- •1. Методика расчёта скважинных зарядов
- •2. Расчёт безопасных расстояний
- •2.1. По разлёту отдельных кусков породы
- •2.2. Для зданий и сооружений по сейсмическому действию
- •2.3. По действию ударной воздушной волны на застекление зданий и сооружений
- •III. Методика расчёта электровзрывной сети (для инициирования дш)
- •IV. Пример расчёта скважинных зарядов
- •V. Пример расчёта безопасных расстояний
- •5.1. По разлёту отдельных кусков породы
- •5.2. По сейсмическому действию для зданий и сооружений
- •5.3. По действию ударной воздушной волны на застекление зданий и сооружений
- •VI. Пример расчёта электровзрывной сети для инициирования дш
- •Расчётные данные для самостоятельной работы студентов
- •Библиографический список
- •Оглавление
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное агенство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра бурения нефтяных и газовых скважин
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
для выполнения лабораторной работы
«Расчёт скважинных зарядов при проведении разведочной траншеи»
по дисциплине «Горные машины и проведение
горно-разведочных выработок»
для студентов специальности 08.05.00 «Геология нефти и газа»
Уфа – 2005
Учебно-методическое пособие по дисциплине «Горные машины и проведение горно-разведочных выработок» предназначено для проведения практического занятия по теме «Расчёт величины зарядов при взрывании скважин для проведения разведочной траншеи в коренных породах» со студентами III курса, обучающимися по направлению 65.01.00 «Прикладная геология», специальность 08.05.00 «Геология нефти и газа». Пособие рекомендуется также для слушателей Института повышения квалификации.
В пособии приведена современная методика расчёта скважинных зарядов, одобренная Госгортехнадзором России; в качестве примера выполнен расчёт для конкретных условий взрывания, подготовлены исходные данные для самостоятельного выполнения расчётов студентами.
Составил: Янгиров Ф.Н., доц., канд. техн. наук
Рецензент:
© Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2005
1. Методика расчёта скважинных зарядов
Рисунок 1 — Наклонный скважинный заряд
1.1. Величину перебура Lпер обычно устанавливают на основе опыта предыдущих взрывов, ориентировочно по формуле:
, м,
где d — диаметр заряда, м (принят с учётом имеющихся в экспедиции буровых станков и в зависимости от линии наименьшего сопротивления и крепости породы – см. разд. 9.6 в учебнике А.Ф. Суханов, Б.Н. Кутузов «Разрушение горных пород взрывом», М., «Недра», 1983 г.);
Кп = 10÷15 при высоте уступа 40∙d и более, и Кп = 7÷10 при высоте уступа менее 40∙d.
1.2. Глубина вертикальных скважин Lскв определяется по формуле:
, м,
где Н – высота уступа или мощность взрываемого слоя (основные исходные параметры и их условные обозначения приведены в табл. 1).
Глубина наклонных скважин Lскв определяется по формуле:
, м,
где β — угол наклона скважин, град.
1.3. Длина забойки Lзаб определяется по формуле:
, м,
где Кз – коэффициент пропорциональности, оптимальное значение которого составляет 20÷25, однако при необходимости уменьшения разлёта кусков породы значение Кз увеличивается, сгущая при этом сетку скважин. В необходимых случаях для улучшения дробления может быть уменьшен при наличии проверочного расчёта радиуса опасной зоны по разлёту кусков при взрыве по методике, содержащейся в разделе IV.
1.4. Длина скважинного заряда Lзар определяется по формуле:
, м.
1.5. Масса заряда в скважине определяется по формуле:
, кг,
где Р – линейная плотность заряда (масса ВВ в 1 пог. м скважины).
1.6. Расчётная величина преодолеваемой линии сопротивления по подошве (сокращённо — ЛСПП) Wр определяется по формуле:
, м,
где Кг = 0,9 – 1,1 — коэффициент местных геологических условий взрываемого массива;
Fз — поправка, учитывающая отношение длины заряда к его диаметру (см. табл. 1);
∆ — плотность заряжания, т/м3;
е — коэффициент эффективности применяемого ВВ;
γ — плотность взрываемых пород, т/м3 (см. табл. 1).
Таблица 1
|
6 |
8 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
FЗ |
0,65 |
0,70 |
0,73 |
0,74 |
0,75 |
0,77 |
0,80 |
0,83 |
0,86 |
0,88 |
0,89 |
|
|||||||||||
|
20 |
22 |
24 |
25 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
≥ 40 |
FЗ |
0,90 |
0,91 |
0,92 |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
1,0 |
1.7. Безопасная для бурения преодолеваемая линия сопротивления по подошве:
1.7.1 — для вертикальных скважин определяется по формуле:
, м,
где = 80 — угол откоса уступа в плоскости скважин и ЛСПП;
bб — ширина бермы безопасности для бурового станка.
1.7.2. при бурении наклонных скважин совпадает с углом наклона скважин β,
.
1.8. Чтобы при бурении первого ряда скважин буровой станок не оказался в призме возможного обрушения уступа (см. рис. 2), проверяется выполнение условия:
, м.
Когда по условиям безопасности бурения первого ряда скважин невозможно выдержать Wр, следует применить парно-сближенные скважины, либо отказаться от бурения вертикальных скважин и перейти на наклонное бурение (по всему блоку или в первом ряду скважинных зарядов).
1.9. Скважинные заряды располагают по квадратной сетке с равным расстоянием между зарядами и рядами зарядов. Расстояние между скважинными зарядами в ряду а и расстояние между рядами b определяется по формуле:
, м,
где КТ = 0,8÷1,0 — коэффициент, учитывающий трещиноватость массива и крепость взрываемой породы.
1.10. Фактический удельный расход ВВ qф проверяется по формуле:
, кг/м3.
1.11. При вертикальном бурении скважин расстояние от нижней бровки уступа до первого ряда скважин b0-1 рассчитывается по формуле:
.
1.12. Выход горной массы с 1 пог. м скважины v рассчитывается по формуле:
, м3/м.
1.13. Для улучшения качества дробления горных пород, уменьшения выхода негабарита и снижения сейсмического эффекта взрыва применяют пиротехнические замедлители РП-8 с интервалами замедлений 10, 20, 35 и 50 мс. При отсутствии РП-8 в складе ВМ их можно заменить электродетонаторами короткозамедленного действия ЭДКЗ. При использовании ЭДКЗ в первой и последней ступенях замедлений могут применяться электродетонаторы соответственно мгновенного и замедленного действия.
Оптимальный интервал замедления между рядами скважин t определяется по формуле:
, мс,
где A — коэффициент, зависящий от свойств взрываемой породы. Для взрывания с интенсификацией дробления A = 3,3÷6,0; для уменьшения ширины развала A = 7÷8,3.
1.14. При короткозамедленном взрывании скважинных зарядов на рыхление, чтобы предотвратить отказы из-за перебивания концевых или магистральных детонирующих шнуров (проводов электровзрывной цепи), необходимо строго соблюдать соотношение между интервалами замедления t и минимальным расстоянием bmin между рядами скважин, которое определяется по формуле:
, м,
где С1 – коэффициент, зависящий от соотношения длины забойки и диаметра заряда (см. табл. 2).
Таблица 2
|
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
≥ 21 |
С1 |
2,0 |
1,9 |
1,8 |
1,7 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
1,2 |
1,0 |