6.3.4. Выбор типа ВВ и средств инициирования

6. 3. 4. Выбор типа ВВ и средств инициирования

 

На основе анализа исходных данных в разделе выбирается тип ВВ для основных зарядов и ВВ для промежуточных детонаторов. Обосновывается конструкция заряда и конструкция патрона-боевика. Выбирается способ инициирования зарядов. Указываются марки средств инициирования, их стандартные интервалы замедления.

Для упрощения выбора ВВ взрываемые массивы разделены в зависимости от крепости горных пород на 2 группы с коэффициентом крепости до 12 (включительно) и более 12 и в зависимости от обводненности также на 2 группы – сухие и обводненные (прил. Б).

Для заряжания обводненных скважин, заряды в которых будут находиться до взрывания 7…30 сут, пригодны только гранулотол или алюмотол. Водоустойчивые ВВ с ограниченным сроком нахождения в воде заряжают по технологии под столб воды, либо с предварительным осушением скважин или с гидроизоляцией зарядов.

Для увеличения выхода горной массы с 1 м скважины применяют сплошные заряды. В тех случаях, когда по тем или иным причинам вместимость скважины используют не полностью, а также при неоднородных породах и наличии трудновзрываемых пропластков или пластов пород целесообразно рассредоточение зарядов. Оно может быть достигнуто с помощью воздушных или инертных промежутков. При рассредоточении зарядов воздушными промежутками увеличивается полезное использование энергии взрыва, в результате чего улучшается степень дробления породы. Рассредоточение зарядов не рекомендуется для обводненных скважин. При высоте уступа до 20 м заряд рассредоточивают на две части – в нижнюю часть помещают 0, 6…0, 7 расчетной величины заряда, в верхнюю – оставшуюся его часть. Высота воздушных промежутков составляет 0, 17…0, 35 общей длины заряда (Кутузов, 1992).

При выборе способа инициирования зарядов следует учитывать ряд определяющих факторов – климатические особенности района ведения взрывных работ, физико-механические и гидрогеологические свойства взрываемого массива, возможность появления блуждающих токов, принятая схема взрывания и монтажа взрывной сети и др.

В настоящее время применяются различные способы инициирования зарядов. В России наиболее часто применяется инициирование с помощью детонирующего шнура, а также электрическое инициирование. Высокую эффективность и безопасность при ведении взрывных работ имеют современные отечественные системы СИНВ и Эдилин. На некоторых предприятиях используются также зарубежные системы Нонель, Динашок и др. В настоящее время в России налажен выпуск электронных детонаторов, имеющих высокоточное замедление и инициируемых сигналом с ЭВМ.

При выборе типа ВВ, промежуточных детонаторов и средств инициирования следует руководствоваться Перечнем ВМ, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к постоянному применению в РФ (прил. Б).

6. 3. 5. Определение параметров взрывных работ и выбор

 схемы взрывания

 

При выполнении курсового проекта параметры буровзрывных работ рассчитывают на основе определения удельного расхода ВВ по одному из методов (см. разд. 1) по согласованию с руководителем курсового проектирования – как правило, по методу акад. В. В. Ржевского или по Союзвзрывпрому. При выполнении раздела «Буровзрывные работы» в дипломном проекте удельный расход ВВ определяют по методу, предложенному руководителем дипломного проектирования. В тех случаях, когда буровзрывные работы являются специальной частью дипломного проекта, рекомендуется рассчитывать удельный расход ВВ по более широкому спектру методов с соответствующим анализом полученных результатов для конкретных горно-геологических условий месторождения.

По величине расчетного (проектного) удельного расхода ВВ и вместимости скважин, принятого диаметра выделяются типовые параметры расположения зарядов (рис. 6. 2).

Глубина скважины L_с, м

,                                             (6. 9)

где  – глубина перебура, м.

