6. Методика курсового и дипломного

6. Методика курсового и дипломного

проектирования буровзрывных работ

6. 1. Цель и задачи курсового проекта

Цель курсового проекта – закрепление, углубление и обобщение знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Технология и безопасность взрывных работ», практическое применение этих знаний при составлении паспортов буровзрывных работ и проектов массовых взрывов на карьерах, развитие самостоятельного инженерного мышления.

В процессе проектирования студент должен использовать новейшие достижения техники и технологии буровзрывных работ, изучить необходимую техническую, справочную и нормативную литературу, Единые правила безопасности при взрывных работах и на открытых горных работах, ГОСТы, приобрести навыки проектирования массовых взрывов, в том числе с использованием компьютерных технологий.

 

6. 2. Организация курсового и дипломного проектирования

Курсовой проект выполняется по индивидуальному заданию руководителя курсового проектирования в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса. Групповые и индивидуальные консультации регулярно проводятся руководителем в течение семестра по расписанию кафедры. В дипломном проекте раздел «Буровзрывные работы» выполняется по материалам преддипломной практики и горнотехнической характеристики месторождения.

Выполненный курсовой проект после проверки защищается в комиссии, назначенной на кафедре. По результатам защиты и качества выполнения проекта выставляется дифференцированная оценка.

 

6. 3. Содержание курсового проекта

Основная задача при ведении буровзрывных работ на карьерах состоит в эффективном разрушении массива горных пород в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при взрывных работах, технологии ведения вскрышных и добычных работ - преимущественно заданными шириной развала и качества дробления взорванной массы, с минимальным воздействием на окружающую природную среду.

6. 3. 1. Исходные данные для проектирования

 

Приводятся исходные данные для проектирования в описательной или табличной форме, содержащие сведения о горнотехнических условиях проведения массового взрыва, физико-механических характеристиках пород и применяемом горном оборудовании. При курсовом проектировании исходные данные принимают согласно заданному варианту (прил. А).

6. 3. 2. Выбор метода взрывных работ

 

Метод взрывных работ определяется горной выработкой или системой горных выработок, сооруженных для размещения и производства взрывов зарядов промышленных взрывчатых веществ (ВВ).

В настоящее время на карьерах применяются методы скважинных, шпуровых, котловых шпуровых и котловых скважинных, камерных, малокамерных и наружных (накладных) зарядов.

Метод скважинных зарядов: для разрушения масси­ва применяют вертикальные и наклонные скважины диаметром 100…300 мм, расширяемые в заряжаемой части на некоторых железорудных карьерах термическим способом до 400…500 мм, глубиной 5…20 м и более. Это основной метод взрывания на карьерах.

Метод шпуровых зарядов – для взрывания применя­ют вертикальные, наклонные или горизонтальные шпуры диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м. Этот метод взрывания применяют на карьерах малой мощности, при добыче блочного камня, а на крупных - для вспо­могательных работ.

Метод котловых шпуровых и котловых скважинных зарядов – для размещения в нижней части увеличенного заря­да ВВ шпуры и скважины предварительно простреливают небольши­ми зарядами (0, 5…10, 0 кг).

Метод камерных зарядов – сосредоточенные заряды большой массы до нескольких тысяч тонн размещают в камерах. Метод применяется в основном для взрывания на выброс и сброс при строительстве гидротехнических сооружений – плотин, дамб, каналов.

Метод малокамерных зарядов (рукавов) – заряды размещают в горизонтальные углубления сечением до 0, 30´ 0, 30 м и глу­биной до 3, 0 м для взрывания небольших уступов. Применяют редко на карьерах небольшой производственной мощности при отсутствии буровых станков.

Метод наружных (накладных) зарядов – заряды накладываются на поверхность разрушаемых объектов (крупные куски породы, ко­зырьки уступов, небольшие завышения подошвы и т. д. ).

В разделе обосновывается наиболее рациональный метод взрывных работ для конкретного варианта.

6. 3. 3. Выбор бурового оборудования

 

Для сопоставления пород по буримости относительный показатель трудности бурения породы П_б рекомендуется принимать по формуле (Ржевский, 1985)

,                                (6. 1)

где – предел прочности на одноосное сжатие, МПа;  – предел прочности на сдвиг, МПа; g – плотность породы, т/м³.

Горные породы при механических способах бурения в соответствии с величиной П_б подразделяется по буримости на 5 классов, в каждый из которых входят 5 категорий:

1 класс – легкобуримые (П_б=1…5);

2 класс – средней буримости (П_б=5, 1…10);

3 класс – труднобуримые (П_б=10, 1…15);

4 класс – весьма труднобуримые (П_б=15, 1…20);

5 класс – исключительно труднобуримые (П_б=20, 1…25).

Породы с показателем П_б> 25 относятся к внекатегорийным.

