- 28.10.2021
- 900
- 37
Курсы
Другое
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 1м3 взрываемой породы можно определить по видоизменённой формуле профессора М.М. Протодъяконова:
, кг/м3
где q – удельный расход ВВ, кг/м3;
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, м2;
R – коэффициент, учитывающий количество обнажённых плоскостей (при одной R = 1, при двух = 0,6-0,7),
Р – работоспособность применяемого ВВ, м3;
2 Расчёт количества шпуров:
, шт
где q – удельный расход ВВ, кг/м3;
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
qn – масса патрона ВВ, кг
К3 – коэффициент заполнения шпура; К3 ≤ 0,7 ÷ 0,72.
3 Расчёт длины шпуров
Глубину шпуров определяем исходя из крепости пород.
Длина шпура находится из формулы:
Lш = L*sinα, м
где Lш – 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)
Lз = Lш η
где Lз – длина заходки, м;
η – коэффициент использования шпуров.
Коэффициент использования шпуров принимаем исходя из характеристики забоя:
-песчаники и крепкие известняки 0.75-0.8;
-песчанистые сланцы и слабые песчаники 0.8-0.85;
-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:
Nвр/Nвс/Nотб = 1/Б/С=1: 0,5 : 2
Nвр – число врубовых шпуров.
Nвс – число вспомогательных шпуров;
Nотб – число отбойных шпуров,
Обозначим сумму шпуров:
m = 1+Б+С
Тогда число шпуров врубовых (Nвр), вспомогательных (Nвс) отбойных (Nотб) определяется по формулам:
, шт
Расстояние от устья отбойных шпуров до стенки выработки определяется по формуле:
а1 = Lотб *cos α, м
или а можно принять 0,1 + 0,25м.
Расстояние между устьями отбойных шпуров можно определить по формуле:
аотб,
м
где а– расстояние между устьями отбойных шпуров,м;
Р – периметр выработки в проходке, м.
Для выработок трапециевидной формы
, м
Для выработки прямоугольной формы
, м
Расстояние между устьями врубовых шпуров и осью выработки определится по формуле:
аврα+
,м
где Lвр – 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:
Q = qSпрLз, кг
где Q – общее количество ВВ на заходку, кг;
q – удельный расход ВВ, кг/м3;
Sпр – площадь забоя в проходке, м2;
Lз – подвигание забоя после одного взрыва, м;
7 Определение количества ВВ в шпурах (вес шпурового заряда)
Количество ВВ на один шпур определяется по формуле:
qш = , кг
где - расход ВВ на один цикл,
кг;
N- число шпуров в забое.
Количество ВВ по группам шпуров определяется по формулам:
qвр = (1,1 ÷ 1,2)qш, кг
где qвр – масса заряда врубового шпура, кг.
qвс = qш, кг
где qвс – масса заряда вспомогательного шпура, кг.
qот = (0,9 ÷ 0,95)qш, кг
где qот – масса отбойного шпура, кг.
Количество ВВ на заходку равен сумме количества ВВ в шпурах.
Q = qвр *Nвр + qвс*Nвс+qотб*Nотб + (0,25 ÷ 0,35)q, кг
где Nвр, Nвс, Nот – соответственно число врубовых, вспомогательных, отбойных шпуров;
(0,25 ÷ 0,35)q – количество ВВ на проведение водоотливной канавки.
8 Определение числа патронов на 1 шпур:
nвр = nвс =
nот =
qn – вес одного патрона, гр.
Принимаем целое число патронов.
9 Определение величины забойки шпуров:
Lзаб = L- nnLn, м
где Lзаб – длина забойки, м;
L – длина шпура, м;
nn – число патронов на 1 шпур;
Ln – 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:
J I , А
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.
R =, Ом
где ρ – удельное сопротивление магистрального провода, Ом; (для меди ρ = 0,0175 Ом);
ℓ - длина провода, м.
ℓ = ℓэд *N +75, 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;
- правильность расчетов.
