Лекция 13. Принципы расчета зарядов.

На практике для инженерных расчетов величины заряда преимущественно используется принцип расходуемой энергии к объему разрушаемой горной породы.

q – коэффициент пропорциональности, учитывающий свойства разрушаемых пород, необходимую степень разрушения, влияние метода взрывных пород. q – взрывчатость горных пород – горно-технологический параметр, оценивающий ее сопротивляемость разрушению взрывом (q – удельный расход ВВ, кг/м³), q зависит от типа ВВ, определяется для конкретных пород опытным путем.

На каждом предприятии составляются классификации пород, по которым определяются q при стандартных условиях.

Масса заряда, необходимая для разрушения объема зависит также и от глубины расположения заряда. В зависимости от глубины различают следующие формы наружного взрыва.

Воронки взрыва: а – нормального; б – уменьшенного; в – усиленного выброса.

r - радиус воронки взрыва; n = r/W - показатель действия взрыва.

r – полураствор воронки, радиус

W – глубина заложения

n = r/W – показатель действия взрыва

n < 1 – воронка рыхления

n = 1 – воронка нормального выброса

n > 1 – воронка усиленного выброса

Такого же действия взрыва можно достигнуть при разных массах зарядов, но одинаковых W.

Из рассмотренных последствий взрыва видна тесная взаимосвязь массы заряда, глубины заложения и характера действия взрыва, элементов воронки взрыва, количество выброшенной породы. Эта связь в общей формуле пропорциональности заряда разрушенному объему описывается F(n).

Для нормального выброса F(n) = 1

Для зарядов рыхления:

F(n) = 0.33 – 1

Для зарядов камуфлета и откольных зарядов:

F(n)  0.2

Для зарядов усиленного выброса:

F(n) > 1

Заряды выброса рассчитываются по формуле Борескова:

F(n) = 0.4 + 0.6n³

Значение n при расчете параметров взрывов на выброс подбираются в зависимости от необходимой дальности броска, объема выбрасываемой породы, ее свойств.

W > 25 м

V определяется задачей взрыва, условиями расположения зарядов, зависит от методов взрывных работ.

V W³ - при сосредоточенном заряде

Примеры:

а) уступная отбойка

б) при проходке подземных горных выработок

 - КИШ – коэффициент использования шпура

V = a * W * H

l_подв = l_шп * 

V = S * l_подв = S * l_шп * 

Лекция 14.

Методы взрывных работ.

Методы взрывных работ классифицируются по цели взрыва, по типу зарядов. Выбор метода чаще всего диктуется технологией горных работ.

Метод скважинных зарядов.

Наиболее распространенный эффективный метод разрушения на карьерах, при подземной разработке, при системах с массовым обрушением руды, реже в строительстве при производстве взрывов на сброс и выброс.

Метод шпуровых зарядов.

На карьерах имеет вспомогательное значение.

Метод камерных зарядов.

Рассчитывается как сосредоточенный, на карьерах не применяется. Метод применяется на сброс и выброс.

Метод котловых зарядов.

Метод наружных зарядов (накладных).

Имеет вспомогательное значение.

ВВ

Лекция 15.

Метод скважинных зарядов на открытых горных работах.

Уступная отбойка, высота уступов (12 – 20 м).

H_y – высота уступа

l_скв – глубина скважин

l_п – глубина перебура

W_n –линия сопротивления по подошве

l_зар – длина заряда

l_заб – длина забойки

d – диаметр скважин

a, b – расстояние между скважин в ряду и между рядами скважин (сетка скважин)

Основные требования, предъявляемые к взрывным работам на карьере.

1. Степень дробления должна удовлетворять параметрам погрузочно-транспортного оборудования и обеспечивать их максимальную производительность.

По экскаватору:

d_к, м

Е_э, м³

По транспорту:

Е_т  4Е_э

В – ширина ленты конвейера

Z – минимальное отверстие, приемного отверстия дробилки, куски выше этих размеров являются негабаритами, подлежат вторичному дроблению.

Вторичное дробление наружными зарядами (плохо), шпуровыми зарядами (плохо), кумулятивные зарядами (ЗКП), механическими средствами.

Производительность погрузо- транспортного оборудования определяется не только содержанием негабарита, но и зависит от степени дробления горной массы в целом, которая определяется диаметром среднего куска. Существует значение оптимальной степени дробления. При которой общая сумма приведенных затрат по всем технологическим процессам в карьере будет минимальна:

С_i – эксплуатационные затраты на i –ий технологический процесс

С_iкап – капитальные затраты на процесс

К _н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

С руб/м³

d_срокт d_ср

1 – затраты на бурение и первичное взрывание

2 – затраты на дробление негабарита

3 – затраты на экскавацию

4 – затраты на транспорт

5 – затраты на механическое дробление

6 – суммарные затраты по всему технологическому циклу

2. Форма, размеры развала взорванной массы должны соответствовать параметрам системы разработки и должны обеспечивать безопасную производительную работу погрузочно-транспортного оборудования.

3. Взрывные работы должны обеспечивать чистоту и проектное положение подошвы и уступа.

4. Обеспечение безопасных условий для людей, зданий, сооружений и карьерного оборудования.

Лекция 16.