежности взрывных работ применяем метод взрывания ДШ. Промежуточные детонаторы Промежуточные детонаторы применяются для инициирования ВВ, обладающих пониженной чувствительностью. Использование их оправдывает себя при малых (близких к критическим) диаметрах и значительной длине скважинных зарядов, л также при наличии в заряде ВВ инертных примесей (шлама). В качестве промежуточных детонаторов используют порошкообразные аммиачио-селитрснные ВВ в патронах или же специально изготовляемые шашки - заряды стандартных форм и размеров. Марку шашки в большинстве случаев обозначают буквами и числом. Буквы указывают наименование ВВ, а число - массу. На отечественных горнодобывающих предприятиях наиболее распространены литые и прессованные шашки следующих марок: Т-400 - тротиловые прессованные цилиндрической формы с центральным сквозным отверстием; ТГ-500 - изготовленные из сплава тротила и гексогена; ТТ-500 - тротило-тетриловые цилиндрической формы; Т-200 - тротиловые; Т-75, Т-200 - тротиловые прессованные цилиндрической или прямоугольной формы, массой 75-200 г. с гнездом под капсюль-детонатор (или без гнезда). В зарядах ВВ, где неизбежны инертные примеси в виде шлама, массу промежуточных детонаторов рекомендуется увеличивать на 60-80%. Для обеспечения нормального протекания детонационного процесса по всей длине заряда надо учитывать местонахождение боевика в заряде, а следовательно, и соответствующие его параметры. В зависимости от условий взрывания шашки выпускаются приспособленными для инициирования их капсюлями-детонаторами (электродетонаторами) или детонирующим шнуром. Шашки или патроны ВВ, соединенные с детонирующим шнуром или детонатором, называют боевиками. Боевики изготовляют на месте работ или в специально. отведенных местах. Количество их не должно превышать потребности подготовляемого взрыва. Патрон-боевик из патронированного ВВ в мягкой оболочке до ввода в патрон детонатора или ДШ нужно хорошо размять, а оболочку с торца развернуть. После введения в патрон ДШ (завязанного узлом) или детонатора бумажную оболочку необходимо обвязать шпагатом вокруг ДШ, огнепроводного шнура или проводов электродетонатор. Детонатор при этом должен быть введен в патрон ВВ на полную длину независимо от типа применяемого ВВ. При производстве взрывных работ в сырых условиях патрон-боевик изолируют с помощью резиновой оболочки или другими способами. Боевики вводятся в заряд осторожно, без толчков. При заряжании запрещается уплотнять боевики, а также проталкивать их ударами. В качестве промежуточного детонатора принимаем Т400-Г тротиловая шашка весом 400г, скоростью детонации 6,8 км/с и плотностью 1,52г/см3. Имеет осевое отверстие под детонирующий шнур. Выбор электродетонатора Электродетонатор мгновенного действия - соединение КД с электровоспламенителем в одной гильзе, служащее для инициирования заряда ВВ. Принцип действия ЭД мгновенного действия; при прохождении электрического тока мостик накаливания электровоспламенителя мгновенно нагревается, вызывает вспышку зажигательного состава, от которого мгновенно загорается воспламенительный состав. Луч пламени воспламенительной головки вызывает взрыв ЭД. ЭД изготовляются мгновенного, короткозамедленного и замедленного действия. В ЭД применяют безгазовые зажигательные, воспламенительные и замедляющие составы. Электровоспламенитель соединяется с КД при помощи мастики или обжима гильзы по пластиковой пробочке, а в ряде конструкций резьбовым ниппелем и крышкой. Гильзы ЭД изготовляются из тех же материалов, что и гильзы КД. Детонаторные провода изготовляются с медной или стальной жилой в полиэтиленовой или полихлорвинидовой изоляции. Безопасный ток для всех марок ЭД 0,18 а. ЭД водонепроницаемы и выдерживают давление водяного столба высотой более 1 м. Промышленность выпускает ЭД мгновенного действия ЭД-8П (предохранительный), ЭД-8-ПМ, повышенной инициирующей способности предохранительного типа, ЭДБ-не содержит инициирующих ВВ, менее чувствителен к механическим и температурным воздействиям, ЭД-8-ЗПС - для взрывания в сухих местах. ЭД-8-Э и ЭД-8-Ж выпускаются партиями не более 50000 шт., ЭДП, ЭДП-р и ЭДС - не более 15000 шт. В одну картонную коробку в зависимости от длины проводов и типа ЭД укладывают 30-80 электродетонаторов. Выбираем электродетонатор мгновенного действия для работы в обводненных местах ЭД-8-Э. Детонирующий шнур и пиротехнические замедлители Детонирующий шнур (ДШ) состоит из оболочки и сердцевины. Сердцевиной служит слабо спрессованное бризантное ВВ или смесь бризантного ВВ с инициирующим, навеска которого составляет 12 - 13 г. на 1 м шнура. Через сердцевину пропущены две направляющие хлопчатобумажные нити, которые способствуют распределению ВВ при изготовлении шнура. Оболочка состоит из трех слоев льняных или хлопчатобумажных нитей. Средняя и наружная оплетка покрыты изолирующим составом и лаком, которые предохраняют сердцевину от влаги и механических повреждений. Наружная белая оболочка детонирующего шнура марки ДШ-А имеет спиральные красные нити, а водоустойчивый шнур марки ДШ-В покрыт красной полихлорвиниловой оболочкой. Шнуры имеют диаметр 5 - 6 мм и выпускаются отрезками длиной 50 м, свернутыми в бухты. Бухты заворачивают и бумагу, упаковывают в ящики и в таком виде отправляют потребителям. В горной промышленности наиболее широкое распространение получили