Выбор диаметра скважин необходимо осуществлять, исходя из следующих соображений.

В породах I-II категорий трещиноватости (прил. Б) диаметр заряда принимают большой (300…350 мм), и величина его ограничивается лишь технологическими параметрами – производственной мощно­стью карьера, производительностью станка, устойчивостью уступов и т. д.

В породах III-IV категорий при возможности применения мно­горядного взрывания диаметр зарядов принимают 200…250 мм.

В породах V категории, а также неоднородных и часто переме­жающихся по фронту уступа породах IV категории для отбойки руд­ных тел небольшого размера, при узких рабочих площадках уступов, при ограничениях по величине одновременно взрываемых зарядов, при небольшом масштабе взрывных работ и т. п. следует принимать диаметр заряда 150…200 мм.

Для карьеров производительностью по горной массе более 2…3 млн м³ в год рационально применение мощных станков шарошечного бурения скважин диаметром 250…320 мм, для средних карьеров производительностью 0, 5…2, 0 млн м³ рациональны станки для бурения скважин диаметром 200 мм, для малых карьеров станки пневмоударного и вращательного бурения с диаметром долота 105…160 мм, а также шарошечные станки для бурения скважин уменьшен­ного диаметра. В качестве приоритетных отечественных моделей может быть рекомендован мощный шарошечный станок СБШ-270/320 для вертикальных и наклонных (до 65…70⁰ к горизонту) скважин диаметром 269 и 320 мм и мобильный шарошечный (пневмоударный) станок СБШ-160/216 для вертикальных и наклонных (до 60⁰ к горизонту) скважин диаметром 160, 190 и 215, 9 мм и глубиной до 50 м. Этот станок может выпускаться с электрическим и дизельным приводом.

Для определения типа необходимого инструмента можно использовать диаграмму (рис. 6. 1) (Кутузов, 1992).

 

 Рис. 6. 1 Области применения различных типов инструмента в зависимости от коэффициента крепости породы f и диаметра долота D: I – перфораторы; II – погружные пневмоударники;

III – шарошечные долота или погружные пневмоударники; IV – режущие коронки или шарошечные долота; V – режущие коронки

 

Диаметр взрывной скважины D (м) рекомендуется определять по формуле (Кутузов, 1992)

 ,                                  (6. 2)

где Н_у – высота уступа, м; a – угол откоса уступа, град; с – безопасное расстояние от скважины до бровки уступа, м; g – плотность породы, т/м³; m – коэффициент сближения скважин.

На основании характеристик буримых пород, высоты уступа и принятого диаметра скважин выбирается тип бурового станка и бурового инструмента.

Далее необходимо определить производительность бурового станка в смену, сутки, год. Режим работы буровых станков принимается с непрерывной рабочей неделей в две смены по 8 ч/сут.

Техническая скорость бурения станка v_б (м/ч) определяется по формулам (Бритарев, 1984):

- для станков ударно-вращательного бурения типа СБУ

;                              (6. 3)

- для станков шарошечного бурения типа СБШ

;                                    (6. 4)

- для станков вращательного бурения резцовыми коронками типа СБР

.                                    (6. 5)

В формулах (6. 3) – (6. 5) принято: А – энергия удара поршня, Дж; n_п – число ударов поршня в минуту; k_б – коэффициент, зависящий от показателя буримости П_б, при П_б=10…14 k_б=1,  при П_б=15…17 k_б=1, 05,  при П_б=18…25 k_б=1, 1; d_п – диаметр буровой коронки пневмоударника, м; k_ф – коэффициент, учитывающий форму буровой коронки (для трехперых коронок k_ф=1, для крестовых k_ф=1, 1); N_под – усилие подачи, Н; n_в – частота вращения бурового става, мин^-1; D₁ – диаметр скважины, м; D_к – диаметр резцовой буровой коронки, м.

Сменная производительность бурового станка V_см (м/смену) определяется по формуле

,                                     (6. 6)

где Т_с – продолжительность смены; k_и – коэффициент использования станка по бурению в течение смены, принимают обычно в пределах 0, 5…0, 8; t_в – удельные затраты времени на выполнение вспомогательных операций, для современных станков t_в находится в пределах 1, 5…2, 5 мин/м; v_б^т – техническая скорость бурения станка, м/мин.

Среднегодовая производительность станка Q_г, м/год

,                                      (6. 7)

где N_д – число рабочих дней в году; n_см – число смен в сутки.

Годовая производительность станка по обуренной горной массе Q_г^гм  (м³/год) определяется по формуле

,                                       (6. 8)

где  – среднегодовой выход горной массы с 1 м скважины, м³/м; Р – вместимость 1 м скважины, кг/м; q_п – расчетный удельный расход ВВ, кг/м³.

В конце раздела в табличной форме приводятся основные параметры буровых работ.

1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: