Какое вв принято в качестве эталонного при расчете параметров бвр

Какое вв принято в качестве эталонного при расчете параметров бвр

5.3. ПАРАМЕТРЫ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ

К параметрам буровзрывных работ (БВР) относят показатели, характеризующие расположение шпуров в забое, зарядов в шпурах, а также очередность их взрывания и потребность во взрывных материалах.

Шпур, предназначенный для размещения заряда, заполняют ВВ не на полную длину. Отношение длины шпура, занятой ВВ, к общей его длине называют коэффициентом заряжания шпура (КЗШ). В шахтах, опасных по газу или пыли, значение КЗШ при взрывании по углю не превышает 0,5, при взрывании по породе — 0,67.

Линия наименьшего сопротивления (ЛНС)— кратчайшее расстояние от центра заряда, помещенного в шпуре или скважине, до ближайшей открытой поверхности (обнаженной плоскости) породы в забое. Величина ЛЫС не должна быть меньше некоторого минимального значения, иначе энергия взрыва заряда ВВ будет использоваться с очень низким эффектом. Для угольного забоя ЛНС не должна быть менее 0,5 м, для породного — 0,3 м.

Проекцию длины шпура на продольную ось выработки называют глубиной шпура h шп (м). Глубину шпуров выбирают в зависимости от условий проведения выработки, вида забоя, размеров поперечного сечения выработки, крепости пород. Значения рациональной глубины шпуров, применяемые при проведении выработок, приведены в табл. 5.3.

Площадь поперечного сечения вы­работки в проходке, м*

Глубина шпуров (м) в пород­ных забоях при коэффициенте крепости породы

Глубина шпуров (м) по углю в смешанных забоях в зависимости от мощности пласта (м)

Отношение длины заходки к полной длине шпура называют коэффициентом использования шпура (к. и. ш.). При проведении горизонтальных и наклонных выработок к. и. ш. должен составлять 0,9—1, при проходке вертикальных стволов сверху вниз — 0,85—0,95.

Для создания дополнительных обнаженных плоскостей применяют вруб — полость, занимающую часть забоя и4 образованную опережающим взрыванием специальных врубовых шпуров. После образования вруба во вторую очередь взрывают отбойные шпуры, которые производят основную работу по отбойке пород из массива. В третью очередь или совместно с отбойными взрывают оконтуривающие шпуры, которые предназначены для придания поперечному сечению выработки требуемой формы. Врубовые, отбойные и оконтуривающие шпуры составляют комплект шпуров.

В зависимости от наклона к продольной оси выработки врубовые шпуры делят на наклонные и параллельные. По форме врубы бывают пирамидальные, клиновые, щелевые, призматические и др. На рис. 5 3 приведены основные схемы образования врубов, где заряженные врубовые шпуры обозначены

Отбойные шпуры размещают относительно врубовой полости таким образом, чтобы нагрузка на заряды отбойных и оконтуривающих шпуров распределялась достаточно равномерно.

Расстояние между концами врубовых и отбойных шпуров принимают примерно равным расстоянию между концами отбойных и оконтуривающих шпуров. В трудновзрываемых породах длину шпура рассчитывают так, чтобы конец выходил за пределы контура выработки на 0,1—0,15 м

Число шпуров на забой при площади поперечного сечения

Источник

Расчет параметров буровзрывных работ.

При проходке выработок с применением буровзрывных работ рекомендуется применение контурного взрывания. Контурное взрывание – это технологический прием, при котором достигается высокое качество оконтуривания выработок, характеризующееся незначительными переборами пород, сравнительной гладкой поверхностью боков и кровли выработки и малой глубиной нарушения законтурного массива. Это достигается уменьшением энергии взрыва и рациональном расположении оконтуривающих шпуров. Уменьшение концентрации взрыва на 1 м шпура достигается за счет применения ВВ с высокой работоспособностью (300 – 450 см 3 ) в патронах малого диаметра(21 – 24 мм) или применения ВВ в патронах обычного диаметра (32 – 36 мм), но малой работоспособности (260 – 300 см 3 ), а также комбинации двух первых способов.

Рис. 4.1 Конструкции зарядов в оконтувающих шпурах при контурном взрывании.

Порядок расчета параметров БВР

1. Выбирают ВВ и СВ в соответствии с естественными горно-геологическими условиями.

2. Устанавливают длину заходки, КИШ, глубину шпура в зависимости от крепости породы и размеров выработки.

3. Определяют параметры контурного взрывания (для разных методов оконтуривания выработки существуют свои особенности расчета параметров размещения отбойных шпуров).

Рис. 4.2Схема зон действия шпуровых зарядов: I – зона вруба; II – ядра; III – почвы; IV – контура.

(4.3)

(4.4)

P_max — линейная плотность шпурового заряда при полном заряжании, кг/м;

g- показатель степени в уравнении адиабаты расширения продуктов детонации, ед.

(4.5)

Таблица 4.5

Численные значения показателя γ

Расстояние между контурными зарядами определяют по формуле (м):

(4.6)

L_к — длина контурных шпуров, м.

Таблица 4.6

Значение численного коэффициента К₀

Таблица 4.7

Приведенная длина забойки контурных зарядов L_зк / ÖS_выр

Коэффициент сближения контурных шпуров определяется по формуле:

(4.7)

(4.8)

Соответственно линия наименьшего сопротивления контурных шпуров определяется по формуле (м):

(4.9)

Количество контурных шпуров определяется по формуле (шт.):

(4.10)

Площадь части забоя которая приходится на контурный ряд, равна (м 2 ):

(4.11)

Для улучшения качества проработки породы на уровне концевых частей контурных шпуров в забой последних следует помещать дополнительный заряд весом, равным (кг):

(4.12)

Количество ВВ на контурную отбойку определяется по формуле (кг):

(4.13)

При предварительном оконтуривании выработки удельный расход ВВ определяют с учетом глубины ведения работ Н (м) по формуле (кг/м 3 ):

(4.14)

При этом следует иметь в виду, что при уменьшении глубины ведения работ значение q_к не должно быть меньше величины, определяемой формулой (4.3).

Расстояние между контурными шпурами рассчитывают по формуле (4.6), при этом величину L_зк определяют по таблице (4.8).

Таблица 4.8

Приведенная длина контурных зарядов при предварительном оконтуривании выработки

Вес дополнительного заряда в забое контурных шпуров определяется по формуле (кг):

(4.15)

После определения параметров контурного взрывания переходят к расчету параметров заряжания и размещения врубовых и отбойных шпуров, Основой расчета служит величина удельного расхода ВВ на дробление породы в пределах обуренного объема.

При последующем оконтуривании отбойка ядра забоя производится в условиях напряженного состояния окружающего породного массива, что приводит к необходимости увеличения энергозатрат на дробление породы в обуренном массиве. В этом случае вначале следует определить характерное значение длины отбойных шпуров, учитывающее степень такого влияния (м):

(4.16)

(4.17)

При предварительном оконтуривании выработки отбойка основного породного объема производится в условиях частичной разгрузки, что позволяет при длине отбойных шпуров L_отб 2 ):

(4.20)

Количество ВВ во врубе определяют по формуле (кг)

(4.21)

Поскольку в прямых врубах дробление породы производится в условиях одной свободной поверхности, для облегчения работы врубовых зарядов целесообразно использовать одну или несколько компенсационных скважин, минимальный диаметр которых определяется по формуле (м):

(4.22)

Зная площадь вруба и принимая форму поперечного сечения в виде той или иной плоской геометрической фигуры, можно определить размеры сечения вруба и параметры размещения врубовых шпуров (Рис. 4.3):

(4.23)

(4.24)

(4.25)

(4.26)

(4.27)

(4.28)

(4.29)

Рис 4.3 Примеры размещения шпуров в прямых врубах.

После расчета параметров вруба переходят к расчету параметров отбойки.

Суммарное количество отбойных шпуров (включая почвенные) определяется по формулам (шт.):

— при последующем оконтуривании:

(4.30)

— при предварительном оконтуривании:

(4.31)

где: Р_отб — линейная плотность заряжания отбойных шпуров, кг/м;

е_отб, е_к — переводные коэффициенты соответственно для отбойных и контурных зарядов.

