Главная страница

КУРСАЧ КАСАНОВ(финал). Курсовой проект По дисциплине Разрушение горных пород взрывом


НазваниеКурсовой проект По дисциплине Разрушение горных пород взрывом
АнкорКУРСАЧ КАСАНОВ(финал).docx
Дата18.01.2018
Размер0.6 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаКУРСАЧ КАСАНОВ(финал).docx
ТипКурсовой проект
#60728
страница1 из 6
Каталогstudentgi

С этим файлом связано 22 файл(ов). Среди них: TKM_mikromayn.xlsx, отчет микромайн.docx, Лаба8.xlsx, Лекция 6.docx, РГР ОГР-13.docx, КУРСАЧ КАСАНОВ(финал).docx, ТИМОФЕЕВ ЛАБа 5.docx и ещё 12 файл(а).
Показать все связанные файлы
  1   2   3   4   5   6

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Высшего образования

«Северо – Восточный Федеральный Университет им. М. К. Аммосова»

Горный институт

Кафедра Открытые горные работы
Курсовой проект

По дисциплине: «Разрушение горных пород взрывом»

Выполнил: ст. гр. ОГР – 13

Тимофеев Сергей Викторович

Проверил: Касанов И. С.


Якутск, 2017

Оглавление


Введение 2

2. Выбор и описание конструкции заряда в скважине 14

3. Способы и средства инициирования зарядов ВВ 15

3.1 Выбор способа взрывания 15

3.2 Средства взрывания зарядов 16

3.4 Выбор электродетонатора 19

3.5 Выбор схемы взрывания 20

4. Выбор средств механизации и организации вспомогательных работ на карьере 34

5. Единые правила безопасности при открытых горных работах 38

5.1 Правила техники безопасности, организация работ и распорядок проведения массового взрыва 38

Заключение 44

Список использованной литературы 45


Введение


Целью курсового проектирования являются закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний, полученных в результате изучения дисциплины «Разрушение горных пород взрывом».

Надо проанализировать исходные данные: состояние и свойства горных работ, характеристики их разработки, условие залегания месторождения (мощность, длина, угол падения, структура залежи, содержание ПИ), гидрогеологические и климатические условия и производительность карьера и т.п.

Основная задача курсового проекта состоит в умелом использовании знаний для решения самостоятельных реальных технологических задач, возникающих на производстве. В процессе курсового проектирования имеется возможность расширения своих знаний путем изучения передового опыта горных предприятий и литературных источников.

Правильный выбор технологии, способа работ и горно-транспортного оборудования, во многом определяет высокую производительность и эффективность разработки месторождения.
1. Буровзрывные работы

1.1 Выбор способа бурения, модели бурового станка и технологические расчеты процесса бурения скважин

Исходные данные:

    1. Разрушаемые горные породы – Порфириты

    2. Коэффициент крепости – 12 - 14;

    3. Категория трещиноватости – III-IV;

    4. Объёмная масса пород – 3 т/м3;

    5. Обводнённость массива – проточная;

    6. Класс взрываемости – IV;

    7. Высота уступа – 20 м;

    8. Угол откоса уступа – 70°;

    9. Тип применяемого экскаватора – ЭКГ-20;

    10. Вид транспорта – ж/д;

    11. Годовой объём горных работ – 18 млн. м3;

    12. Число рядов одновременно взрываемых скважин – 6.

Выбор вида бурения, модели бурового станка и технологические расчёты процесса бурения скважин.

Сначала определяем показатель трудности бурения:

МПа;

МПа;

МПа,

Где: σсж, σр, σсдв – соответственно пределы прочности на сжатие, растяжение и сдвиг;

γ=3 т/м3 – объёмная масса пород.

Данная порода по трудности бурения относится к III классу – средней трудности бурения, т.к (10<Пб=11,7<15).

Рассмотрим существующие способы бурения:

- Пневматическое бурение. Пневматические бурильные молотки применяются для бурения шпуров диаметром 32-40 и 52-75 мм в скальных породах.

- Шарошечного бурение. Станки шарошечного бурения в последнее время получили наибольшее распространение при бурении скважин с диаметром 160-320 мм и глубиной 35 м. Наиболее перспективны для бурения в породах с показателем трудности бурения от 6 до 15 и крепостью пород от 6 до 18. Достоинства: высокая производительность, непрерывность бурения и возможность его автоматизации.

- Бурение погружными пневмоударниками. Станки с погружными пневмоударниками применяются для бурения скважин диаметром 100-160 мм и глубиной до 30 м при разработке пород с показателем бурения от 5 до 20 и крепостью от 10 до 20. При производственной мощности до 4 млн м³/год.

- Вибрационное бурение. Станки вибрационного бурения находятся пока на стадии испытаний; их достоинства - относит небольшая масса, простой буровой инструмент и высокая производительность.

Эффективность бурения взрывных скважин определяется скоростью бурения, которая зависит от:

- сопротивления породы разрушению под действием бурового инструмента (основной фактор);

- вида и формы бурового инструмента, способа его воздействия на забой скважины (вращательное, ударно-вращательное и т. д.);

- усилий и скорости воздействия бурового инструмента на забой скважины;

- диаметра скважины и, в ряде случаев, ее глубины;

- способа, скорости и тщательности удаления из забоя скважины буровой мелочи, препятствующей разрушению породы;

- общей организации и масштаба производства.

Основываясь на вышеперечисленных факторов выбираем шарошечный способ бурения, так как этот способ является наиболее рациональным.

dскв =()* /[30*(3-m)], м.

где: Н- высота уступа;

a - угол откоса уступа, град;

С=3,0 м – минимально допустимое расстояние от оси скважин до верхней бровки уступа;

m коэффициент сближения зарядов средней трещиноватости (1,0…1,1)

dскв =()* /(30*(3-1,1))=0,311м

Буровой станок выбираем СБШ-320-32 исходя из приблизительного соотношения между вместимостью ковша экскаватора ЭКГ-20 и диаметром скважины, а диаметр скважины равно dс=0,320 м.

Техническая характеристика станка СБШ-320-36:

  • Диаметр скважины – 320 мм;

  • Глубина бурения – 36 м;

  • Угол бурения к горизонту – 0°, 15°, 30°;

  • Установленная мощность электродвигателей – 712 кВт;

  • Частота вращения долота – 0-0,21 с-1;

  • Максимальное осевое усилие подачи на забой – 600 кН;

  • Скорость подачи/подъёма бурового снаряда – 0,12м/с;

  • Скорость передвижения – 0,33 км/ч;

  • Масса станка – 110 т.

  • Длина буровой штанги – 17,5 м

Коэффициент крепости порфирита

Поэтому при бурении скважин применяем штыревые долота типа <OK>

Техническая скорость бурения скважин станками шарошечного бурения определяется по формуле:



Для определения необходимого удельного усилия подачи буровой штанги на забой скважины Pо и частоты вращения буровых ставов nв строится график

Графика следует что, при Пб=11,7 Pо=1300 кH/м, а nв=1,95 с-1

Расчет производительности бурового оборудования:

Сменная производительность бурового станка вычисляется по формуле:

Qб.см=Kпрсм-(Тп.зр.п))/(tо+tв), м/смену

где, Тсм, Тп.з, Тр.п - соответственно продолжительность смены(Тсм=8ч), подготовительно – заключительных операций (Тп.з=0,5ч) и регламентированных перерывов (Тр.п=1):

tв = 0,033 ч/м – вспомогательное удельное время на бурение взрыных скважин при шарошечном бурении

tо - основное удельное время бурения, ч/м:

tо =1/ Uб = 1/17.41 = 0,057 ч/м

Qб.см=0,75[8-(0,5+1,0)]/(0,057+0,033)=57 м/см.

Годовая производительность бурового станка вычисляется по формуле:

Qб.г= Qб.см*kи* nсмраб, м/год

где, kи – коэффициент использования бурового станка в течение одного года 0,75

nсм =3 - число рабочих смен в сутки

n = 300 – число рабочих смен станка в году.

Qб.г= 57*0,75*2*300=38475 м/год.
Рабочий парк буровых станков:

шт,

где Vгод=18000000 т – годовой объём горных работ;

qг.м=115,2 м3 - выход взорванной горной массы с 1 м скважины.

В резерв берем еще 1 буровой станок и окончательный парк составит 5 буровых станка.

По заданным условиям прочность порфиритов при растяжении 12 МПа, что соответствует породам средней крепости по классификации М. М. Протодьяконова (младшего). Для пород средней крепости, а так же коэффициентом крепости ƒ<12 в проточных скважинах в основном используют такие ВВ как: Сибирит-1000, Сибирит-1200.

«Сибириты-1000 и 1200» промышленные эмульсионные взрывчатые вещества 1 класса, изготавливаемые в смесительно-зарядных машинах (СЗМ) типа МСЗ и других зарядных машинах аналогичного типа, предназначенных для изготовления указанных ВВ и допущенных Ростехнадзором к постоянному применению. Эти взрывчатые вещества, предназначаются для заряжания механизированным способом взрывных скважин с дневной поверхности и взрывания пород любой крепости и степени обводненности, включая породы и руды, содержащие сульфиды.

  • Минимальный диаметр заряжаемых скважин - 70 мм.

  • Максимальная глубина скважин - 65 м.

  • Гарантийный срок нахождения заряда в скважине – от 7 до 10 суток (в зависимости от марки эмульгатора).

  • Температурные условия применения - от (-400С) до (+500С).

Пример обозначения при заказе и в технической документации: «Сибирит-1000 и 1200» ТУ 7276-019-05608605-2005.

Основные неконтролируемые физико-химические и взрывчатые характеристики «Сибиритов-1000 и 1200» приведены в таблице.
Взрывчатые характеристики водоустойчивых ВВ:

Таблица 1


Показатели


Сибирит-1000


Сибирит-1200

Теплота взрыва, кДж/кг

3050 (729)

2580 (617)

Объем газов, л/кг

913

1047

Скорость детонации в стальной трубе, км

4,8-5,4

4,9-5,2

Плотность насыпная, г/см³

0,80-1,25

800-1250

Кислородный баланс,%

-0,47

-4,8

Так как в исходных данных в скважине проточная вода и крепкие породы целесообразно выбрать Сибирит-1000.

Расчет удельного расхода ВВ.

Удельный расход ВВ является основным показателем, от которого зависят как качество дробления горных пород, так и стоимость буровзрывных работ. Значение удельного расхода зависит от факторов, главными из которых являются: свойства горных пород, тип применяемого ВВ и условия взрывания. Удельный расход обычно определяется по формулам приводимых в специальной температуре и уточняется по результатам проведения опытно-промышленных взрывов.

Средний размер куска выбираем исходя из вместимости ковша экскаватора. По исходным данным задан экскаватор ЭКГ-20 с емкостью ковша 20 м³:

м.

Удельный расход ВВ определяется по формуле:

кг/м3,

где qэт= 0,9-1,2 кг/м3 – эталонный расход Граммонит 79/21 для пород с категорией трещиноватости III.

е=1,2 – поправочный коэффициент работоспособности Сибирит-1000.

kd=0,5/ =0,92

γ=1,85 т/м3 – плотность порфирита.

Максимальный размер куска взорванной породы:

dмах=1,78 м



dmax=0,4* =1,78

Е – емкость ковша экскаватора, Е =20 м³;

Длина перебура скважины:

Lп=(13-14)*dскв , м – средней трудности взрывание породы,

где, dскв -диаметр скважины dскв = 0,320 м.

В легковзрываемых породах перебур принимают минимальным. А т. к. наша порода относится к средней трудности взрываемости, перебур принимаем:

Lп=13*0,320= 4,0 м.

Глубина скважины:

Lс = (Нy/sin )+ Lп

Lс =20/sin90+4.0=20/1+4,0=24,0 м.

где, высота уступа - Ну =20м.

Вместимость скважины:

кг/м

Δ – Плотность заряжания, при механизированном заряжении применении водосодержащих ВВ Δ=1400 - 1600 кг/м3).



Линия сопротивления по подошве:



По условию безопасного ведения работ проверяем:

, м

где α=70° - угол откоса уступа;

Н=20 м – высота уступа;

с=3,0 м – минимально допустимое расстояние от оси скважин до верхней бровки уступа;

м

Условие соблюдается, поэтому бурение вертикальных скважин на уступе по нормали к горизонту возможно, т.е. 0

Расстояние между скважинами в ряду:

а = m*W=1*10,5=10,5 м.

m - коэффициент сближения, для средней трудновзрываемых пород м = 1.

Расстояние между скважинами при квадратном расположении сетки:

в ≈ а = 10,5 м

Общая масса заряда ВВ в скважине:

qзар= qр* Ну *W*a = 0,94*20*10,5*10,5=2072,7 кг

Определения расходов ВМ на массовый взрыв

Необходимое количество ВВ

Qвв=nскв*Qз=162*2072,7=438566,4 кг

масса нижнего заряда

qнижн =0.7* qзар =0,7*2072,7 =1450 кг

масса верхнего заряда

qверхн = qзар - qнижн =2072,7–1450=622,7 кг

Длина заряда:

Lвв= qзар / Р =2072,7/128,6=16 м

где: qзар - общая масса заряда ВВ в скважине;

Р- вместимость ВВ в 1м. скважины.

Длина нижнего заряда

Lнижн =0,7* Lвв =0,7*16 =11,2 м

Длина верхнего заряда

Lверхн = Lвв - Lнижн =16-11,2 =4,8 м

Длина забойки:

Lз=Lс-Lвв=24,0-16=8м=4,08м

Ориентировочная длина заряда

Lвв.о=Lскв-L=24,0-8=16 м

Длина воздушного промежутка

Lпро=0,15* Lвв=0,15*16=2,4 м

Lпро=(8+9)dзар=(8+9)*0,320=5,44 м

Lпро=2,4+5,44/2=3,92

Выход взорванной горной массы с 1 метра скважины, м³:

м3,

где nр=6 – с число рядов скважин

Объем горной породы, взрываемый одной скважиной.

Vскв = а ∙ W ∙ H = 10,5*10,5*20=2205 м3

Количество скважин в ряду определяется по формуле:

Nс = Lб/а;

где Lб – длина блока, которая определяется из выражения

Lб = Vб/(Вб ×Н) = 360000/(63×20) = 286 м;

где:

- Vб – объем горных работ, м3;

- Вб – ширина блока, м;

Vб = Vг/50 = 18000000/50 = 360000 м3;

где, Vг – годовой объем горных работ равен 18000000 м3,

а 50 – количество массовых взрывов в году.

Вб = Nр × W = 6×10,5 = 63 м;

где: Nр – число рядов скважин;

Тогда количество скважин равно:

Nс = Lб /W=286/10,5 = 27 скважин.

Общее количество скважин находится по формуле:

Nоб = Nc × Nр = 27×6 = 162 скважин.

Определяем объем бурения

Nv = Nоб × Lб = 162×286 = 46332 м3

Ширина развала взорванной горной массы:



где Kb - коэффициент, зависящий от взрываемости пород (для средне взрываемых Kвз = 2,53);

Kз - коэффициент, зависящий от времени замедления при короткозамедленном взрывании зарядов (при мгновенном взрывании Кз=1, при замедлении до 25 мс Kз=0,9, до 50 мc Kз=0,8).



Следовательно, Kз=0,8
Высота развала взорванной горной массы:

м,

где Kр = 1,4 - коэффициент разрыхления породы в развале.
  1   2   3   4   5   6

перейти в каталог файлов
связь с админом