Список рекомендуемой литературы и Internet-источников для практической работы:
Рекомендуемая литература:
1 Боровков, Ю.А. Основы горного дела[Текст]: учебник/Ю.А. Боровков, В.П. Дробаденко, Д.Н. Ребриков М. Издательство «Лань», 2019-468с
Internet-ресурсы:
Приложение 1
Таблица 1 Примерные варианты заданий (назад)
№ |
Наименование выработки |
Условия проведения выработки |
||
площадь поперечного сечения, Sч, м2 |
характеристика горных пород |
f |
||
1 |
квершлаг |
9,5 |
песчаник |
8 |
2 |
квершлаг |
10,5 |
песчаник |
8 |
3 |
квершлаг |
12,5 |
сланцевый песчаник |
6 |
4 |
квершлаг |
15,0 |
глинистый сланец |
5 |
5 |
полевой штрек |
9,0 |
слоистый песчаник |
6 |
6 |
полевой штрек |
11,0 |
глинистый песчаник |
7 |
7 |
полевой штрек |
13,0 |
крепкий песчаник |
8 |
8 |
пластовый штрек |
6,0 |
крепкий уголь |
2 |
9 |
пластовый штрек |
7,0 |
крепкий уголь |
3 |
10 |
пластовый штрек |
11,0 |
антрацит |
2 |
Показатели |
Тип ВВ |
||
ПЖВ-20 |
АП-5ЖВ |
62%-ый труднозамер-ий динамит. |
|
Работоспособность, мм3 |
265-290 |
320-330 |
380-420 |
Бризантность, мм |
13-15 |
14-16 |
15-20 |
Размер патронов: длина, мм |
180 |
250 |
по расчёту |
Диаметр, мм |
36 |
40 |
45 |
плотность, г/см3 |
1-1,15 |
1-1,15 |
1,4-1,45 |
вес, г |
200 |
300 |
250, 500 |
область применения |
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)
№ |
Наименование |
Ед. изм. |
Кол-во |
1 |
Количество шпуров за цикл |
шт. |
|
2 |
Подвигание забоя за цикл |
м |
|
3 |
Коэффициент использования шпуров (КИШ) |
|
|
4 |
Объём взорванной горной массы за цикл |
м3 |
|
5 |
Тип ВВ |
|
|
6 |
Удельный расход ВВ |
кг/м3 |
|
7 |
Расход ВВ на заходку |
кг |
|
8 |
Число шпуров врубовых отбойных вспомогательных |
|
|
9 |
Глубина шпуров |
м |
|
10 |
Длина шпуров: врубовых отбойных вспомогательных |
м |
|
11 |
Угол наклона шпуров врубовых отбойных |
|
|
Примерные схемы для вычерчивания
Схема расположения шпуров.
Тест для защиты практической работы
Выберите правильный вариант ответа
1. У каких шпуров длина совпадает с глубиной?
а у отбойных;
б у вспомогательных;
в у врубовых.
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….
а метрах;
б процентах;
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 …..
а оконтуривающие;
б отбойные;
в врубовые.
8. Соотношение между количеством врубовых, вспомогательных и отбойных шпуров принимается равным
а 2:1:0.5;
б 1: 0.5:2;
в 2:0.5:1.
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 1м3 горного массива;
в число патронов ВВ отнесённое к 1м3 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
а м3;
б кг/т;
в H.
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
а гидрозабойка;
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 20м;
б 50м;
в 75м.
19. ПИВ-100М- это
а взрывная машинка;
б сигнализатор
в прибор для проверки сопротивления электровзрывной сети.
20. Способ взрывания, применяемый на шахтах, опасных по газу
а огневой;
б электроогневой;
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.
Глубина шпура-параметр, определяющий объём основных операций в проходческом цикле и скорость проведения выработки. При выборе глубины шпуров учитываются площадь и форма забоя, свойства взрываемых пород, работоспособность применяемых ВВ, тип бурового оборудования, требуемое подвигание забоя за цикл и др. В практике взрывных работ в забоях ограниченной площади сечения с одной свободной поверхностью глубину шпуров принимают 1.5-1.8 в крепких породах, 1.8-2.2 в породах средней крепости, 2.2-2.5 в слабых породах. Глубина шпура- проекция длины шпура на горизонтальную ось выработки.
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.
Оконтуривающие (периферийные) шпуры служат для разрушения породы по контуру горной выработки. В выработках малого сечения, где отсутствуют отбойные шпуры, оконтуривающие шпуры разрушают основную массу породы в забое. Оконтуривающие шпуры располагают равномерно по периметру горной выработки на расстоянии 15-20 см от проектного сечения. В слабых и средней крепости породах концы шпуров достигают проектного контура выработки. В породах, склонных к обрушению, концы шпуров не доходят до проектного контура, что предотвращает «переборы» породы. В очень крепких породах концы шпуров заходят за проектный контур горной выработки на 5-10 см. Заряды оконтуривающих шпуров взрывают последними.
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.
Настоящий материал опубликован пользователем Павлюкова Ольга Юрьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалпреподаватель
Файл будет скачан в форматах:
Материал разработан автором:
Якимовец Оксана Леонидовна
Данная практическая работа разработана для отработки изученной темы «Параметры шрифта». Задания разработаны в соответствии с ФГОС. Практическая работа подойдет для учителей информатики. Соответствует рабочей программе по информатике.
Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
Курс профессиональной переподготовки
Еще материалы по этой теме
Смотреть
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Для СПО. Специальность "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"
7 364 688 материалов в базе
Вам будут доступны для скачивания все 351 920 материалов из нашего маркетплейса.
Мини-курс
2 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.