Что включает в себя паспорт бвр

Обновлено: 28.06.2024

Буровзрывные работы ведутся на проведение горной выработки. Тип горной выработки – штрек. Горная порода или руда при проходке - сланцы. Коэффициент крепости по М. М. Протодьяконову 6. Характеристика структуры породы: массивные,хрупкие. Сечение выработки в проходке 18,8 . Форма поперечного сечения выработки – сводчатая. Ширина выработки 4 м. Угол наклона выработки к горизонту – горизонтальная. Приток воды в выработку 1,5 .
Штрек – горизонтальная горная выработка, не имеющая выхода на поверхность, проведенная по простиранию пласта с углом наклона не более 0-3̊ или в любом направлении при горизонтальном его залегании. Штрек, проведенный по полезному ископаемому, называется - пластовым, а по породе – полевым. В зависимости от назначения штреки бывают откаточные, вентиляционные, главные, этажные и промежуточны

Содержание

Условия производства БВР………………………..………………..4 стр.
Выбор способа бурения, типа буровой машины и бурового инструмента……………………………………………………………………….4 стр.
Выбор типа ВВ……………………………………………………….5 стр.
Определение удельного расхода ВВ………….…………………. 6 стр.
Расчет общего количества ВВ на цикл и количество шпуров в забое……………………………………………………………………. 7 стр.
Выбор типа вруба…………..………………………………………..8 стр.
Выбор схемы расположения шпуров в забое…………. 8 стр.
Выбор конструкции и расчет массы шпуровых зарядов…………. 8 стр.
Выбор способа и средств инициирования шпуровых зарядов…….9 стр.
Выбор схемы соединения электровзрывной сети и ее расчет……12стр.
Механизированное заряжание шпуров…………………………..13стр.
Основные правила безопасности при ведении взрывных работ при проходке горной выработки…………………………………………….15 стр.
Список использованной литературы. 27 стр.

Вложенные файлы: 1 файл

Курсовая по РГПВ Айвана.doc

Министерство науки и образования Российской федерации

ФГАОУ ВПО Северо – восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова

Кафедра Подземной разработки месторождений полезных ископаемых

ст. IV курса группы ШПС – 08

Игнатьев Иван Евгеньевич

Сорокин Владимир Степанович

Условия производства БВР………………………..………………..4 стр.
Выбор способа бурения, типа буровой машины и бурового инструмента………………………………………………… …………………….4 стр.
Выбор типа ВВ……………………………………………………….5 стр.
Определение удельного расхода ВВ………….…………………. 6 стр.
Расчет общего количества ВВ на цикл и количество шпуров в забое………………………………………………………………… …. 7 стр.
Выбор типа вруба…………..………………………………………..8 стр.
Выбор схемы расположения шпуров в забое…………. 8 стр.
Выбор конструкции и расчет массы шпуровых зарядов…………. 8 стр.
Выбор способа и средств инициирования шпуровых зарядов…….9 стр.
Выбор схемы соединения электровзрывной сети и ее расчет……12стр.
Механизированное заряжание шпуров…………………………..13стр.
Основные правила безопасности при ведении взрывных работ при проходке горной выработки…………………………………………….15 стр.

Список использованной литературы. . . 27 стр.

Штрек – горизонтальная горная выработка, не имеющая выхода на поверхность, проведенная по простиранию пласта с углом наклона не более 0-3̊ или в любом направлении при горизонтальном его залегании. Штрек, проведенный по полезному ископаемому, называется - пластовым, а по породе – полевым. В зависимости от назначения штреки бывают откаточные, вентиляционные, главные, этажные и промежуточные.

Выбор способа бурения. Типа буровой машины. Бурового инструмента

Проведением горной выработки называют комплекс работ, включающий разрушение массива, погрузку и транспортирование горной породы, возведение крепи, наращивание транспортных устройств и коммуникаций, обеспечивающих определенную скорость подвигания забоя выработки.

Существующие способы бурения: ударно – вращательное, ударно – поворотное, перфораторное, вращательное бурение.

Пневматические перфораторы по сравнению с другими буровыми машинами обладают наиболее высокими эксплуатационными качествами. Они имеют наименьшую относительную массу, невелики по габаритам, легко и просто обслуживаются и работают на безопасной энергии – энергии сжатого воздуха. Пневматические перфораторы успешно бурят породы любой крепости и применяются при подземной разработке месторождений, а также на буровзрывных работах в любых горно-технических условиях. Предназначены для бурения шпуров с пневматических поддержек или с рук при проведении горизонтальных и слабонаклонных горных выработок, а также при проходке стволов шахт. Параметры бурения: диаметр – 32-46 мм; глубина бурения до 5 м, коэффициент крепости пород – 6-20.

Переносной перфоратор ПП-63В

Диаметр шпура, мм

Глубина шпура, м

Ударная мощность, кВт

Энергия удара, Дж

Расход сжатого воздуха,

Крутящий момент, Нм

Осевое усилие подачи, Н

Тип бурового инструмента

Выбор типа взрывчатых веществ и оценка эффективности их применения.

Выбор ВВ производят с учетом газового режима, прочности и водообильности пород.

Проанализировав данные приходим к выводу, что в наших условиях будет использоваться ВВ типа Гранулит АС-4, так как имеет наименьший коэффициент работоспособности, более высокую теплоту взрыва и наибольшую насыпную плотность, безопасен в обращении, состоящее из АС и ДТ, плюс алюминиевой пудры (4%). Применяется в подземных условиях рудников и шахт, не опасных по газу и пыли, при ручном и механизированном способе заряжения сухих и мокрых (обезвоженных) шпуров, скважин и камер.