Перебур взрывных скважин необходим для лучшего разруше- ния 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 (СПП) не изменяется. Поэтому глубина пере­бура принимается для слабых пород равной 10 диаметрам зарядов, для крепких, трудновзрываемых – 15 диаметрам заряда. При наличии мягких пластов в подошве (уголь_, глина, песок) скважины не добуривают на 0, 5…1, 0 м до этого пласта.

 

 

Рис. 6. 2. Схема расположения скважинных зарядов на уступе

 

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

             (6. 13)

где Р – вместимость одного метра скважины, определяют по формуле

, кг/м;                                    (6. 14)

L_c – глубина скважины, м; D_з – плотность ВВ в заряде, кг/м³.

Расстояния между скважинами в ряду а (м) и между рядами скважин b (м):

,                                        (6. 15)

где m– относительное расстояние между скважинами (коэффициент сближения), принимают m=0, 8…1, 1 при мгновенном взрывании и  m=0, 9…1, 3 при короткозамедленном взрывании.

    Расстояния между рядами скважин находят из соотношений:

- при мгновенном взрывании ;

- при короткозамедленном взрывании .

Полученные значения сетки скважин округляют до 0, 1 м.

Величина забойки влияет на разлет породы при взрыве, ширину развала породы и использование энергии взрыва на разрушение. С увеличением длины забойки уменьшается разлет породы и ширина развала, повышается коэффициент использования энергии ВВ на дробление. Однако при этом уменьшается величина заряда в скважине, что приводит к сближению сетки скважин.  Поэтому реко­мендуется принимать минимальную величину забойки l_заб (м) по условиям безопасности и компактности развала:

,                                      (6. 16)

при этом должно соблюдаться условие , м.

На ряде карьеров испытывался метод увеличения эффекта за­бойки скважин путем размещения в устье небольших запирающих зарядов массой 10…15 кг граммонита 79/21 или гранулотола при диаметре заряда 150…250 мм, который взрывают от магистрали детонирующего шнура одновременно с основным заря­дом.

Заряд размещают на бумажную пробку, устанавливаемую на расстоянии 2…4 м от верха основного заряда. При этом качество взры­вов не ухудшается, а трудоемкость работ по забойке скважин значительно сокра­щается.

Расчетное сопротивление по подошве W_спп должно быть меньше его предельного значения W_пр (м), которое определяется по формуле С. А. Давыдова

,                      (6. 17)

где k₁ – коэффициент трещиноватости массива (k₁=1, 0 – монолитные породы, k₁ = 1, 1 – трещиноватые, k₁ =1, 2-1, 3 – сильнотрещиноватые); e – коэффициент работоспособности ВВ, определяется по формуле

,                                            (6. 18)

здесь А_эт – идеальная работа взрыва эталонного ВВ (обычно граммонит 79/21), кДж/кг; А_вв – идеальная работа взрыва применяемого ВВ, кДж/кг.

Величину сопротивления по подошве по условию безопасности обуривания W_б (м) определяют по формуле

,                                  (6. 19)

где a – угол откоса уступа, град; с – безопасное расстояние между устьем скважины первого ряда и верхней бровкой уступа (согласно ЕПБ – больше величины бермы безопасности, но не менее 2 м).

Расчетную величину сопротивления по подошве необходимо проверить по условию

.

Если условие не соблюдается, то применяют наклонное бурение, увеличивают диаметр скважины (если эти меры невозможны, скважины сдваивают или страивают, располагая их в линию на расстоянии (4…6)× D одну от другой).

Наклонные скважиныбурят параллельно откосу уступа при большой высоте уступа в трудновзрываемых породах и при малом их диаметре. Расчетная величина сопротивления по подошве для наклонных скважин первого ряда W₁ (м) находится по формуле

.                      (6. 20)

Длина наклонной скважины , м

,                                  (6. 21)

где a_с – угол наклона скважины к горизонту, град.

Парное расположение скважин применяется при больших величинах СПП, когда одиночные скважи­ны даже при коэффициенте сближения m = 0, 6 не обеспечивают нормальную проработку подошвы уступа, из-за чего в нижней части образуются пороги, а за линией скважин наблюдаются интенсивные заколы.

Масса заряда в скважине Q (кг) определяется по формуле

.                                  (6. 22)

Величину заряда в скважине проверяют по ее максимально возможному заполнению (вместимости скважины) Q_max (кг)≥ Q:

.                                  (6. 23)

Выход взорванной породы с одного метра скважины V (м³/м) определяют по формуле

.                                 (6. 24)

Количество рядов скважин n_р определяется по формуле

,                                           (6. 25)

где В – ширина взрываемого блока, м.

Для обеспечения высокой степени дробления число рядов должно быть не менее четырех.

Количество скважин в ряду n_c:

,                                               (6. 26)

где L_б  – длина взрываемого блока, м.

Общее количество скважин N:

.                                      (6. 27)                                     

Суммарная длина скважин SL_c, м:

.                                     (6. 28)                                      

Общее количество ВВ Q_общ (кг) для проведения массового взрыва:

.                                       (6. 29)

С учетом горно-геологических условий и для повышения качества дробления принимается схема взрывания и соответствующее расположение скважин в блоке. Рекомендуется применять многорядное короткозамедленное взрывание (КЗВ) скважинных зарядов по схемам – продольным, поперечным, диагональным, треугольным, трапециевидным, радиальным и др. – в зависимости от условий применения и взрываемости пород (Справочник, 1988). Высокое качество дробления достигается в схемах КЗВ с наибольшим числом разновременно взрываемых зарядов, действие которых направлено навстречу друг другу и сопровождается максимальным соударением кусков.   

Интервал замедления между взрывами t (мс) скважинных зарядов определяется по формуле

,                                       (6. 30)

где А – коэффициент,  зависящий  от  крепости  взрываемой  породы (А=3 – для особо крепких пород; А=4 – для крепких пород; А=5 – для пород средней крепости; А=6 – для мягких пород).

Полученное значение интервала  округляется до 5 мс.

По результатам расчета принимаются стандартные пиротехнические реле или электродетонаторы (ЭД) с ближайшим интервалом замедления. Для получения интервалов замедления, отличающихся от номинальных, допускается включать последовательно между зарядами два пиротехнических замедлителя.

Подсчитывается общий расход средств инициирования (СИ). При электрическом способе инициирования необходимо произвести расчет электровзрывной цепи, выбрать источник тока. Определяется расчет количества СИ (электродетонаторов, капсюлей-детонаторов (КД), ДШ, ОШ, пиротехнических замедлителей, ударно-волновых трубок (УВТ) при использовании системы СИНВ), необходимого для выполнения одного массового взрыва. На основании расчетов составляют таблицу параметров расположения зарядов.

Взрывную сеть начинают монтировать после окончания всех работ по заряжанию и забойке скважин и вывода людей и оборудования из опасной зоны. Магистраль ДШ во избежание отказов прокладывают вдоль заряженных скважин на расстоянии 0, 3…0, 5 м от них. Линии ДШ при двух нитях соединяют между собой через каждый метр. Отрезки ДШ из скважин подсоединяют к магистрали внак­ладку, внакрутку, морским узлом или петлей. Участок скрутки от­ветвления с магистралью, совпадающей по направлению детонации, должен быть не менее 10 см. Ответвления ДШ из скважины должны иметь одинаковую длину для исключения подбоя. При монтаже ма­гистрали используют ДШ одной партии и применяют один тип соеди­нения – внакладку или двойной морской узел.

При использовании пиротехнических замедлителей в местах их присоединения в магистрали оставляют специаль­ные разрывы. В точке инициирования магистралей ДШ их связывают вместе с двумя КД или ЭД.

Определение удельного расхода средств взрывания.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: