Расчет параметров буровзрывных работ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Национальный исследовательский технологический университет МИСиС

 

Кафедра технологии, механизации и организации открытых горных работ

 

 

Отчет

 

По работе №5

 

На тему:

«Расчет параметров буровзрывных работ.
Составление паспорта БВР»

 

Выполнил:

Студент группы ТО-!-11

Агаев Р.М.

 

Проверил:

Проф. Левченко Я.В.

 

 

Москва 2014 г.

Расчет параметров буровзрывных работ

 

А. Исходные данные

 

- предел прочности породы при сжатии, σ_сж = 150 Мпа;

- предел прочности породы при растяжении, σ_раст = 15 Мпа;

- предел прочности породы при сдвиге, σ_сдв = 30 Мпа;

- размер средней естественной отдельности, l_ср = 0,9 м;

- плотность породы, γ = 2,7 т/м³;

- направление максимальной скорости волн в массиве, α_у.в. = 50град.;

- диаметр скважины, d_скв = 0,244 м;

- марка экскаватора – ЭКГ-10.

 

 

Б. Оценка взрываемости горных пород и выбор типа ВВ

 

1. Категория пород по взрываемости оценивается по величине эталонного удельного расхода:

q _э = 0,2 (σ_сж + σ_сдв + σ_раст)+0,002 γ, г/м³,

где σ_сж = 150 МПа, σ_сдв = 30 МПа, σ_раст = 15 МПа – пределы прочности пород на одноосное сжатие, сдвиг и растяжение;

γ = 2700 кг/м³ – плотность пород.

q _э = 0,2 (150 + 15 + 30)+0,002 * 2700 = 44,4, г/м³

В соответствии с установленной величиной q _э устанавливается III категория (трудновзрываемые) породы по взрываемости. С учетом категории пород по взрываемости и степени их обводненности выбирается ВВ граммонит 30/70.

2. Расчет величины проектного удельного расхода ВВ. Производится по выражению:

q _п = q _э k _вв k _д k _сз k _тр k _оп k _v, г/м³,

 

где k _вв = 1,0 – переводной коэффициент от эталонного ВВ к принятому ВВ

k _д= 2,5 – коэффициент, учитывающий требуемою степень дробления породы.

Категория пород по взрываемости	I	II	III	IV	V
k д	1-1,2	1,2-1,5	2-2,5	2,5-3,5	3,5-4

 

k _сз = 1,25 – коэффициент, учитывающий степень сосредоточения заряда ВВ:

Категория пород по взрываемости	Величина k сз.
d з = 100мм	d з = 200мм	d з = 300мм
I - II	0,95 - 1,0	1,0	1,05 - 1,1
III	0,85 - 0,9	1,0	1,2 - 1,25
IV - V	0,67 - 0,8	1,0	1,35 - 1,4

 

k _тр – коэффициент, учитывающий трещиноватость массива

k _тр =1,2 l _ср^тр + 0,2,

где = 0,9 м – среднее расстояние между трещинами в массиве;

k _оп = 5 – коэффициент, учитывающий число обнаженных поверхностей уступа при взрыве;

k _тр =1,2 * 0,9 + 0,2 = 1,28

Количество обнаженных поверхностей
Величина k оп	5,5 - 6	4,5 - 5	3,5 - 4	2,5 - 3	1,5 - 2

k _v – коэффициент, учитывающий влияние высоты уступа:

k _v =

где Н _у = 16,2 – высота уступа, м (принимается из условия задания по данной работе).

k _v = 0,97

q _п = 44,4*1,0*2,5*1,25*1,28*4,6*0,97 = 792,4, г/м³

Принимается q_п = 0,9 кг/м³

В. Определение параметров взрывных скважин

 

1. Длина скважины определяется по выражению:

при наклонных скважинах L _c = ;

где Н _у = 16,2 – высота уступа, м;

β = 75 – угол наклона скважины к горизонту, град;

l _п – глубина перебура, м.

l _п = (10÷15) d _c,

где d _c = 0,244 – диаметр скважины (заряда), м.

l _п = 13 * 0,244 = 3,1 м

L _c = м

Г. Расчет параметров расположения скважин на уступе

и величины заряда ВВ в скважине

 

1. Определение величины линии сопротивления по подошве уступа (W). Для III категории пород по взрываемости принимается W = (35÷40) d _c;

W = 40 * 0,244 = 9,7м;

 

2. Определение расстояния между скважинами в ряду (а)

а = m W, м

где m – коэффициент сближения скважин (m = ).

При 30^O < α_ув < 60^O m =0,95-1.05;

В случае α_у.в. = 50, m = 0,95

а =0,95*9,7 = 9,2м

3. Определение расстояния между рядами скважин (b):

при наклонных скважинах b = W;

b = 9,7м

4. Расчет величины заряда ВВ в скважине

Q _зар = q _п V _с = q _п Н _у W а, кг,

где V _с – объем части массива, взрываемого зарядом одной скважины, м³:

V _с = H _y W a, м³;

q _п = 0.792 – проектный удельный расход ВВ, кг/м³.

V _с = 16.2 * 9,7 * 9,2 =1445,6, м³;

Q _зар = 0,792 * 1445,6=1145, кг

5. Проверка величины заряда ВВ по вместимости скважины (Р)

Р = р l _зар, кг,

где р – вместимость 1м скважины, кг/м;

l _зар – длина заряда ВВ в скважине, м.

Вместимость 1м скважины

р = , кг/м,

где d_c – диаметр скважины, м;

– плотность используемого ВВ, кг/м³.

Длина заряда ВВ в скважине

l _зар = L _c – l _заб , м,

где l _заб – длина забойки, м:

l _заб = (15÷20) d _с, м

l _заб = 18*0,244 = 4,4, м

l _зар =20,1-4,4=15,7, м,

р = , кг/м,

Р = 51,4 * 15,7 = 806,9, кг,

6. Выбор формы сетки скважин

В соответствии с величиной угла α_ув = 50^о принимается прямоугольная форма сетки. Швб=30м.

7. Определение выхода горной массы с 1м скважины. Примерное его значение вычисляется по выражению:

= = , м³/м,

где V _c = 1445,6 – объем горной массы, взрываемой зарядом одной скважины, м³.

= , м³/м,

8. Объем взрываемого блока целесообразно принимать соответствующим месячной производительность экскаватора:

V _вб = , м³/ мес

V _вб =240000, м³/ мес

 

Категория пород по взрываемости	Среднемесячная производительность экскаватора (тыс.м3) при вместимости ковша
5 м3	8 м3	12,5 м3	20 м3
I	180,0	300,0	400,0	570,0
II	165,0	270,0	385,0	540,0
III	150,0	240,0	360,0	510,0
IV	130,0	215,0	330,0	490,0
V	115,0	195,0	320,0	475,0

 

9. Определение объема буровых работ (V _б) для обуривания подготавливаемого к взрыву блока и количества скважин на блоке (n _c):

V _б = , м,

V _б = , м,

n _c = , шт.

n _c = , шт.

10. Определение общей массы заряда, необходимой для взрывания блока:

Q _общ = q _п V _вб, кг или Q _общ = Q _зар n _c, кг.

Q _общ = 0,792 * 240000 = 190080 кг

11. Выбор схемы короткозамедленного взрывания (КЗВ) и определение времени замедления.

Согласно типу пород принимается диагональная схема

Время замедления должно определяться, в соответствии с свойствами горных пород:

I категория пород по взрываемости t _зам = 55-70мс;

II категория пород по взрываемости t _зам = 45-55мс;

III категория пород по взрываемости t _зам = 35-45мс;

IV категория пород по взрываемости t _зам = 25-35мс;

V категория пород по взрываемости t _зам = 20-25мс.

В соответствии с принятым t _зам = 45 мс выбираются средство короткозамедленного взрывания НОНЕЛЬ.

Основные параметры буровзрывных работ
Параметры	Значения
	параметров
1. Категория пород по взрываемости	III
2. Удельный расход ВВ, кг/м3	0.7
3. Тип ВВ	Граммонит 30/70
4. Диаметр заряда, мм
5. Масса заряда в скважине, кг
6. Вместимость 1м скважины. кг	51,74
7. Объем взрываемого блока, м3
8. Количество скважин на блоке, шт.
9. Общий вес зарядов на блоке, кг
10. Масса одновременно взрываемых зарядов в серии, кг
11. Время замедления при КЗВ, мс
12. Выход горной массы с 1м скважины, м3/м	71,9