Расчёт параметров буровзрывных работ:

Удельная теплота взрыва (С_т), кДж/кг

Плотность Δ, кг/м 3

Коэффициент относительной работоспособност и

4. Определение удельного расхода ВВ:

Где - коэффициент взрываемой породы;

- коэффициент структуры породы;

изменяется от 0,8 до 2. Меньшие значение характерны для мелкослоистых и мягких пород, большие – для наиболее вязких и упругих. В нашем случае мы возьмем ;

- коэффициент зажима, учитывающий глубины шпуров и сечение выработки.

, -работоспособность применяемого взрывчатого вещества;

Расчет общего количества ВВ на цикл и количество шпуров в забое:

ширина горной выработки;

Определение количества ВВ на цикл (на одно взрывание):

объем взрываемой породы в массиве на одну заходку, м 3

Масса заряда в шпуре:

Общее количество шпуров на забой:

Количество патронов на заряд шпура:

где Q_п = 0,2 кг. – вес патрона.

Клиновой вруб. Используют при проведении выработок в породах различной крепости. Врубовую полость создают взрыванием двух-четырех пар шпуров, наклоненных один к одному. В зависимости от расположения и направления врубовой полости различают вертикальные и горизонтальные клиновые врубы. Вертикальные одинарные клиновые врубы и двойные получили широкое распространение при проведении полевых горизонтальных и наклонных выработок в шахтах как неопасных, так и опасных по газу или пыли. Клиновые врубы хорошо вписываются в общую схему расположения шпуров, для них требуется небольшое число серий замедления электродетонаторов, отличаются простотой разметки шпуров отрываемая взрывом порода легко выбрасывается из клинообразной формы врубовой полости, достигается высокое значение КИШ.

Схема расположения шпуров зависит от крепости, трещиноватости и напластования породы, размеров поперечного сечения выработки, глубины и числа шпуров, конструкции заряда шпура и типа ВВ.

Конструкция заряда определяется расположением патронов ВВ в шпуре, местом нахождения инициатора в заряде (боевого патрона), длиной и типом забойки. При строительстве горных выработок применяют в основном колонковую (удлиненную) конструкцию заряда, при которой длина заряда значительно превышает его диаметр, а патроны взрывчатых веществ располагаются один за другим вплотную друг к другу. В выработках, не опасных по газу и пыли, применяют сплошную — колонковую конструкцию, при которой во время заряжания шпура на патроне ВВ делают продольный разрез. Такой надрезанный патрон помещают в шпур и придавливают (уплотняют) деревянным забойником. Патрон ВВ раздавливается, и ВВ заполняет весь объем шпура. Отсутствие воздушного зазора между патронами ВВ и стенками шпура повышает эффективность взрыва.

Боевой патрон (патрон ВВ с электродетонатором) располагают первым от устья шпура (прямое инициирование) или первым от забоя шпура (обратное инициирование).

ЭЛЕКТРОДЕТОНАТОР, ЭД — устройство, предназначенное для возбуждения детонации заряда в зрывчатых веществ, промежуточного детонатора или детонирующего шнура. Начальным импульсом в электродетонаторе служит электрический ток. Электродетонаторы применяют при электрическом взрывании при всех методах взрывных работ на горнодобывающих предприятиях, объектах гражданского, промышленного, мелиоративного и энергетического строительства. По конструкции электродетонатор представляет собой капсюль-детонатор (КД) с металлической или пластмассовой гильзой и размещённым в ней электровоспламенителем, состоящим из головки, пластмассовой пробки и проводов. Для увеличения времени срабатывания электродетонатора в капсюль-детонатор размещают замедляющий состав, время горения которого регулируют рецептурой состава, его плотностью и линейными размерами столбика. Электродетонаторы различают по назначению (общего применения и специальные — сейсмические, термостойкие, высоковольтные), по инициирующей способности (нормальной и повышенной), по времени срабатывания (мгновенного действия — 2-6 мс, короткозамедленного — 25-250 мс и замедленного — 0,5-10 с), по чувствительности к току (нормальной, пониженной и весьма низкой), по степени предохранительности (непредохранительные и предохранительные), а также по защите от зарядов статического электричества и блуждающих токов (незащищённые и защищённые). Предохранительные свойства электродетонаторов обеспечивают нанесением пламегасящего состава на наружную поверхность гильзы.
На взрывных работах электродетонаторы применяют как для одиночного, так и группового взрывания. В электровзрывных цепях при групповом взрывании используют 3 типа соединений электродетонаторов: последовательное, параллельное и смешанное. Проверку электродетонаторов на сопротивление перед работой проводят линейным мостиком, включение электродетонаторов осуществляется приборами взрывания и источниками тока.

Для данных условий существует несколько способов взрывания. Близкое к нашим условиям, это взрывание с применением электродетонатора (ЭД) и детонирующего шнура (ДШ). Выбираем этот способ взрывания, так как менее трудоемкий, не требует многих расчетов, безопасен от блуждающих токов в массиве (включая электровозную откатку) и наиболее быстрый по подготовке блока к взрыву. Для улучшения дробления руды и снижения сейсмического эффекта при взрывании применяем детонационное реле (короткозамедленное взрывание). Взрывная сеть дублируется.

Предназначенного для ведения взрывных работ в шахтах, не опасных по газу или разрабатывающих пласты, не опасных по пыли. Время срабатывания 20 – 120 мс; сопротивление электрическому току: от 1,8 до 3 Ом; гарантийный безотказный ток 1 А; вероятность отказов не более 2 на 10000 шт.

Для обеспечения миллисекундных замедлений при взрывании ДШ применяем пиротехнические реле (детонационное реле) РП-Д повышенной стойкости к механическим воздействиям, при введении взрывных работ в шахтах не опасных по газу и пыли. Имеют 6 серий замедления, выбираем по расчетам 30 мс (а ∙ W = 5 ∙ 5,87 = 29,35 ~ 30, где, а = 2 – 6). Идентификация серий замедления, выполненных путем отличительной окраски (маркировки) соединителей. РП-Д-30 (желтый). Параметры РП-Д:

- время замедления: от 20 до 100 мс.

время действия – 3 мин;

- прочность соединения с ДШ:

время действия – 3 мин;

- водостойкость: 0,002 МПа, 3 часа;

- относительная влажность время действия: 10 сут.;

- температура: от - 25 до +10ºС;

- стойкость к механическим воздействиям (скользящий удар): 500 Дж;

- температурный диапазон эксплуатации: - 40 до + 50 ºС;

- гарантийный срок хранения, 3года.

Взрывной электропровод принимаем марки СПП-1. Так как этот провод обладает наилучшими электрохарактеристиками для производства взрывных работ.

Магистральный провод ВМВ, сечением 0,75 мм 2 и сопротивлением 25 Ом на 1 км.

Для возбуждения взрыва ЭД применяются специальные подрывные машинки, сухие батареи и элементы, аккумуляторные батареи, передвижные электростанции, осветительные и силовые местные электросети. Выбрали конденсаторную подрывную машинку КПЗ-У.

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Практическая работа №30

Тема : Расчёт параметров для составления паспорта буровзрывных работ (БВР).

Цель: Сформировать навыки расчёта параметров БВР.

Оборудование: учебная литература, справочная литература, методические указания по расчёту паспорта БВР, конспекты лекций по дисциплине, тетради для практических работ.

Время выполнения – 8 часов.

Межпредметные связи: математика, электротехника.

Ход занятия:

1 Повторите назначение паспорта БВР, параметры БВР.

2 Выпишите исходные данные согласно своему варианту из табл.1 .

3 Исходя из горно-геологических условий проведения выработки выберите тип ВВ, запишите его характеристики . табл. 2

4 Выполните расчёт параметров для составления паспорта БВР.

5 Согласно произведённым расчётам заполните таблицу показателей паспорта БВР. ( табл. 3 )

6 Вычертите схему расположения шпуров в трёх проекциях и схему конструкции шпура согласно расчётным данным. Примеры схем в приложении 2. ( Приложение 2 )

7 Для защиты практической работы выполните тестовое задание.

Расчет параметров для составления паспорта БВР

1 Определение удельного расхода ВВ.

Потребное количество ВВ на 1м 3 взрываемой породы можно определить по видоизменённой формуле профессора М.М. Протодъяконова:

где q – удельный расход ВВ, кг/м 3 ;

L – коэффициент работоспособности ВВ

где 525 работоспособность 93%-ного динамита, принимаемого М.М. Протодъяконовым за стандартное ВВ;

f – коэффициент крепости породы по шкале профессора М.М. Протодъяконова;

S – площадь забоя по проходке, м 2 ;

R – коэффициент, учитывающий количество обнажённых плоскостей (при одной R = 1, при двух = 0,6-0,7),

Р – работоспособность применяемого ВВ, м 3 ;

2 Расчёт количества шпуров:

где q – удельный расход ВВ, кг/м 3 ;

η - коэффициент использования шпуров (КИШ);

η = 0,88 ÷ 0,92 при наличии одной обнажённой плоскости, а при двух η = 1.

Ln – длина патрона ВВ, м

q_n – масса патрона ВВ, кг

К₃ – коэффициент заполнения шпура; К₃ ≤ 0,7 ÷ 0,72.

3 Расчёт длины шпуров

Глубин у шпуров определяем исходя из крепости пород.

Длина шпура находится из формулы:

L ш = L * sin α, м

где L ш – глубина шпура, м;

L – длина шпура, м.

sin α – угол наклона шпура к плоскости забоя.

Для врубовых шпуров α = 60÷75°,

для вспомогательных α = 90°,

для отбойных α = 82 ÷ 85°;

4 Определение длины заходки (подвигание за цикл)

где L з – длина заходки, м;

η – коэффициент использования шпуров.

Коэффициент использования шпуров принимаем исходя из характеристики забоя:

-песчаники и крепкие известняки 0.75-0.8;

-слабые песчанистые сланцы и крепкие глинистые сланцы 0.85-0.9;

-глинистые сланцы 0.9-0.95;

-уголь и антрацит 0.85-0.95.

5 Выбор схемы расположения шпуров

В соответствии с требованиями соотношение между числами врубовых, вспомогательных и отбойных шпуров таково, что на один врубовый шпур приходится б – вспомогательных и с – отбойных шпуров:

N вр/ N вс/ N отб = 1/Б/С=1: 0,5 : 2

N вр – число врубовых шпуров.

N вс – число вспомогательных шпуров;

N отб – число отбойных шпуров,

Обозначим сумму шпуров:

Тогда число шпуров врубовых ( N вр), вспомогательных ( N _вс ) отбойных ( N _отб ) определяется по формулам:

, шт

Расстояние от устья отбойных шпуров до стенки выработки определяется по формуле:

или а можно принять 0,1 + 0,25м.

Расстояние между устьями отбойных шпуров можно определить по формуле:

где а– расстояние между устьями отбойных шпуров,м;

Р – периметр выработки в проходке, м.

Для выработок трапециевидной формы

Для выработки прямоугольной формы

Расстояние между устьями врубовых шпуров и осью выработки определится по формуле:

а_вр α+ ,м

где L вр – длина врубовых шпуров, м;

α – угол наклона шпура, град;

в – расстояние между забоями врубовых шпуров, при бурении по углю в ≥ 0,6м; по породе в≥ 0,45 м (если f ≤ 7) и в ≥ 0,3 (если f > 7).

6 Определение величины заряда

Потребное количество ВВ на заходку (цикл) определяется по формуле:

где Q – общее количество ВВ на заходку, кг;

q – удельный расход ВВ, кг/м 3 ;

S _пр – площадь забоя в проходке, м 2 ;

L з – подвигание забоя после одного взрыва, м;

7 Определение количества ВВ в шпурах (вес шпурового заряда)

Количество ВВ на один шпур определяется по формуле:

N - число шпуров в забое.

Количество ВВ по группам шпуров определяется по формулам:

где q _вр – масса заряда врубового шпура, кг.

где q _вс – масса заряда вспомогательного шпура, кг.

где q _от – масса отбойного шпура, кг.

Количество ВВ на заходку равен сумме количества ВВ в шпурах.

где N _вр , N _вс , N _от – соответственно число врубовых, вспомогательных, отбойных шпуров;

(0,25 ÷ 0,35) q – количество ВВ на проведение водоотливной канавки.

8 Определение числа патронов на 1 шпур:

n _вр = n _вс = n _от =

q_n – вес одного патрона, гр.

Принимаем целое число патронов.

9 Определение величины забойки шпуров:

где L _заб – длина забойки, м;

L – длина шпура, м;

n_n – число патронов на 1 шпур;

L_n – длина патрона ВВ.

При взрывании по углю и породе величина забойки должна быть равна: при глубине шпуров более 1м – не менее 0,5м. Минимальная глубина по углю и по породе должна быть 0,6м.

10 Выбор способа соединения электродетонаторов.

При монтаже электровзрывной сети электродетонаторы могут соединяться последовательно, параллельно и смешанно. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяется только последовательное соединение электродетонаторов.

Для проведения подземной подготовительной выработки применяется последовательный способ соединения электродетонаторов.

Рассчитываем величину тока по формуле:

где J – величина тока в магистральных проводах, А;

I – ток поступающий в электродетонатор, А;

n – количество электродетонаторо в сети;

r – сопротивление электродетонатора(2-4,2 Ом);

R – сопротивление магистральных и соединительных проводов, Ом.

где ρ – удельное сопротивление магистрального провода, Ом; (для меди ρ = 0,0175 Ом);

ℓ - длина провода, м.

где ℓэд – длина провода электродетонатора, ℓэд = 2,5м;

N – число шпуров;

75м – безопасное расстояние по разлёту кусков породы согласно ЕПБВР;

S – сечение провода (магистрального – не менее 0,75 мм);

U – напряжение в магистральной сети, В.

В качестве источника тока принимаем конденсаторный взрывной прибор ПИВ-100М. Согласно технической характеристике максимальное напряжение, развиваемое во взрывной сети принимаем 670В.

Минимальная величина тока для каждого электродетонатора считается равной 2,5А при источнике переменного тока и 2А при источнике постоянного тока.

Критерии оценки:

- уровень освоения учебного материала;

- глубина проработки материала;

- полнота объема выполненной работы;

Список рекомендуемой литературы и Internet -источников для практической работы:

Рекомендуемая литература:

Internet -ресурсы:

Приложение 1

Таблица 1 Примерные варианты заданий ( назад )

Наименование выработки

Условия проведения выработки

площадь поперечного сечения, S ч, м 2

характеристика горных пород

62%-ый труднозамер-ий динамит.

Работоспособность, мм 3

Размер патронов: длина, мм

плотность, г/см 3

по углю и породе в шахтах всех категорий по газу и пыли

По породе в шахтах 1 и 2 категорий по газу

В шахтах не опасных по газу и пыли.

Таблица 3 Показатели паспорта буровзрывных работ ( назад )

Количество шпуров за цикл

Подвигание забоя за цикл

Коэффициент использования шпуров (КИШ)

Объём взорванной горной массы за цикл

Удельный расход ВВ

Расход ВВ на заходку

Угол наклона шпуров

Примерные схемы для вычерчивания

Схема расположения шпуров.

Тест для защиты практической работы

Выберите правильный вариант ответа

1. У каких шпуров длина совпадает с глубиной?

б у вспомогательных;

2. Длина шпура- это……

а расстояние по его оси от устья до забоя;

б кратчайшее расстояние от забоя до обнажённой поверхности;

в параметр, определяющий подвигание забоя за цикл.

3. Высказывание верно:

а с увеличением коэффициента крепости породы глубина шпуров увеличивается;

б с увеличением коэффициента крепости породы глубина шпуров уменьшается;

в глубина шпуров не зависит от крепости пород.

4. Высказывание верно:

а у шпуров, пробуренных для одного взрывания длина одинаковая;

б у шпуров, пробуренных для одного взрывания глубина одинаковая;

в неверны оба высказывания.

5. Коэффициент использования шпуров измеряется в….

в неверны оба высказывания.

6. Линия наименьшего сопротивления- это……..

а кратчайшее расстояние от центра заряда до забоя;

б кратчайшее расстояние от центра заряда до устья шпура;

в кратчайшее расстояние от центра заряда до почвы выработки.

7. Шпуры, предназначенные для разрушения основной массы в забое называются …..

б отбойные;

8. Соотношение между количеством врубовых, вспомогательных и отбойных шпуров принимается равным

9. Применение внутренней забойки

а снижает опасность воспламенения метановоздушной среды;

б обеспечивает замкнутость зарядов;

в оба утверждения верны.

10. Удельный расход ВВ- это…

а вес взрывчатых веществ отнесённый к 1 тонне горной массы;

б вес взрывчатых веществ отнесённый к 1м 3 горного массива;

в число патронов ВВ отнесённое к 1м 3 горного массива;

11. Число шпуров для одного взрывания….

а увеличивается с увеличением работоспособности ВВ;

б уменьшается с увеличением работоспособности ВВ;

в не зависит от работоспособности ВВ.

12. Единицы измерения работоспособности ВВ

13. Длина заходки

а равна глубине шпуров;

б больше глубины шпуров;

в меньше глубины шпуров.

14. Количество ВВ

а одинаково во всех шпурах;

б одинаково в шпурах, относящихся к одной группе;

в во всех шпурах разное.

15. На практике применяется

б пластичная забойка;

в сочетание этих двух видов забойки.

16. На шахтах, опасных по газу и пыли, применяется

а только последовательное соединение электродетонаторов;

б только параллельное соединение электродетонаторов;

в только смешанное соединение электродетонаторов.

17. Сопротивление магистральных и соединительных проводов

а зависит от числа шпуров;

б не зависит от числа шпуров.

18. Безопасное расстояние по разлёту кусков породы согласно ЕПБВР

а взрывная машинка;

в прибор для проверки сопротивления электровзрывной сети.

20. Способ взрывания, применяемый на шахтах, опасных по газу

в электрический.

Паспорт БВР. Параметры шпуровых зарядов.

К разработке паспорта приступают, когда известны горно-геологические, гидрогеологические условия, физико-механические свойства пород, форма и размеры поперечного сечения выработки и её положение в пространстве

Паспорт БВР - технологический документ, на основании которого производятся все способы взрывания во всех забоях. Паспорт БВР составляется на основании расчётных данных и опытных взрывов.

Паспорт БВР включает в себя:

- схему расположения шпуров, число шпуров и их глубину, величину зарядов, наименование ВВ и средств инициирования, число серий взрывания, время замедления и последовательность взрывания, материал забойки и её величину;

- указания о месте укрытия мастера- взрывника и рабочих на время взрыва;

- время для проветривания забоя;

- указания о расположении постов охраны и запрещающих знаков.

Параметры для расчёта паспорта БВР.

Длина шпура - это расстояние по его оси от устья до забоя шпура.

КИШ- коэффициент использования шпуров- величина, определяемая отношением величины подвигания забоя за взрыв к глубине заложения шпуров.

Шпуровой заряд, особенно если ЛНС совпадает с осью шпура, разрушает породу (уголь) лишь в ближайшей к забою его части. Донная же часть остается в неразрушенной породе в виде так называемого стакана. Это приводит к тому, что за одно взрывание забой выработки подвигается не на полную глубину шпуров. Поэтому один из важнейших параметров взрывных работ – длина заходки– подвигание забоя за одно взрывание (за один цикл). ЛНС-линия наименьшего сопротивления-кратчайшее расстояние от центра заряда до обнажённой поверхности (забоя).

При выборе схемы расположения шпуров необходимо учитывать следующие факторы:

- В забоях с одной плоскостью обнажения должны быть врубовые, вспомогательные и отбойные (оконтуривающие) шпуры, а в забоях с двумя плоскостями обнажение – только вспомогательные и отбойные.

- Угол наклона шпуров должен выбираться в зависимости от структуры породы. При этом в слоевых породах шпурам даётся направление вкрест слоеватости, а в монолитах – под углом к плоскости забоя.

- Вруб должен располагаться по наиболее слабому слою породы: в смежном забое сначала вынимается уголь, образуя дополнительную площадь обнажения.

- Глубина всех шпуров комплекта должна быть одинаковой, за исключением врубовых, которые бурятся на 10-15 см длиннее остальных.

- В забоях горизонтальных и наклонных выработок устья шпуров располагаются параллельными рядами или в шахматном порядке, а в стволах круглой формы – по концентрическим окружностям.

Комплект располагаемых в забое выработки шпуров разделяется на врубовые 1, отбойные (вспомогательные) 2 и оконтуривающие (периферийные) 3 ( 10.1).

Врубовые шпуры обычно располагают в центральной части забоя. Они предназначены для создания второй обнаженной поверхности, наличие которой повышает эффективность взрыва заряда отбойных шпуров. Глубину врубовых шпуров принимают на 25—35 см больше, чем отбойных шпуров, а массу заряда увеличивают на 15-20%.

Отбойные (вспомогательные) шпуры располагают между врубовыми и оконтуривающими шпурами, они предназначены для разрушения основной массы в забое. Их бурят, как правило, под прямым углом к плоскости забоя (реже с наклоном под углом 75—85°) и взрывают после врубовых, т.е. работают они при двух обнаженных поверхностях. В зависимости от площади забоя отбойные шпуры закладывают в один, два или три ряда.

Схему расположения врубовых шпуров (типа вруба) выбирают с учетом конкретных геологических условий проходки, размеров сечения горной выработки и глубины заходки, используя отечественный и зарубежный опыт.

В производственной практике распространены врубы, в которых шпуры расположены наклонно или перпендикулярно к плоскости забоя.

Врубы с наклонным расположением шпуров применяют в породах любой крепости и чаще всего в крепких породах.

В горизонтальных и наклонных выработках, где применяется клиновый вруб, соотношение между количеством врубовых, вспомогательных и отбойных шпуров принимается равным 1: 0,5 ÷0,2 или 1:0,5 : 1,5, а расстояние между ними в ряду 0,35 – 0,5м.

Расстояние между вертикальными рядами шпуров обычно равно 0,3 – 0,4 ширины выработки.

Забойка - инертный материал, используемый для обеспечения замкнутости заряда ВВ. Применение внутренней забойки значительно увеличивает время задержки между взрывом заряда ВВ в шпуре и выбросом его продуктов из шпура, что приводит к снижению их температуры и опасности воспламенения метановоздушной среды. На практике используется гидрозабойка из водонаполненных полиэтиленовых ампул одновременно с пластичной забойкой.

Современные тенденции развития взрывного дела связаны с постоянно обновляющимся и растущим объёмом технологических решений и новшеств в области разрабатываемых технологий, способствующих наиболее рациональному ведению взрывных работ. При анализе отечественной и зарубежной литературы можно встретить большое количество работ, в которых авторы предлагают различные варианты решения задач оптимизации параметров буровзрывных работ [1–10].

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Проведенный анализ показал, что на сегодняшний день существует множество методик определения параметров БВР при проходке горных выработок, которые имеют различные методические подходы и алгоритмы расчёта. Большинство этих методик основаны на первоочередном определении удельного расхода взрывчатого вещества (ВВ). Удельный расход ВВ определяют по данным практики, рассчитывают по эмпирическим формулам или принимают по табличным данным, приведенным в справочниках [1–3]. При такой системе подсчёта, к недостаткам можно отнести использование коэффициентов, имеющих весьма широкий диапазон изменения, что в свою очередь определяет зависимость степени точности расчетов от уровня подготовки и опыта специалистов, выполняющих вычисления. В результате зачастую параметры БВР устанавливаются по усреднённым значениям, что отрицательно сказывается на всём процессе ведения горнопроходческих работ.

Принципиально отличаются методики, в основе которых лежит определение параметров зон разрушения породного массива. Расчеты по этим методикам более точны, поскольку в них учитывается большое количество физико-механических свойств пород, применяемый тип ВВ и т. д., в следствие чего повышается достоверность получаемых результатов.

При использовании такой методики, очень важен достоверный расчёт ключевых показателей, влияющих на моделирование взрывного процесса.Сущность данной теории заключается в том, что при взрыве заряда ВВ в горном массиве образуются три зоны разрушения [4–7]:

2. Зона трещинообразования;

3. Зона упругих деформаций.

Эти зоны различаются по своим размерам и обозначают характерные этапы разрушения породы вокруг взрываемого шпура (рис.1).

Рис. 1. Схема формирования основных зон разрушения вокруг взрываемого шпура

По мнению большинства исследователей, радиус зоны смятия составляет [6, 8, 9]:

(1)

где r_з — радиус заряда.

Размер радиуса зоны трещинообразования [6, 8, 9]:

(2)

Расчетам параметров зон разрушения посвящены работы отечественных и зарубежных учёных: Б. Н. Кутузов, А. П. Андриевский, В. Н. Мосинец, Н. П. Горбачева, Х. Т. Озхраман, Г. Сзуладзинский и др. [4–7, 10]. Анализ вышеназванных работ показал, что большинство предложенных математических моделей оценки степени разрушения породного массива вокруг удлинённого цилиндрического заряда предложены для учета взрывного воздействия в идеальной детонационной среде. В этом случае оценка достоверности воздействия, рассчитанных по предлагаемым методикам зон разрушения на породный массив представляется довольно сложной задачей.

На основании вышеприведенной теории была разработана методика определения параметров БВР при проходке горизонтальных и наклонных горных выработок [10]. Согласно данной методике, расчёт паспорта БВР с использованием аммиачно-селитренного ВВ производится в следующей последовательности:

1. Определяются радиусы зон смятия, трещинообразования и линия наименьшего сопротивления по следующим зависимостям:

, м, (3)

, м, (4)

(5)

где R_см– радиус зоны смятия, м;

R_тр– радиус зоны трещинообразования, м;

W — линия наименьшего сопротивления, м;

d_b — диаметр заряжаемого шпура (скважины), м;

ρ — плотность ВВ в заряде, кг/м 3 ;

σ_с — предел прочности пород на сжатие, Па;

τ_ср — предел прочности разрушаемого массива на срез (0,1÷0,02·σсж);

α — минимальный угол образующейся взрывной воронки α=60°.

2. Рассчитываются параметры вруба.

3. Производится графическое построение паспорта БВР.

Сначала, строится точка расположения первого шпура на расстоянии R_см(рис.2а), затем по периметру выработки строятся остальные оконтуривающие шпуры на расстоянии R_тр друг от друга (рис.2б).

Затем, на расстоянии Wот оконтуривающих шпуров откладываются вспомогательные шпуры. Расстояние между ними так же равно величине W (рис.3а). По центру выработки размещается вруб (рис.3б).

В случае, если одного ряда вспомогательных шпуров недостаточно, и имеются участки, которые могут быть не проработаны, на расстоянии W от первого ряда вспомогательных шпуров стоится еще один ряд вспомогательных шпуров (рис.4а). И наоборот, в случае маленького сечения выработки, вспомогательные шпуры могут полностью отсутствовать.

Окончательная схема расположения шпуров в забое представлена на рис.4.б.

Рис. 2. Схема расположения оконтуривающих шпуров

Рис. 3. Схема расположения первого ряда вспомогательных шпуров и врубовых шпуров

Рис. 4. Схема расположения второго ряда вспомогательных шпуров

Во всех случаях использование данной методики показало свою эффективность и позволило существенно сократить как расход ВВ, так и удельный расход бурения на цикл.

1. Покровский, Н. М. Технология строительства подземных сооружений и шахт. Часть 1. Технология сооружения горизонтальных горных выработок и тоннелей. 6-е издание М. Недра, 1977. — 400 с.

2. Друкованый, М. Ф. Справочник по буровзрывным работам /М. Ф. Друкованый, Л. В. Дубнов, Э. О. Миндели, К. И. Иванов, В. И. Ильин // М.:Недра, 1976–631 с.

3. Шетлер Г. А. Альбом по буровзрывным работам / Г.А Шетлер, Л.М Фейгин, Е. М. Зинченко. — Москва: УГЛЕТЕХИЗДАТ, 1953. — 93.

4. Кутузов Б. Н., Андриевский А. П. Новая теория и новые технологии разрушения горных пород удлиненными зарядами взрывчатых веществ. Новосибирск: Наука, 2002. 96 с.

6. Ozkahraman H. T. Breakage mechanisms and an encouraging correlation between the Bond parameters and the friability value. The Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy, vol.110. pp.153–159.

7. Szuladzinski G. Response of rock medium to explosive borehole pressure. Proceedings of the Fourth International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting-Fragblast-4, Vienna, Austria. 1993. p. 17–23.

8. Комир В. М. и др. Моделирование разрушающего действия взрыва в горных породах. М., 1973. — 215с.

9. Репин Н. Я. Подготовка и экскавация вскрышных пород угольных разрезов. М., 1978. — 256с.