шнуры, сердцевина которых изготовлена из тэна. Такие ДШ сравнительно безопасны: к удару они почти не чувствительны, от огня не взрываются. При температуре выше 30°С гидроизоляция плавится, проникает в сердцевину и резко снижает чувствительность ВВ к детонации. Поэтому сети из детонирующих шнуров при температуре воздуха более 30°С должны прикрываться от действия солнечных лучей. При применении шнуров, имеющих пластиковую оболочку, эта необходимость отпадает. В условиях минусовых температур при монтаже взрывной сети шпур может ломаться. Скорость детонации тэнового шнура 7000 м/с. Детонирующий шнур применяется для передачи детонации на расстояние одновременного взрывания нескольких зарядов от одного капсюля, а также для обеспечения полноты взрыва удлиненных или рассредоточенных зарядов. На открытых и подземных разработках детонирующий шнур широко применяют для короткозамедленного взрывания скважинных и камерных зарядов. При взрыве нескольких зарядов, расположенных в различных местах, в них вводят отрезки ДШ, которые соединяют в общую цепь и взрывают с одного места зажигательной трубкой или электродетонатором. При бескапсюльном взрывании колонковых и камерных зарядов на конце детонирующего шнура, вводимого в заряд, завязывают 2-3 узла. Заряды между собой можно соединять последовательно и параллельно. Соединение двух отрезков или ответвления с магистральным шнуром разрешается производить только внакладку или способами, указанными в инструкции, находящейся в ящике с ДШ. Соединение внакладку необходимо делать по длине не менее 10 мм, при этом шнуры должны плотно прилегать один к другому. Скрепляют шнуры изоляционной лентой, тесьмой пли шпагатом. Шнуры следует присоединять к магистральному шнуру так, чтобы направление распространения детонации по ответвлению совпадало с направлением распространения детонации по магистральному шнуру. При прокладке ДШ нельзя допускать витков и скруток шнура, так как это может вызвать затухание детонации. При пересечении шнуров между ними необходимо помещать прокладку из грунта или дерева толщиной не менее 10 см. Разработана конструкция шнура, в котором сердцевина заключена в целлофановую трубку. По сравнению со шнуром ДШ-А это делает ДШ более термостойким и препятствует высыпанию ВВ при перегибах. В предохранительных ДШ, созданных для шахт, опасных но газу или пыли, сердцевина состоит из смеси ВВ с пламегасителем (ДШП-1 и ДШП-2). Диаметр их 8,5 -9 мм, скорость детонации 6000 м/с, инициируют от капсюля-детонатора №8. В 1959 г. на предприятиях Советского Союза замедления между зарядами или группами зарядов при взрывании ДШ начали осуществлять с помощью пиротехнических реле КЗДШ-58. Реле представляет собой жесткую бумажную трубку, в которую вставлен замедляющий элемент, который состоит из обычного капсюля-детонатора №8 и пиротехнического замедлителя (оксид меди и алюминиевая пудра). С обоих концов трубки закреплены отрезки детонирующего шнура: один длиной 350 мм, а другой 150 мм. Между концом трубки с длинным отрезком ДШ и замедляющим элементом, помещенным в другом конце трубки, находится свободное пространство длиной 100 мм. На бумажной трубке краской нанесена стрелка, указывающая направление хода детонации, и цифры, обозначающие номинал замедления (в миллисекундах). Пиротехническое реле применяется в таких же условиях, как ДШ и капсюли-детонаторы №8. Принцип действия реле состоит в следующем. Детонация от нити ДШ через свободное пространство трубки передается в виде снопа огня к замедляющему составу, который запрессован в металлическую гильзу. Продолжительность горения пиротехнического замедлителя указана на трубке. Пламя от замедлителя передается капсюлю-детонатору, который инициирует передний конец ДШ. КЗДШ-58 выпускаются в шести сериях с номиналами 10, 20, 35, 50, 75 и 100 мс. Для создания замедлений больших, чем 100 мс, соединяют последовательно несколько реле. Реле передает детонацию только в направлении, указанном стрелкой на бумажной гильзе. В сеть детонирующий шнур включают «внакладку» или «внакрутку» (с сивкой нитей ДШ). При дублировании сети ДШ параллельные реле должны иметь одинаковую степень замедления и находиться на расстоянии не менее 15 см один от другого. С 1963 г. освоен выпуск пиротехнических реле двухстороннего действия КЗДШ-62-2, которые передают детонацию в сети ДШ независимо от того, каким концом оно подключено. Гильза реле - металлическая, длиной 137 мм и диаметром 7,1 мм. В гильзе находятся два промежуточных колпачка, два замедлителя и два капсюля-детонатора. С обоих концов закреплены отрезки ДШ. Прочный корпус и небольшие габариты КЗДШ-62-2 делают его более удобным и безопасным. Применять можно и интервале температур от +50° до -30°С, гарантийный срок - 1 год. Конструкции реле, выпускаемых за рубежом, несколько отличаются от отечественных. Так, детонационное реле двухстороннего действия английского производства имеет с двух концов капсюли-детонаторы, между которыми находится замедляющий состав (пиротехнический элемент). В ФРГ выпускаются двухсторонние реле, в которых нет капсюлей-детонаторов. Передача и усиление импульса от одного отрезка ДШ к другому осуществляется самим пиротехническим замедлителем, расположенным между отрезками ДШ. По правилам безопасности пиротехнические реле должны проходить испытание на наружный осмотр и безотказное взрывание. |