Файл: Контрольная расчетнографическая работа 2.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

“Иркутский национальный исследовательский технический университет”


Институт Недропользования


Кафедра “Разработка месторождений полезных ископаемых”


КОНТРОЛЬНАЯ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
(по дисциплине Взрывное дело)
«Проект массового взрыва на карьере»
Вариант № 5

Выполнил: ст. гр. ГПз-19-1 Дёмин А.О

_________________

(подпись и дата защиты)

Проверил: препод-ль каф. РМПИ

Лысков В.М. _________________­___

(подпись и дата защиты)

_____________________

(защищено)

г. Иркутск 2023 г

Оглавление

---

Введение

Работы с применением взрывчатых материалов (ВМ) получили широкое распространение во многих отраслях: горнодобывающей, строительной, металлургии, сейсморазведке, торпедировании и перфорации глубоких скважин и других областях деятельности человека.

Разнообразие областей, где применяются взрывные работы, предполагает использование большого количества различных по свойствам и условиям применения взрывчатых веществ и средств инициирования. В настоящее время разработан и выпускается очень большой ассортимент ВВ и СИ, которые постоянно обновляются и совершенствуются.

Первым ВВ, которое использовал человек, является дымный порох. В горном деле впервые дымный порох применен для проходки штольни (горизонтальная выработка сечением не менее 1,2 м²) в 1627 г. Быстрое развитие промышленности в ХIХ веке привело к созданию и производству мощных ВВ: в это время получены нитроглицерин, тротил, тетрин, пикриновая кислота, запатентованы детонатор (запал Нобеля), ВВ на основе аммиачной селитры и динамиты.

В начале ХХ века получены ТЭН и гексоген, которые очень широко применяются в настоящее время.

В 30-ые годы возникла необходимость замены ранее применявшихся нитроглицериновых динамитов на более безопасные ВВ на основе аммиачной селитры (аммониты и динамоны). Важной вехой в истории взрывного дела является разработка и выпуск в начале 60-ых годов простейших ВВ-игданитов (смеси АС-ДТ) и гранулированных ВВ (граммониты и гранулиты), что позволило применить механизированное заряжание, повысить плотность ВВ в зарядах, улучшить условия труда взрывников.

Одной из особенностей взрывных работ в настоящее время является использование промышленных ВВ, полученных из утилизируемых боеприпасов. Широко внедряются в производство утилизируемый из снарядов и бомб тротил (тротил У, УД), пироксилиновые и нитроглицериновые пороха в качестве мощных бризантных ВВ для дробления крепких горных пород.

Исходные данные для выполнения задания представляются индивидуально каждому студенту:

1. Коэффициент крепости горных пород по М.М. Протодьяконову, ????=12 ;

2. Предел прочности пород на сжатие, σ_сж =95 МПа;

3. Предел прочности пород на сдвиг, σ_сд = 25 МПа;

4. Предел прочности пород на растяжение, σ_раст = 15 МПа;

5. Высота уступа, H_у = 18 м;

6. Угол откоса уступа, ???? = 83 град.;

---

7. Требуемый средний размер куска, d_ср = 0,6 м³;

8. Длина взрываемого блока, L_бл = 160 м;

9. Ширина взрываемого блока, B_бл = 24 м;

10. Годовая производительность карьера по горной массе, A = 2,9 млн. м3

Расчет проекта массового взрыва на карьере

I. Определение показателя трудности бурения породы и диаметра скважины:

Для сопоставления пород по буримости относительный показатель трудности бурения породы П_б принимаем по формуле:

, (1.1)

где – предел прочности на одноосное сжатие, = 95 МПа;

– предел прочности на сдвиг, = 25 МПа;

 – плотность породы,  = 2,9 т/м³.

Данная горная порода относится к классу cкальных легкоразрушаемых IIIa категории – _крепкие по буримости_.



Определяем диаметр скважины D, м.:

= , (1.1)

где Н_у– высота уступа, Ну = 18 м;

– угол откоса уступа,= 83 град;

с – безопасное расстояние от скважины до бровки уступа, с= 3 м;

 – плотность породы, = 2,9 т/м³;

m– коэффициент сближения скважин, m=2.

II. Выбор способа бурения карьера и вида бурового оборудования:

На основании характеристики буримой породы, высоты уступа и принятого диаметра скважин выбираем тип бурового станка и бурового инструмента.

Для бурения пород данного типа по своим техническим характеристикам принимаем буровой станок вращательного бурения СБШ-270И3.

Предназначенный для бурения взрывных скважин на открытых горных выработках крепких пород с коэффициентом крепости 12 по шкале профессора М.М. Протодьяконова.

Самоходный буровой станок с шарошечными долотами на гусеничном ходу. Используется при разработке вертикальных и наклонных скважин (0, 15, 30 градусов от оси). Только для открытых горных работ. Диаметр скважин d=до 270 мм.

---

Комплектация СБШ: гусеничный ход, мачта, машинное отделение (кабина машиниста, компрессорная установка, маслостанция, приводы вращателя и хода).

Техническая характеристика бурового станка СБШ-270И3 приведена в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Техническая характеристика бурового станка ____________

Диаметр скважины, мм	244-270
Глубина бурения вертикальных скважин, м	55
Угол наклона скважины к вертикали, град	0-30
Ход подачи бурового инструмента, м	17,5
Верхний предел усилия подачи, Кн	1,0-6,0
Скорость передвижения, км/ч	0,9
Преодолеваемый уклон, град.	20
Габаритные размеры с поднятой мачтой, мм	1320
Габаритные размеры с опущенной мачтой, мм	1300
Масса бурового станка, кг	13500

III . Выбор типа ВВ и средств инициирования

При выборе типа ВВ и средств инициирования учитывается крепость горных пород, степень трещиноватости и обводненности пород. Гранулит М предназначен для производства взрывных работ при ручном и механизированном заряжании шпуров, скважин и камер в сухих забоях карьеров, рудников и шахт в температурном диапазоне применения от -50 до +50 "С, приводятся основные физико-химические и взрывчатые характеристики выбранного типа ВВ, который представляются в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Физико-химические и взрывчатые характеристики ВВ

Характеристики	Норма
Внешний вид	гранулы сферической и полусферической формы размером до 3 мм без видимых на глаз механических примесей и комков компонентов более 15 мм
Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более	0,6
Насыпная	0,8 – 0,95
гранул	0,5
Плотность заряжания, г/см3	1,25-1,3
Тротиловый эквивалент по теплоте взрыва	0,92

С учетом высоты уступа и диаметра скважин, применяем вид

---

заряда рассредоточенный скважинный заряд, средства инициирования шашки-детонаторы типа Т-400Г и детонирующий шнур ДШ- Б.

Физико-химические и взрывчатые характеристики шашки-детонаторы приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3.

Физико-химические и взрывчатые характеристики шашки-детонатора Т-400Г

Характеристики	Норма
Внешний вид	Шашка цилиндрической формы с гнездом под ДШ
Высота	71±9
Диаметр	70±2
диаметр центрального канала	14,5±0,5
масса шашки, г	400±20
плотность шашки, г/см3, не менее	1,55

Выбирается схема взрывания с учетом условий (обводненности, трещиноватости).


Рисунок 1.1. Схема порядная последовательная (поперечная) взрывной сети из детонирующего шнура

IV . Определение параметров взрывных работ и выбор схемы взрывания

По величине расчетного (проектного) удельного расхода ВВ и вместимости скважин, принятого диаметра выделим типовые параметры расположения зарядов:

Глубина скважины вычисляется по формуле:

L_c = H_у + l_пер, (1.2)

где H_у - высота уступа;

l_пер – глубина перебура.



Длина перебура вычисляется по формуле:

l_пер = (10-15) ‧ D, (1.3)

где D – диаметр скважины.



Перебур взрывных скважин нужен для лучшего разрушения массива на уровне подошвы и размещения в нижней части массива большего заряда ВВ. С увеличением глубины перебура более 12…15 диаметров заряда преодолеваемое сопротивление по подошве не изменяется.

Расчетная величина сопротивления по подошве W_п (м) для вертикальных скважин определяется по формуле:

---