Обоснование выбора и расчет требуемого количества ВВ

Выбор ВВ определяется характером выработки, степенью увлажненности на забое, насыщенностью выработок газами и пылью. Выбирается аммонит скальный №1 патронированный.

Свойства взрывчатого вещества:

- Работоспособность 450м³

- Коэффициент работоспособности 0,85

- Бризантность 18мм

Расход количества ВВ на 1 м² рассчитывается по формуле Покровского:

q = q₁ · c · w · e,

где q₁ – нормальный удельный расход заряда ВВ для образования воронки глубиной 1 м;

c – структурный коэффициент взрываемой породы;

w – коэффициент, учитывающий влияние степени зажима породы

e – коэффициент, учитывающий работоспособность ВВ.

Для канав:

Расход количества ВВ на 1 м²

q₁= 0.34 кг/м³,

c = 1.0, w = 1, e = 0, 85

q=0, 29 кг/м³

Расчет количества ВВ на одну заходку:

Q _зах. = V*q, кг

где V – объем взорванной породы на 1 заходку.

V=S*l _зах, кг,

где S- площадь забоя горной породы (0,3м)

l _зах–длина заходки (20м)

V=6 м³, Q_зах=6*,29=2,94кг

Расчет зарядов шпуров рассчитывается по формуле:

q_шп= Q_зах/N, кг,

где N- количество шпуров на забое

q_шп=0,08

Заменяем расчетное количество взрывчатого вещества на стандартные патроны. Применяем стандартный 100г патрон взрывчатого вещества. Перечисляем количество взрывчатого вещества на одну заходку:

Q_зах=0,1*41=4,1кг

Q_общ=41*20=82кг

Расчет длины забоя шпуров:

L_заб=l-L_зар+0,15м,

где l- глубина забоя горной выработки,

L_зар- глубина зарядки шпуров

L_заб=0,6-0,12+0,15=0,63м

Для шурфов:

Расход количества ВВ на 1 м²

q₁= 0,49 кг/м³,

c = 1.0, w = 2, e = 1,05

q=1,03 кг/м³

Расчет количества ВВ на одну заходку:

Q _зах. = V*q, кг

где V – объем взорванной породы на 1 заходку.

V=S*l _зах, кг,

где S- площадь забоя горной породы

l _зах–длина заходки

V₅=1,5*0,65=0,9м³, V₁₅=1,5*0,52=0,7м³

Q _{зах 5}=0,9*1,03=0,93кг, Q _{зах 15}=0,7*1,03=0,72кг

Расчет зарядов шпуров рассчитывается по формуле:

q_шп= Q_зах/N, кг,

где N- количество шпуров на забое

Заменяем расчетное количество взрывчатого вещества на стандартные патроны. Применяем стандартный 100г патрон взрывчатого вещества для врубовых шпуров и ½ 100г патрона для отбойных. Перечисляем количество взрывчатого вещества на одну заходку:

Q_{зах 5}=0,1*2+0,05*4=0,4кг

Q_{зах 15}=0,1*4+0,05*8=0,8кг

Q_зах=q_отб*n_отб+1,3q_отб*n_вр,

где q_отб- заряд отбойных и вспомогательных шпуров

n_отб- количество отбойных и вспомогательных шпуров

q_вр- заряд врубового шпура. Он равен 1,3q_отб

n_вр- количество врубового шпура

5 кат: q_отб=0,05, q_вр=0.07

15 кат: q_отб=0,05, q_вр=0.07

Расчет длины забоя шпуров:

L_заб=l-L_зар,

где l- глубина забоя горной выработки (20м),

L_зар- глубина зарядки шпуров (5 кат-0, 65м, 15 кат-0, 52м)

L_{заб 5}=20*0,65+0,15=13,15м

L_{заб 15}=20*0,52+0,15=10,55м

Обоснование способа и выбор средств взрывания

При выборе взрывания нужно учесть все способы взрывания и выбрать наиболее подходящий. Следует выделить следующие способы:

1. огневой

2. электрический

3. с применением детонирующего шпура.

В данном курсовом проекте предусматривается применение электрический способа взрывания для шурфа и огневой для канавы, т.к. для шурфа это обязательный способ, а для канавы наиболее простой и надежный.

Канавы

Взрывание шпуров огневым способом состоит из следующих последовательных операций:

- изготовление зажигательных трубок

- изготовление патронов-боевиков

- зарядка шпуров

- забойка шпуров

- зажигание шпуров

По соображениям «Правил техники безопасности» минимально допустимая длинна отрезка огнепроводного шнура, должна быть не короче 1 м. зажигательная трубка представляет собой капсель - детонатор с введенным в него отрезком огневого шнура. Патрон-боевик это патрон ВВ с зажигательной трубкой.

Длина шнура для шпура равна длине забойки, таким образом, она составляет 0,5 м на один шпур. Общее количество шпуров 41 шт. Длина канавы - 25 м, следовательно, количество огневого шнура на одну канаву составляет 25 м, да плюс еще 200 м шнура, рассчитанного на безопасную зону.

Для данного процесса требуется огневой шнур:

a) На одну канаву: 200+10+25=235м.

b) На 20 канав: 235*20=4700 м.

Применяется нормальный огневой шпур. Для поджигания всех отрезков основного шнура, во всей канаве одновременно.

Паспорт буровых работ (канавы):

§ площадь сечения выработки- 15м²

§ категория пород (кварц-гюбнеритовая руда) по ММ. Протодьякову- XlV

§ длина выработки- 25м

§ количество шпуров-41шт

§ длина шпуров- 0,5 м

§ глубина зарядки шпуров- 0,63м

§ коэффициент использования шпуров- 0,85

§ взрывчатое вещество- Аммонит №1

§ способ взрывания - огневой

§ средства взрывания - шнур

§ количество ВВ на одну заходку: 2,94кг

§ заряд шпуров: 0,08

§ длина забойки- 0,24м

Шурфы

При проходке любых вертикальных выработок обязательным является электрический способ взрывания.

Электродетонаторы.

При электрическом способе взрывание патрона-боевика производится электродетонатором (ЭД). ЭД представляет собой капсюль-детонатор, соединенный с электровоспламенителем - константановым или нихромовым мостиком накаливания, покрытым воспламенительным составом из бертолетовой соли, роданистого свинца и столярного клея.

При прохождении электрического тока мостик накаливания зажигает воспламенительный состав, пламя которого через отверстие чашечки КП возбуждает взрыв первичного инициирующего взрывчатого вещества детонатора.

Для соблюдения необходимой очередности взрыва зарядов ВВ предполагается использование электродетонаторов мгновенного, замедленного и короткозамедленного действия.

В электродетонаторах замедленного действия между электровоспламенителем и чашечкой помещена дистанционная трубочка с медленно горящим составом из перекиси бария, селитры и изотопа. Время замедления зависит от длины трубки и составляет 0,5-10 с. В электродетонаторах короткозамедленного действия применяют замедляющий состав из свинцового сурика, силикокальция, ферросилиция, время горения которого измеряется в тысячных долях секунды (15-1000 мс). ЭД замедленного и короткозамедленного действия изготовляют со степенью замедления, кратной 0,25 с (0,5 мс) и 25 с (50 мс). Электрическое сопротивление ЭД всех видов от 0,65 до 2 Ом.

Электродетонаторы мгновенного действия используются во врубовых шпурах (4 шт. на одну заходку), короткозамедленного действия - во вспомогательных шпурах (2 шт. на одну заходку), замедленного действия - в оконтуривающих шпурах (4 шт. на одну заходку) [12].

Характеристика ЭД

Тип электродетонатора		ЭД мгновенного действия, обыкновенной чувствительности, водостойкие, гремучертугнотетриловые	ЭД замедленного действия, повышенной чувствительности, стойкие, гремуче ртутнотетриловые	ЭД короткозамедленного действия, повышенной чувствительности, водостойкие, грему чертутнотетриловые

Марка		ЭД № 8М	ЭД/М/ - ЗД № 8	ЭД/М/ - КЗ №8
Материал мостика и его диаметр, мм		константан 0,05	нихром 0,03	нихром 0,03
Пределы сопротивлений, Ом	Общие	0,7-1,7	2-4,2	2-4,2
Пределы сопротивлений, Ом	Допустимая разница присоединения	0,3	0,5	0,5
Ступени замедления		—	0,5 0,75 1,0 1,5 2,4 6,8 сек	25 50 75 100 150 250 м/сек
Время срабатывания, м/сек		до 100	до 12	до 12
Импульс воспламенения, м/сек		41	1.8	1,8
Гарантийный постоянный		1,8	1,0	1,0
ток, А Переменный		2,5	1,5	1,5
Безопасный постоянный ток, А		0,15	0,18	0,18

Количество детонаторов на1заходку равно количествушпуров на1 заходку + 10 % на отказы.

Расчет количества ЭД

Электродетонаторы	На 1 заходку	На 1 выработку	ВСЕГО
Мгновенные	4	160	96
Короткозамедленные	8	320	192
ВСЕГО	13	480	288

Проводники электрического тока.

Для передачи электрического тока от источника тока к детонаторам применяют изолированные медные проводники.

В зависимости от назначения проводники называются детонаторными, соединительными и магистральными. Соединительные проводники применяются для соединения отдельных детонаторов или зарядов между собой, магистральные - для монтажа всей магистрали, то есть взрывной сети. В качестве детонаторных будут использованы проводники марки ЭР с резиновой изоляцией, в качестве магистральных и соединительных - проводники марки ПР-500.

Характеристика проводников

Марка	Сечение жилы, мм	Диаметр провода по меди, мм	Сопротивление провода при 20°, Ом/км	Вес провода с изоляцией, кг/км
ЭР	0,20	0,50	100	6,6
ПР-500	0,75	0,98	25	22

Расчет электропроводного шнура при электровзывании предполагает потерю 10 п.м. детонаторного шнура при каждом взрыве и 200 п.м. магистрального шнура, которые при взрывах не теряются и необходимы взрывнику для обеспечения взрыва с соблюдением всех мер безопасности, так как радиус опасной зоны при шнуровых взрывах должен быть не менее 200 м.

Схема соединения зарядов

R=R_m+R_с+r_э*n=400+10+10*13=540м

(R_m-радиус магистральных проводов, r_э-радиус электродетонаторов, n- количество шпуров)

Расчет количества проводников

Проводники	На 1 заходку, м	На 1 выработку, м	ВСЕГО, м
ЭР	2,4	96	57,6
ПР-500	200	200	200

Источник тока.

В качестве источника тока используется конденсаторная взрывная машинка ВМК 3/50.

Техническая характеристика источника тока

Марка	ВМК 3/50
Принцип зарядки	Индуктор
Напряжение воспламенения импульса, В	450
Предельное сопротивление цепи. Ом	300
Вес, кг	4,2
Исполнение	Взрывоопасное