Расстояние между почвенными шпурами рассчитывают по формуле (м):

(4.32)

Линию наименьшего сопротивления почвенных шпуров определяют по формуле (м):

(4.33)

Количество почвенных шпуров и площадь части забоя, которая приходится на эти шпуры, определяется по формулам:

, шт (4.34)

, м 2 (4.34)

Число шпуров, предназначенных непосредственно для разрушения породного ядра, определяют по формуле (шт.):

(4.35)

Ориентировочный размер сетки бурения отбойных шпуров определяют по формуле (м):

(4.36)

При предварительном оконтуривании выработки S_к = 0.

Количество ВВ на отбойку породы в пределах зон ядра и почвы определяют по формуле (кг):

(4.37)

На основании расчетов и схемы расположения шпуров составляется сводная таблица параметров взрывных работ по форме.

Таблица параметров буровзрывных работ

Рис. 4.4 Схема расположения шпуров.

В паспорте БВР должна быть представлена схема расположения шпуров (в трех проекциях), указаны количество и диаметр шпуров, их глубина и углы наклона, количество серий взрывания, последовательность взрывания, величина зарядов в шпурах, общий и удельный расход ВВ, расход детонаторов, длина внутренней забойки каждого шпура и общее количество забоечного материала для всех шпуров, а также время проветривания забоя.

Для пояснения текстовой части данного раздела в записке следует привести соответствующие схемы (схему расположения шпуров, схему конструкции заряда в шпуре, схему вруба, схему соединения детонаторов во взрывной сети).

Расчет электровзрывной сети.

При последовательном соединении концы проводов соседних ЭД соединяют последовательно, а крайние провода первого и последнего ЭД присоединяют к магистральным проводам, идущим к источнику тока.

Общее сопротивление взрывной цепи при последовательном соединении ЭД определяют по формуле:

, Ом (4.38)

Сопротивление проводов определяется по формуле:

, Ом (4.39)

где: ρ – удельное сопротивление материала проводника, (Ом*мм 2 )/м;

l – длина проводника, м;

При ведении взрывных работ в качестве соединительных проводов и для прокладки временных взрывных магистралей применяются провода для промышленных взрывных работ марки ВП с медными жилами в полиэтиленовой изоляции. Провод выпускается одножильным ВП1 и двух жильным ВП2×0,7.

Для прокладки постоянных взрывных магистралей предназначены кабели марки НГШМ. Токоведущие жилы изготавливаются из медной проволоки. Изоляция токоведущих жил выполняется из самозатухающего полиэтилена.

В исключительных случаях по согласованию с органами Госгортехнадзора в качестве постоянных взрывных магистралей может применятся провод ВП2×0,7

Источник

Методические рекомендации Расчёт параметров БВР.

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Министерство образования и науки Украины.

ОСП «Комсомольский индустриальный техникум ПГТУ»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

по дисциплине: «Горное дело»

на тему: “ Расчёт параметров буровзрывных работ”

для студентов специальности

5.05030103 ”Эксплуатация и ремонт горного электромеханического оборудования и автоматических устройств“.

Методическая разработка по дисциплине «Горное дело».

Совершенствование методики изучения теоретического материала и проведения расчётной работы студентами.

Для студентов, изучающих дисциплину «Горное дело».

Поляков Г. М. – преподаватель квалификационной категории «специалист первой категории», Комсомольского индустриального техникума

Рассмотрено и одобрено на заседании цикловой комиссии горно- электромеханических дисциплин (протокол № от 2011 р.).

Развитие экономики государства требует увеличения добычи полезных ископаемых, что в первую очередь зависит от высокой квалификации обслуживающего персонала и инженерно-технических работников, бесперебойной работы высокопроизводительного оборудования и развития высокопроизводительных технологий. Постоянно увеличивающиеся объёмы взрывных работ на открытых разработках требуют, чтобы специалисты в совершенстве владели всеми процессами горного производства, а в области взрывных работ имели право на их производство. Приводится стандартная терминология, принятая в горном производстве..

Настоящие методические рекомендации помогут студентам правильно применять полученные теоретические знания в период обучения в техникуме и после его окончания при решении конкретных практических задач на производстве.

На открытых разработках широко применяются шпуровой и скважинный методы взрывания зарядов, поэтому основное внимание в этой работе уделено именно этим методам.

В работе не рассмотрены разновидности и характеристики промышленных взрывчатых веществ в виду их видового многообразия, различных свойств и способов применения. В работе также не ставилась цель изучения конструкции взрывных сетей и технологии их монтажа.

Основной целью данной работы является теоретическая подготовка к проведению математических расчётов по определению основных параметров буровзрывных работ и технология проведения данных расчётов при шпуровом и скважинном методах взрывания на открытых разработках.

1. Основные понятия и определения.

Бурение – процесс последовательного разрушения породы в забое скважины (шпура) и удаления из него продуктов разрушения.

Скважина – цилиндрическое углубление, выбуренное в горной породе, глуби-

Взрыв – процесс, чрезвычайно быстрого превращения вещества, сопровождающийся выделением энергии и газообразных продуктов, способных при расширении совершать работу над окружающей их средой и образовывать ударные волны.

Взрывчатое вещество (ВВ) представляет собой химические соедине­ние (или их смесь), способное под влиянием определенного внешнего воз­действия к самораспространяющейся по всему своему объему с высокой ско­ростью химической реакции, сопровождающейся выделением больших коли­честв теплоты и газообразных продуктов, образующих в веществе детонаци­онную волну.

Газовость ВВ характеризует токсичность его продуктов взрыва вслед­ствие образования в них ядовитых и вредных для человека газов.

Безопасность — свойство системы существовать, не переходя в опасное состояние.

2 . ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К БУРОВЗРЫВНЫМ РАБОТАМ

Требования к буровзрывным работам:

— степень дробления породы по гранулометрическому составу и по размеру максимально допустимого куска должна соответствовать технологической схеме горных работ, горнотранспортному и дробильному оборудованию на первой стадии дробления;

— обеспечение безопасных (проектных) углов откосов уступов, достаточной проработки подошвы уступа, исключающей образование порогов отсутствие заколов в массиве и минимальный выброс породы на кровлю уступа;

— развал разрыхленной взрывом породы по высоте должен соответствовать максимальной высоте черпания экскаватора (при одно- и двухрядном взрывании) или полуторной высоте черпания экскаватора (при многорядном взрывании); и по ширине — применяемому горнотранспортному оборудованию.

Требования к кусковатости и гранулометрическому составу. Предельно допустимый линейный размер габаритного куска L _Г устанавливается:

а) по емкости ковша экскаватора Е:

б) по типоразмеру дробилки на первой стадии дробления. Ритмичная ра­бота дробилки обеспечивается, если наибольший размер кусков породы не пре­вышает 80—85% ширины ее загрузочного отверстия

в) шириной В _к ленты конвейера

Число негабаритных кусков должно быть минимальным, а дробление равномерным. Развал горной массы должен быть кучным, а его размеры и форма – соответствовать параметрам применяемого погрузочного оборудования. Объем взорванной горной массы должен обеспечивать бесперебойную работу погрузочных машин в безопасных условиях и с высокими технико-экономическими показателями.

Кусковатость разрыхленной породы оценивается по выходу негабарита ( в процентах ее общего объема).

Производительность погрузочного, транспортного и дробильного оборудо­вания зависит не только от выхода негабарита, но и от гранулометрического состава породы, характеризуемого размером среднего куска.

Степень рыхления породы взрывом можно регулировать в первую очередь удельным расходом ВВ, диаметром скважины, схемой короткозамедленного взрывания и производными от удельного расхода — величиной сопротивления по подошве (СПП), расстоянием между зарядами, длиной и массой заряда, в меньшей степени подбором ВВ с различной концентрацией энергии, конструк­цией заряда, точкой инициирования заряда, числом рядов скважин.

3 . МЕТОДЫ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Взрывные работы для предварительного рыхления скальных пород могут выполняться одним или сочетанием нескольких методов, приведенных ниже.

— разработке залежей (пластов) мощностью до 3 м при бурении ручными перфораторами и до 5м — колонковыми;

— селективной разработке перемежающихся пластов (слоев) при мощности каждого слоя до 3 м;

— добыче блочного камня.

Расчёт расположения и величин шпуровых зарядов при уступной отбойке.

Рис. 1 Схема расположения вертикальных шпуров:

Н-высота уступа, а- расстояние между шпурами в ряду, b — расстояние между рядами шпуров, L _ШП – длина шпура, l _зар — длина заряда, l _пер — длина перебура,

w _П – расстояние, определяющее линию сопротивления по подошве.

где Р- вместимость ВВ в одном метре шпура, кг;

k – расчётный удельный расход ВВ, кг/м 3

принимается в пределах 0,25 ÷0,3 – для мела;

0,42÷0,54 – для известняка, доломита, песчаника;

0,58÷0,75 – для базальта, андезита;

0,67÷0,7 – для порфирита.

Если вычисленное значение больше высоты уступа Н или мощности взрываемого слоя, то величину принимают равной (0,7÷1,0)Н.

2) Величина заряда в шпурах определяется по формуле:

— расстояние между шпурами, м;

— линия сопротивления по подошве уступа. м;

Во всех случаях длина заряда должна быть не более 2/3 глубины шпура.

3) Расстояние между шпурами » а» в ряду принимается в пределах

— при мгновенном взрывании а= (0,9÷1,1) ;

— при короткозамедленном а=(1,0÷1,5) ;

При расположении шпуров в несколько рядов, взрываемых одновременно с помощью ДШ и электродетонаторов, расстояние между шпурами » а» во всех рядах принимается, как в первом ряду.

При этом шпуры располагаются в шахм а тном порядке при мгновенном взрывании;

в шахматном и в прямоугольном порядке – при порядном короткозамедленном и замедленном взрывании;

в прямоугольном – при прочих схемах короткозамедленного взрывания.

5) Определение глубины шпуров производится по формуле:

Для лучшей проработки подошвы уступа в монолитных и крепких породах глубина шпуров должна быть больше высоты уступа (мощности взрываемого слоя) на 0,25 .

6) Определение длины заряда производится по формуле:

где Q — вес заряда в шпуре, кг;

P — вместимость ВВ в одном метре шпура, кг.

7) Объём породы на один шпур производится по формуле:

где а- расстояние между шпурами в ряду, м;

— линия сопротивления по подошве, м;

— о бъём породы, взрываемой шпурами одной серии, м 3 ;

— количество месяцев, в течение которых производится

— количество взрывов в месяц , шт.

где V _ШП — объём породы, взрываемой одним шпуром.

Пример 1. Годовой план добычи на карьере в плотном теле

60 000 м 3 известняка. Высота уступа Н=2,5 м. Расположение зарядов двухрядное. Взрывание шпуровыми зарядами диаметром 46 мм производится 10 раз в месяц при помощи ЭДКЗ.

— параметры буровзрывных работ;

— количество шпуров, взрываемых в серии;

— расход аммонита №6 на серию шпуров;

— потребное количество бурения на серию шпуров.

Составляем расчётную схему.

2. Определяем линию сопротивления по подошве уступа:

k = 0,55 кг/м 3 – расчётный удельный расход ВВ;

Определяем расстояние между шпурами в ряду: а= m =1,2·1,3=1,5 м;

4. Определяем вес заряда в шпуре: =0,55·1,5·1,3·2,5=2,7 кг,

5. Определяем глубину шпуров: =2,5+0,25·1,3=2,825 м

6. Определяем длину заряда в шпуре: м,

7. Расстояние между шпурами второго ряда в ряду принимаем такое же, как и в первом ряду. Расстояние между рядами шпуров « b » принимаем равным ранее рассчитанной величине линии сопротивления по подошве b = м.

8. Определяем объём породы на один шпур:

9. Определяем объём породы, взрываемой шпурами одной серии:

, м 3

— о бъём породы, взрываемой шпурами одной серии, м 3 ;

— количество месяцев, в течение которых производится

— количество взрывов в месяц , шт.

10. Определяем количество шпуров на один взрыв:

, шт.

11. Определяем потребное количество аммонита на один взрыв:

кг.

12. Определяем количество бурения на один взрыв:

, м.

3.2 Скважинные заряды.

На карьерах строительных материалов этим методом выполняется до 97—98% общего объема работ по рыхлению скальных пород.

Модификации: вертикальные, наклонные и парно-сближенные сква­жинные. (Горизонтальные скважины применяются исключительно редко при вспомогательных работах, например выравнивании подошвы).

Вертикальные скважинные заряды применяются:

— при разработке мелко­блочных пород, для выемки которых достаточно произвести встряхивание по­роды;

— в породах, обеспечивающих углы откоса уступа, близкие к 90°;

— в сильно­трещиноватых, нарушенных (в том числе обводненных) породах, обрушающихся при бурении.

Наклонные скважинные заряды применяются:

— при разработке крупноблоч­ных и труднодробимых пород, а также таких пород в нижней части уступа, где пороги при отбойке вертикальными зарядами неизбежны;

— при разработке высо­ких уступов;

— в случае необходимости уменьшения ширины развала породы;

— при технической необходимости создания откосов (бортов) под заданным углом.

В сильнотрещиноватых породах, не обеспечивающих устойчивости стенок скважин, применение наклонного бурения исключается.

Эффект использования парно-сближенных скважинных зарядов близок по характеру действия к плоскому заряду. Сближенными скважинами удается преодолеть увеличенные сопротивления по подошве уступа. Опыт показывает эффективность этой модификации, выражающуюся в снижении выхода негаба­рита на 5—10%, несколько лучшей проработке подошвы уступа и в улучшении условий безопасности буровых работ.

Рекомендуемые условия применения — взамен котловых скважин, если целесообразность этого подтверждена технико-экономическим расчетом.

Разновидности метода скважинных зарядов:

Взрывание в зажатой среде дает возможность повысить коэффициент полез­ного использования энергии взрыва с целью улучшения дробления за счет нали­чия преграды, уменьшающей боковое смещение взрываемого массива в период его разрушения. Такой преградой может быть полоса ранее взорванной породы или целиковый массив. Эффективность достигается только в сочетании с приме­нением многорядного короткозамедленного взрывания на крупных карьерах, позволяющих использовать мощные скальные экскаваторы (ЭКГ-8И). Менее мощные экскаваторы ЭКГ- 5А в условиях погрузки разрыхленной породы, имеющей коэффициент разрыхления 1,05—1,1, резко (в 2—3 раза) снижают произ­водительность.

Контурное взрывание обеспечивает предохранение откосов от воздействия последующих взрывов, их устойчивость, отсутствие заколов за счет предвари­тельного создания отрезных полостей (щелей) или сближенных отбойных заря­дов, расположенных по границам заданной поверхности откоса. Применение метода эффективно при строительстве (погашении) карьеров, разработке место­рождений блочного камня.

Котловые скважины (сосредоточенные заряды, размещаемые в котлах, образованных простреливанием или прожиганием скважин) могут быть приме­нены при углах откоса уступа менее 70°, когда линия СПП настолько велика, что расчетный заряд ВВ не размещается в вертикальной скважине.

3.3 Метод камерных зарядов (заряды, размещаемые в специально пройденных выработках — камерах).

Применяется при взрывании:

— на рыхление, при высоте уступа 15—30 м, с использованием минных шур­фов или штолен с рассечками (однако не рекомендуется вследствие высокого выхода негабарита, обусловленного крайне неравномерным дроблением породы, и опасных условий ведения добычных работ); _Л

— на «выброс» (двусторонний и направленный), при образовании выемок, траншей, каналов и насыпей, а также при вскрытии месторождений;

— на «сброс», при направленном горизонтальном перемещении породы (на­пример, вскрытие месторождений на косогорах).

Расчет камерных зарядов выполняется специализированными организа­циями.

Расчёт расположения и величин скважинных зарядов при уступной отбойке.

Во избежание оставления порогов на нижней рабочей площадке, в зависимости от свойств и характера залегания взрываемой породы, глубина скважин должна превышать высоту уступа (Н) на величину перебура l _пер . Величина перебура принимается равной 5-10 диаметров заряда для пород средней крепости и 10-15 диаметрам заряда для крепких пород. При подстилании скального полезного ископаемого нескальной породой скважину недобуривают (оставляют подушку) на 20-50 см. Перебур не требуется также в тех случаях, когда на уровне подошвы уступа ясно выражена плоскость скольжения по контакту напластования скальных пород.

Определение параметров буровзрывных работ начинается с расчёта величины преодолеваемого сопротивления по подошве (с.п.п.)

Составляем расчётную схему:

Рис. 2 Схема расположения вертикальных скважин.

Н-высота уступа, а- расстояние между скважинами в ряду, b — расстояние между рядами скважин, L _СК – длина скважины, l _зар — длина заряда, l _пер — длина перебура,

w _П – расстояние, определяющее линию сопротивления по подошве.

Линия сопротивления по подошве уступа определяется по формуле:

— при мгновенном взрывании , м;

— при короткозамедленном взрывании ,

где Р- вместимость ВВ в одном метре скважины, кг;

Нижний предел значения m для трудновзрываемых пород и верхний предел – для легковзрываемых.

k – расчётный удельный расход ВВ, кг/м 3

принимается в пределах 0,25 ÷0,3 – для мела;

0,42÷0,54 – для известняка, доломита, песчаника;

0,58÷0,75 – для базальта, андезита;

0,67÷0,7 – для порфирита.

Δ- плотность заряжания, кг/дм 3 ;

3) Расстояние между зарядами в ряду определяется по формуле:

а=

где — расстояние между скважинами в ряду, м;

— линия сопротивления по подошве уступа. м;

4) Величина заряда в скважине определяется по формуле:

, кг

где — вес заряда в скважине, кг;

— расход ВВ, кг/м 3 ;

— расстояние между скважинами, м;

— линия сопротивления по подошве уступа. м;

— высота уступа, м.

5) Определение глубины вертикальной скважины производится по формуле:

, м

где Н- высота уступа , м;

— наклонной: , м

где α – угол наклона скважины, град.

6 ) Определение длины заряда производится по формуле:

, м

где Q — вес заряда в скважине, кг;

P — вместимость ВВ в одном метре скважины, кг.

7 ) Длина забойки скважины определяется по формуле:

8 ) Объём породы, взрываемой одной скважиной, производится по формуле:

, м 3

где а- расстояние между скважинами в ряду, м;

— линия сопротивления по подошве, м;

9 ) Объём породы, взрываемой скважинами одной серии, определяется по формуле: , м 3

гд е — годовой план добычи, м 3 ;

— о бъём породы, взрываемой скважинами одной серии, м 3 ;

, в течение которых производится взрывание, шт;

количество взрывов в месяц (неделю), шт.

, шт.

, м.

13) Время замедления при короткозамедленном взрывании приближённо определяется по формуле:

, м/сек;

где А – коэффициент,зависящий от крепости породы, таблица № 1

Таблица № 1 Ориентировочные значения коэффициента А

Грунт, перидодит, сульфидные крепкие руды

Аркозовый песчаник, метаморфические крепкие сланцы, железистые кварциты

Известняк, мрамор, магнезит, филитовые сланцы, сериентинит

Мергель, мел,глинистые сланцы, каменный уголь

— линия сопротивления по подошве, м;

1 4 ) Определение величины воздушных промежутков для скважинных зарядов с воздушными промежутками производится по формуле:

4. СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ВЗРЫВАНИЯ.

Взрывание зарядов может выполняться одним из следующих способов: огневым, электрическим, электроог н евым и с помощью детонирующего шнура. В зависимости от длительности промежутка времени между взрывом отдельных зарядов или их групп различают взрывание мгновенное и короткозамедленное.

Огневое взрывание — поочередное взрывание зарядов с помощью зажига­тельной трубки. Применяется при методе шпуровых зарядов, котловых шпуров и наружных зарядов при незначительном их числе и разбросанности мест про­изводства работ.

Применяемые средства взрывания (СВ): капсюли-детонаторы (КД) и огне­проводный шнур (ОШ). Для зажигания ОШ используются: зажигательные свеча, фитиль, патрончик (для зажигания группы огнепроводных шнуров).

Электрическое взрывание: а) мгновенное — с помощью электродетонаторов мгновенного действия (ЭД), когда все заряды детонируют практически мгно­венно. Применяется при методах шпуровых и наружных зарядов, котловых шпуров, скважинных зарядов и котловых скважин преимущественно в мелко блочных породах средней и нижесредней крепости, а также при взрывании пороховых зарядов с помощью электровоспламенителей;

в) взрывание с внутрискважинными замедлениями – с помощью ЭД – КЗ, когда промежуток времени между детонацией отдельных рассредоточенных зарядов одной скважины измеряется миллисекундами. Рекомендуется в разнопрочных или крупноблочных породах для обеспечения избирательности дробления и снижения выхода негабарита.

Преимущества КЗВ перед мгновенным:

резкое снижение сейсмического эффекта, что позволяет производить взрывание значительного количества зарядов и применять многорядное взрывание скважин;

более интенсивное дробление за счёт увеличения времени воздействия взрыва на масив, соударения кусков породы, образования дополнительных плоскостей обнажения;

уменьшение воздействия взрыва на массив за линией последнего ряда скважин и как следствие, уменьшение возможности возникновения заколов, что в свою очередь, облегчает бурение новых скважин и способствует более равномерному дроблению породы;

повышение экономической эффективности буровзрывных работ за счет расширения сетки скважин, сокращения удельного расхода ВВ, уменьшения выхода негабарита (снижения затрат на его дробление);

возможность управления взрывом и параметрами развала путем применения соответствующих схем КЗВ.

Электроогневое взрывание — поочередное групповое взрывание с помощью зажигательных трубок и электрозажигательных патронов при методах шпуровы x и наружных зарядов в случае значительного числа взрываемых зарядов, Сконцентрированных в одном месте.

Достоинства: воспламенение ОШ производится с безопасного расстояния, сн ижается его расход, уменьшается опасность воздействия блуждающих токов.

Взрывание скважинных зарядов детонирующим шнуром (ДШ) — мгновен­ие и короткозамедленное с помощью пиротехнического реле КЗДШ-58 или КЗДШ-62-2 Взрывание магистральной линии ДШ осуществляется электрическим способом. Пиротехнические реле представляют собой жесткую бумажную трубку замедляющим элементом из пиротехнического замедлителя и КД. В концах трубки закреплены отрезки ДШ длиной 150 и 350 мм.

I — поскважинные; II — попарные; III — п орядные; а — продольные;

Рис. 4. Врубовые схемы короткозамедленного взрывания:

а — продольный вруб; б — поперечный вруб; в — диагональный вруб.

Рис. 5 Волновые схемы короткозамедленного взрывания:

а — призматически-центральный вруб; б — призматически-клиновидный вруб; в — призматически-трапецеидальный вруб; г — призматический вруб

Безопасное расстояние при проектировании взрывов определяется по действию воздушной волны, разлету осколков и сейсмическому действию взрыва.

Радиус опасной зоны по действию воздушной волны на человека определяется по формуле

, м

где К _в = 10 – 15 коэффициент, учитывающий расположение зарядов относительно

Q – общая масса одновременно взрываемых ВВ, кг.

Радиус опасной зоны по действию воздушной волны на сооружения (при отсутствии повреждений остекления) определяется по формуле

, м

Радиус опасной зоны по сейсмическому действию на здания и сооружения определяется по формуле

,м

где К _с – коэффициент, зависящий от свойств породы в основании зданий и сооружений

Таблица 2. Значения коэффициента К _С

Источник