- •Курс лекций для студентов групп
- •Технология и безопасность взрывных работ
- •Цель и задачи дисциплины.
- •Основные задачи по изучению курса:
- •Лекция №1 История развития вв
- •Основные понятия и определения
- •Лекция №2 Явление взрыва и виды взрывчатого превращения
- •По характеру процесса протекания взрывов их принято классифицировать на:
- •Взрывчатые вещества
- •Основные признаки взрыва:
- •Основные формы химического превращения:
- •Для придания определенных свойств и характеристик смесям вв в их состав входят следующие компоненты:
- •Лекция №3 Кислородный баланс н реакции превращения вв
- •Теплота и температура взрыва
- •Аммиачная селитра.
- •Классификация вв по химическому составу и краткие сведения по технологии изготовления промышленных вв
- •Нитроглицериновые вв:
- •Прочие вв.
- •Лекция №5 Физическая сущность детонации промышленных вв
- •Работа и баланс энергии взрыва
- •Формы работы взрыва и методы их определения
- •Лекция №6
- •Лекция №7
- •Краткая характеристика инициирующих вв
- •Лекция №8 Детонирующий шнур и пиротехнические замедлители
- •Неэлектрическая Система инициирования зарядов при взрывании в подземных выработках
- •1 Общие сведения
- •Системы синв:
- •Достоинства системы синв:
- •2 Конструкция устройств системы синв
- •3 Волновод
- •4 Капсюль-детонатор
- •5 Схемы и элементы монтажа взрывной сети
- •Лекция №9
- •Инициирующие вв:
- •Средства огневого инициирования зарядов
- •Лекция №10 Электрическое взрывание
- •Электродетонаторы для электрического инициирования зарядов
- •Источники тока для электрического инициирования
- •Типы конденсаторных взрывных машинок:
- •Основы расчета электровзрывных сетей.
- •Детонирующий шнур.
- •Достоинства электрического взрывания:
- •Недостатки электрического взрывания.
- •Достоинства взрывания с помощью дш:
- •Недостатки взрывания при помощи дш:
- •При короткозамедленном взрывании.
- •Требования к качеству взрыва.
- •Лекция №11 Общие принципы расчета шпуровых, скважинных и камерных зарядов.
- •Виды врубов
- •Лекция №12
- •Расход вв на отбойку
- •Лекция № 13 Технология взрывных работ при проведении горных выработок, добыче угля и сланца.
- •Проведение горных выработок
- •Проведения горизонтальных и наклонных выработок буровзрывным способом.
- •Проведения выработок в неоднородных породах узким и широким забоем.
- •Достоинства этой схемы :
- •Недостатки схемы :
- •Технология и механизация проведения наклонных стволов.
- •Схемы и средства механизации взрывных работ
- •Лекция №14
- •Машины для водосодержащих и эмульсионных вв
- •Зарядчики инжекторного типа:
- •Характеристика зарядчиков типа «Курама»
- •Порционные зарядчики
- •Эжекторно-нагнетательные зарядчики
- •Самоходные зарядно-доставочные машины разработаны для заряжания забоев с самоходным оборудованием.
- •Механизмы для заряжания пластичными и водонаполненными вв.
- •Безопасность работ при перевозке и хранении вм.
- •Хранение вм на местах работ.
- •Хранение вм на предприятиях.
- •Общие правила безопасности ведения взрывных работ, техническая документация и ответственность за ведение взрывных работ.
- •Предприятие, ведущее вр с применением массовых взрывов: Массовым взрывом следует считать:
- •Для шахт опасных по газу и пыли
Виды врубов
Пирамидальный: шпуры образуют 4х - гранную пирамиду
Sв>6м2
В которых монолитно крепких, слоистых породах различной крепости при крутом падении.
Вертикальный клиновой: шпуры образуют, вертикальный клин в центральной части забоя Sв>6м2 , в породах однородного строения при крутом падении трещин или напластований.
Горизонтальный клиновый – шпуры образуют горизонтальный клиновый вруб в центральной части забоя.
Sв>4м2
однородного строения при горизонтальном пологом падении трещин или напластований.
Нижний вруб – шпуры пересекают слои и трещины примерно под прямым углом S>4м2; слоистые трещиноватые средней крепости, при падении трещин и напластований на забой.
Верхний вруб – шпуры пересекают слои и трещины примерно под прямым углом S>4м2; слоистые трещиноватые средней крепости, при падении трещин и напластований от забоя.
Боковой вруб – шпуры, перпендикулярны слоям пород составляют вертикальный ряд S>4м2, слоистые породы крутого падения при проведении выработок параллельно контакту пород.
Вертикальный щелевой вруб – параллельные шпуры образуют вертикальный ряд S любое, породы монолитные средней крепости.
Призматический вруб – параллельные и близкорасположенные шпуры, пробурены перпендикулярно плоскости забоя. Sв – любое породы монолитные крепкие.
Шагающий вруб – один из шпуров имеет глубину в два раза больше чем остальные. Sв – любое породы монолитные вязкие.
Требуемое число шпуров на забой уточняют графически по схеме поперечного сечения выработки. В качестве врубовых шпуров используют в зависимости от сечения выработки от Sв от 2-14 шпуров занимающих при прямых врубах 5-10 %, а при врубах из сходящихся шпуров 10-20% общей площади выработки. Расстояние между врубовыми шпурами при прямых врубах принимают в зависимости от крепости взрываемых пород (0,2-0,5 м).
Во врубах исходящихся шпуров расстояние между их концами принимает (0,2-0,3 м), а углы наклона врубовых шпуров плоскости забоя принимает 60-70%. Устье оконтуривающих шпуров располагают на расстоянии 0,1-0,2 м,а углы наклона врубовых шпуров к плоскости забоя принимают 60-70º.
Устья оконтуривающих шпуров, располагают на расстоянии 0,1-0,2 м от стенок выработки а шпурам, придают некоторый наклон направления стенок выработки, из расчета выведения концов оконтуривающих шпуров за контур выработки на 0,05-0,1м. Расстояние между оконтуривающими шпурами в зависимости от крепости пород принимает равным 0,6-1 м. Расстояние между отбойными шпурами 0,8-1,2 м. Для упрощения разметки шпуров при составлении паспортов БВР врубовые и вспомогательные шпуры целесообразно располагать в вертикальном и горизонтальном направлении, то же относится и к оконтуривающим шпурам.
Расчет параметров взрывания.
Исходными данными в расчете параметров взрывания при проведении выработок являются:
Расчетный удельный расход ВВ зависящий от многих факторов:
физико-химических свойств породы;
сечение выработки;
глубины и диаметра шпуров;
типа ВВ и т.д.
Удельный расход ВВ определяется по таблице для аммонита №6ЖВ на основе обработки производственных взрывов. При применении других ВВ пользуются переводными коэффициентами, которые принимают обратно пропорциональными их энергетическим характеристикам.
Удельный расход ВВ на 1м3 обуренной породы при проведении выработок, кг.
Коэффициент крепости породы f |
Сечение выработки, м2 |
|||||
горизонтальной |
вертикальной |
|||||
4-6 |
10-12 |
16-20 |
До 25 |
36-40 |
65-70 |
|
15-20 |
2,2 |
2 |
1,9 |
2,8 |
2,5 |
2,1 |
7-9 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
2,1 |
1,8 |
1,4 |
Исходя из найденного удельного расхода ВВ определяем число и глубину шпуров. Число шпуров по сечению выработки должно быть достаточным с точки зрения эффективности разрушения обуренной породы, размещения расчетного заряда ВВ и правильного оконтуривания выработки.
Предложено более 20 различных формул для определения числа шпуров на забой.
Принимаем формулу профессора Н.М. Протодьяконова
Где
N – число шпуров на забой, шт;
S – площадь забоя, м2;
q – удельный расход ВВ, кг/м3
Формула выведена из равенства N*Pз*lш=q*S* lш
lш – средняя глубина шпуров, м;
Pз – весовое количество ВВ на 1 метр длины шпура.
; кг
- коэффициент заполнения шпура ВВ;
Δ – плотность ВВ в шпуре, кг/дц3.
Наиболее просто число шпуров определяют исходя из найденного по таблице расхода ВВ на 1 м3 обуренной породы. При этом глубину шпуров выбирают, исходя из требуемого подвигания выработки за один взрыв.
Количество ВВ на один взрыв определяют по формуле:
h - к.и.ш. (коэффициент использования шпура).
Определяет число шпуров на забой, исходя из максимально допустимого их заполнения ВВ. Обычно ВВ заполняет 2/3 длины шпура, но в крепких породах это заполнение может быть большим.
Вес заряда в одном шпуре:
;
Где
d- диаметр шпуров, дм
Ч исло шпуров
Расчетное количество шпуров проверяют, исходя из равномерности разрушения площади забоя и правильного оконтуривания выработки. При изменении числа шпуров на забой, заряд отдельного шпура пересчитывают о формуле:
Где
N1 – необходимое число шпуров.
Полученную среднюю величину заряда умножают на следующее поправочные коэффициенты:
Для врубовых шпуров – 1,2
Для отбойных оконтуривающих, боковых и верхних шпуров – 0,8-0,9.
Для пород с f=4-10 оптимальная глубина шпуров=1,8-2,8 м, причем с увеличением крепости пород оптимальная глубина шпуров уменьшается, а с увеличением сечения выработки возрастает. При устойчивых породах эффективная отбойка может производится при глубине шпуров lш 4-4,5 м.
Диаметр шпуров (d)
Диаметр шпуров следует выбирать с учетом основных факторов:
Сечение выработки;
Мощности применяемые бурильной машиной;
Типа ВВ;
Физико-механических свойств породы.
С увеличением d шпура увеличивается величина размещаемого в шпуре заряда, следовательно уменьшается их число. Эта зависимость без учета сечения выработки выражается следующим образом:
; ;
Где
V0 и Vx – объем шпуров диаметром соответственно d0 и dх.
При равенстве коэффициентов заполнения шпуров ВВ их число будет пропорционально отношению квадратов диаметров :
;
Эта формула не дает точного ответа, так как число врубовых и оконтуривающих шпуров не может быть уменьшено в соотношениях, определяемых ею так как существует предельно минимальное число шпуров, обеспечивающих нормальное разрушение пород и оконтуривание выработок. Поэтому чем меньше S в, тем целесообразнее уменьшение d шпуров. При наличии ВВ, способных устойчиво детонировать с высокой скоростью в патронах малого диаметра 20-22 мм (типа детонит) целесообразно с применения шпуров малого диаметра увеличивается. В случае применения ВВ с невысокой детонационной способностью (например предохранительных аммонитов), целесообразно использовать патроны d=36-40 мм, размещая их в шпурах соответствующего диаметра. С увеличением dш увеличивается неравномерность дробления породы и ухудшается оконтуривание выработки. Поэтому даже в вертикальных и горизонтальных выработках большого сечения целесообразно применять оконтуривающие шпуры меньшего диаметра.