10. Методика расчёта параметров буровзрывных работ при проходке горизонтальных и наклонных горных выработок / С. А. Вохмин, Г. С. Курчин, А. К. Кирсанов, П. А. Дерягин //Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова. — 2014. — № 4 (48). — С. 5–9.

Основные термины (генерируются автоматически): шпур, породный массив, взрываемый шпур, методика, наименьшее сопротивление, работа, радиус зоны смятия, расстояние, удельный расход.

Похожие статьи

Методики определения фрагментации отбитой горной массы

Линия наименьшего сопротивления. Тип ВВ.

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления.

Ключевые слова: вторичное дробление, шпур, расширяющееся вещество, негабарит, взрывная отбойка.

Эффективность применения забойки в скважинах

Существующие технологии ведения буровзрывных работ не всегда обеспечивают

При взрывании скважинного заряда без забойки при постоянной величине удельного расхода ВВ

Практически все исследователи вопроса о целесообразности применения забойки шпуров и.

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления.

Мислибоев И. Т., Хамзаев А. А., Расулов А. Х. Разработка методики исследования радиусов зон ослабления горного массива при взрыве скважинных

Для оценки ослабления прочности массива горных пород на различных расстояниях в зависимости от количества взрываемых.

Совершенствование метода решения термоупругой задачи.

· - радиус зоны протаивания окружающих скважину мерзлых пород.

Поэтому в данной работе рассматривается термоупругая задача устойчивости наиболее подверженной смятию

Приводятся результаты исследований температурного режима массива горных пород вокруг.

Крепление горизонтальных горных выработок в условиях шахт.

Затем производят взрывание шпуров, пробуренных в приконтурный массив, в один прием со взрыванием по забою.

При заполнении бетоном выработок I и II очереди на расстоянии λ=6,5м оставляются ниши

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления.

Анализ вращательного бурения | Статья в журнале.

При бурении неглубоких скважин, или шпуров для буро-проходческих работ, при бурении отверстий под анкерное крепление в

И, следовательно, уменьшаются приведенное усилие резания, момент сопротивления вращению, удельная подача и скорость бурения.

Oценкa влияния грунтoцементных кoнструкций нa oснoве примерa.

Сечение ограждения рассматривается как условная балка, ширина которой определяется как расстояние между осями несущих элементов.

На основе экспериментальных данных определена зона влияния технологии струйной цементации на окружающий массив грунта.

Геофизические методы определения пористости

. метода сопротивления, по данным метода потенциалов собственной поляризации (ПС), по

Наименьшие длины замедления наблюдаются в породах с большим водородосодержанием.

Расстояние от источника до середины индикатора (счетчика) называется длиной.

Классификация трещин и расслоений пород кровли по степени.

Основной элемент анкерной крепи — металлический, железобетонный, полимерный или деревянный стержень, закреплённый в шпуре.

Технология проведения работ с применением видеоэндоскопа позволяет выявлять зоны трещиноватости и расслоений в кровле и боках.

Взрывные работы при проходке горных выработок должны проводиться по оформленным в установленном порядке паспортам ведения буровзрывных работ и утвержденным одним из руководителей той организации, которая ведет взрывные работы. Взрывные работы в искусственно замороженных, затампонированных породах или в зонах сжатого воздуха (кессонах) должны проводиться только по проектам, с соблюдением следующих дополнительных требований:

1. с целью уменьшения сейсмического воздействия на законтурный массив должно применяться контурное взрывание;

2. в случае, если контурное взрывание по каким-либо причинам не может быть осуществлено, параметры взрывных работ принимают такими, как для проведения выработок при обычном методе ведения взрывных работ, однако масса одновременно взрываемого заряда в искусственно замороженных породах во всех случаях не должна превышать 10 кг, а в затампонированных породах и в кессонах – 15 кг;

3. параметры ведения взрывных работ (особенно глубина шпуров) устанавливаются с таким расчетом, чтобы удельный расход взрывчатого вещества (аммонит №6ЖВ), кг/м3, не превышал для пород с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова:

4. глубина шпуров в искусственно замороженных и затампонированных породах не должна превышать 1,5 м, а при бурении в кессонах – 1,2 м;

5. расстояние от окружности расположения контурных шпуров до замораживающих колонок не должно быть менее указанного в табл.22.

Проект буровзрывных работ должен утверждаться техническим руководителем и вводиться в действие приказом руководителя организации. Проекты буровзрывных работ в числе прочих вопросов должны содержать решения по безопасной организации работ с указанием основных параметров буровзрывных работ; способам инициирования зарядов; расчетам взрывных сетей; конструкциям зарядов и боевиков; предполагаемому расходу взрывчатых материалов; определению опасной зоны и охране этой зоны с учетом объектов, находящихся в ее пределах; проветриванию района взрывных работ и другим мерам безопасности, дополняющим в конкретных условиях требования действующих Правил.

Таблица 22

Безопасные расстояния между контурными шпурами и

Замораживающими колонками

Паспорт составляется на основании и с учетом результатов не менее трех опытных взрываний, которым должно предшествовать составление примерной схемы работ, учитывающей крепость взрываемой породы (угля), мощность и угол падения пласта, степень трещиноватости, кливаж, водоносность, требуемые размеры сечения выработки вчерне, характеристику вмещающих пород, диаметр шпуров и проектируемую длину заходки за один цикл. Опытные взрывания производятся комиссией в составе начальника участка взрывных работ (его заместителя) или заместителя начальника участка ВТБ, начальника участка (его заместителя), на котором производятся опытные взрывания, горного мастера участка ВТБ, мастера-взрывника и бригадира.

По разрешению руководителя взрывных работ организации допуска-

ется вместо опытных взрываний использовать результаты взрывов, проведенных в аналогичных условиях.

Паспорт ведения буровзрывных работ включает:

а) схему расположения шпуров; наименование взрывчатых материалов; данные о способе заряжания, числе шпуров, их глубине и диаметре, массе и конструкции зарядов и боевиков, последовательности и количестве приемов взрывания зарядов, материале забойке и ее длине; схему монтажа взрывной (электровзрывной) сети с указанием длины (сопротивления) замедлений; схему и время проветривания забоя;

б) указания о местах укрытия мастера-взрывника и рабочих на время производства взрывных работ, которые должны располагаться за пределами опасной зоны;

в) указания о расстановке постов охраны или оцепления, расположении предохранительных устройств, предупредительных и запрещающих знаков, ограждающих доступ в опасную зону и к месту взрыва.

Кроме того, для шахт опасных по газу или пыли, в паспорте должны быть указаны количество и схема расположения специальных средств по предотвращению взрывов газа (пыли), а также режим взрывных работ.

Для составления паспорта ведения буровзрывных работ используются следующие данные:

− форма поперечного сечения выработки, размеры по высоте и ширине выработки и площадь сечения в проходке;

− крепость по шкале проф. М.М. Протодьяконова и мощность вмещающих пород, попадающих в проектный контур выработки, их трещиноватость и направления залегания пород и кливажных трещин;

− ожидаемый водоприток в проектируемую горную выработку;

− категория шахты и проектируемой выработки по газу и пыли.

Параметры паспорта буровзрывных работ (количество шпуров, расстояние между ними, величины зарядов взрывчатого вещества на шпур и др.) устанавливаются расчетным путем с учетом существующей практики ведения взрывных работ в аналогичных горно-геологических и горнотехнических условиях. При составлении паспортов буровзрывных работ данные, полученные расчетным путем, рекомендуется уточнять с табличными данными в соответствии с рекомендованными паспортами буровзрывных работ.

Алгоритм расчета паспорта ведения буровзрывных работ включает следующую последовательность действий:

1) Принятие к использованию взрывчатых веществ.

2) Задаются диаметром бурения и глубиной шпуров (определяется в случае заданных темпов проходки выработки) и величиной К_ИШ.

3) Задаются типом и количеством используемых бурильных машин.

4) Определяют общее необходимое количество взрывчатого вещества.

5) Производят выбор типа вруба.

6) Определяют расчетное и фактическое количество шпуров на забой.

7) Определяют заряд взрывчатого вещества на шпур.

8) Определяют общее количество взрывчатого вещества на забой.

9) Производят выбор конструкции заряда взрывчатого вещества в шпуре и типа забойки.

10) Определяют оптимальное время замедления, и подбирают электродетонаторы.

11) Производят расчет электровзрывной сети.

12) Принимаются необходимые предохранительные мероприятия, указываются места укрытий и расстановки постов охраны.

13) Определяют время проветривания забоя.

14) Непосредственное заполнение паспорта буровзрывных работ.

Форма бланка паспорта буровзрывных работприведена в приложении.

Список использованной литературы

1. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. – М.: МГУ, 1992. – 516с.

2. Единые правила безопасности при взрывных работах. – Киев: Норматив, 1992. –171 с.

3. Взрывное дело /С.А. Ловля, Б.Л. Каплан, В.В.Майоров и др. – М.: Недра, 1976. – 272 с.

4. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. –М.: Недра, 1988. – 358 с.

5. СНиП 3.02.03-84. Подземные горные выработки.

6. Руководство по ведению взрывных работ в угольных шахтах / А.В.

Джигрин, П.И. Кушнеров и др. – М.: ИПКОН РАН, 1996. – 204 с.

8. Методические указания по производству опытных взрываний шпуровых зарядов для составления или пересмотра паспортов буровзрывных работ согласно требованиям §164 ЕПБ ВР. – Макеевка: Ротапринт МакНИИ, 1981. – 22 с.

9. Рекомендуемые паспорта ведения буровзрывных работ для угольных шахт России / А.В. Джигрин, П.И. Кушнеров и др. – М.: ИПКОН РАН, 1996. – 71 с.

10. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к постоянному применению в Российской Федерации. – М.: Изд-во МГГИ, 1997. – 65 с.

11. Технология и безопасность взрывных работ: Справочное пособие / Баранов Л.В., Першин В.В. и др. – М.: Недра, 1993. – 237 с.

12. Хазанович Г.Ш., Ленченко В.В. Буровзрывные проходческие системы: Учеб. пособие / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ,2000. – 504 с.

13. Справочник по буровзрывным работам / М.Ф. Друкованный, Л.В. Дубнов, Э.О. Миндели и др. – М.: Недра, 1976. – 631 с.

14. Машины и оборудование для шахт и рудников: Справочник / С.Х. Кло-

рикьян, В.В. Старичнев, М.А. Сребный и др. – 6-е изд., стереотип. – М.:

Издательство Московского государственного горного университета, 2000. – 471 с.

15. Инструкция по применению электродетонаторов ЭДКЗ-ПКМ.

16. NONEL. Инструкция по применению.

18. Правила безопасности в угольных шахтах. – Самара: Самарский Дом печати, 1995. – 242 с.

19. Правила безопасности в угольных шахтах. Книга 2. Инструкции. – Самара: Самарский Дом печати, 1996. – 352 с.

20. О внедрении руководства по контурному взрыванию при проходке горных выработок в угольных шахтах. Приказ МУП СССР №418 от 22.08.79. – 38 с.

21. Информационный бюллетень «Национальной организации инженеров-

22. Горнопроходческие машины и комплексы. Альбом конструкций и схем: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Г.Ш. Хазановича. – Вып. 1. Погрузочные, буропогрузочные, погрузочно-транспортные машины и скреперные установки. – Шахтинский ин-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001–152с.

23. Девяткин П.Н., Липин А.Б. Расчёты кислородных балансов и тепловых эффектов химических реакций (методические указания). РИЦ СПГГИ (ТУ), 2003.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Читайте также: