6 вариант / laba_3_Isaev_S_O_z-2220

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт природных ресурсов

Направление подготовки (специальность) – Технология геологической разведки

Кафедра бурения скважин

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №3

«Электрическое взрывание»

по дисциплине «Буровзрывные работы»

Вариант 6

Выполнил студент гр.З-2220 ____________ Исаев С.О.

_____ _____________ 2015г.

Отчет принят:

Преподаватель кафедры бурения скважин _______________ Бер А.А.

_____ _____________ 2015г.

Самооценка______________________

Взаимооценка____________________

Оценка преподавателя_____________

Итоговая оценка__________________

Томск 2015 г.

Цель работы: научиться рассчитывать электровзрывные сети при заданных параметрах.

Порядок выполнения работы:

1. Выбираем исходные данные своего варианта из таблицы № 5 методических указаний к лабораторной работе:

1. Количество зарядов (N) - 84 шт;

2. Глубина расположения боевика (l_б) - 20 м;

3. Расстояние между зарядами (а) – 1 м;

4. Температура окружающей среды (t⁰) – 15 ⁰C;

5. Электрическая схема соединения взрывной сети – параллельно-ступенчатая;

6. Схема соединения электродетонаторов (ЭД) – с двумя параллельно-соединенными ЭД;

7. Расстояние от взрывной станции до места взрывания (l_б)– 200 м.

2. Параллельно-ступенчатая схема соединения ЭД приведена на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1 – Параллельно-ступенчатая электровзрывная сеть

Рисунок 2 – Боевик с двумя параллельно соединенным ЭД

ℓ_с – общая длина соединительных проводов, м;

ℓ_у – общая длина участковых проводов, м;

ℓк – общая длина концевых проводов, м;

l_ЭД – длина выводных проводов ЭД;

r_к – сопротивление 1 м концевых проводов, Ом;

r_м – сопротивление 1 м магистральных проводов, Ом;

r_с – сопротивление 1 м соединительных проводов, Ом;

r_у – сопротивление 1 м участковых проводов, Ом;

r_э – сопротивление одного ЭД, Ом;

N – число последовательно соединенных боевиков.

3. Далее определяем марку, длину, сечение и сопротивление всех проводников. Так как сечение магистральных медных проводов должно быть не менее 0,75 мм², а участковых и соединительных проводов – 0,5мм², то

1. Концевых

1. Марка провода ВМП , медь (из таблицы 2);

2. Длина концевых проводов определяется по формуле

l_к=2·l_б – l_ЭД, м l_к=2·20=40 м;

с. Сечение жилы – 0,5 мм² (из таблицы 2);

2. Участковых

1. Марка провода ВМП ,медь (из таблицы 2);

2. Длина участковых проводов

l_у = 1,1·а · N, м l_у = 1,1·1· 84 = 92,4 м

с. Сечение жилы – 0,5 мм² (из таблицы 2);

3. Соединительных

1. Марка провода ВМП ,медь (из таблицы 2);

2. Длина соединительных проводов определяется графоаналитическим способом в зависимости от принятой схемы взрывания и расположения зарядов.

Примем площадную схему расположения, состоящую из 1 ряда с 84 зарядами в каждом рисунок 3.

L_M

l_с

Рисунок 3 План-схема расположения зарядов при параллельно-ступенчатом соединении (количество зарядов условное)

Тогда длина соединительных проводов

l_с = 1,2·а · N, м

l_с = 1,2·1 · 84 = 100,8 м

3. Сечение жилы – 0,5 мм² (из таблицы 2);

Так как концевые, участковые и соединительные провода одной марки и сечения, то их сопротивления участка длиной в 1 м, тоже будут равны. Их значения также возьмем из таблицы 2.

r_к = r_у = r_с = 25 Ом/к = 0,025 Ом

4. Магистральных

1. Марка провода ВМВ ,медь (из таблицы 2);

2. Длина одного провода магистрали определяется расстоянием от места взрыва до места расположения взрывной станции и запасом в размере 10% от расстояния на слабину и намотку на катушке

L_M =1,1· l_в.с., м

L_{M общ} = 1,1· 200 = 220 м

с. Находим сопротивление 1 м всех видов проводов

R_м = ρ*2L_m/S,Ом

где ρ₀ - удельное сопротивление материала проводника при t⁰ = 20 ⁰С(293⁰К)- 0,0175, Ом·мм²/м (таблица 1);

а – температурный коэффициент сопротивления- 0,0044 (таблица 1);

S – сечение жилы проводника 0,75, мм (таблица 2).

p=p₀ {1+a(t⁰-20)}, ОМ*мм²/м

p=0,0175 {1+0,0044(15-20)}=0,017Ом*мм²/м

R_м = 0,017·2*220/0,75 = 9,9 Ом

R_к = ρ*L_k/S=0,017*40/0,75=0,9 Ом

R_б = R_k*+2*r_э=0,9+2*2=4,9Ом

R_с = l_c*r_c= 100,8*0,025=2,52 Ом

R_y = l_y*r_y= 92,4*0,025=2,31 Ом

5. Выбираем марку ЭД из таблицы 6. Выберем ЭД-8-Ж, которые имеют сопротивление 1,8-3,0 Ом. Примем r_э = 2,0 Ом

4. Определяем общее сопротивления R_общ электровзрывной сети.

R_общ = R_м+R_c+R_y+N*R_б, Ом

R_общ = 9,9+2,52+2,31+84*4,9=426,33Ом

5. Выбираем взрывную машинку.

Критерии выбора:

1. Общее сопротивление электровзрывной сети при последовательном соединении при использовании взрывных машинок не должно быть больше допустимого паспортного R_п.,

2. Общая сила тока в электровзрывной сети

I_общ = U / R_общ,

где U – напряжение в электровзрывной сети, В.

В соответствии с правилами безопасности при взрывных работах при использовании взрывных источников постоянного тока в каждый ЭД должен поступать гарантийный ток Ir силой не менее 1 А, а если одновременно взрывают до 100 ЭД и не менее 1,3 А , если одновременно взрывают до 300 ЭД, не менее 2,5 А при взрывании переменным током независимо от количества ЭД.

6. Проверим соблюдение необходимых условий:

1. Так как, количество зарядов в моем задании 84 шт, то мне подойдут машинки с максимально взрываемым числом ЭД выше заявленного, например 300 шт и сопротивлением большим, чем R_общ, = 426,33 Ом., например 900 Ом. Это технические параметры взрывного прибора КМП-2 (таблица 3 методических указаний к лабораторной работе).

Таблица 3 – Техническая характеристика взрывных приборов

Марка машинки	Номинальное напряжение на конденсаторе- накопителе, В	Номинальное сопротивление взрывной сети при последовательном соединении ЭД, В	Максимально взрываемое число ЭД при их последовательном соединении, шт
ВМК-1/35	400	160	50
ВМК-3/50	450	300	100
КПМ-1А	1500	300	100
КПМ-2	1500	900	300
ВМК-500	3000	2100	800
ПИВ-100м	670	320	100
БКВМ-1/50	450	250	80
КВП-1	1000	210	70
СВМ-2	600	300	100
ВМА-100/200	1200	600	200

2. Посчитаем общую силу тока в электровзрывной цепи

I_общ = 1500 / 426,33 = 3,5 А

Сила тока, приходящаяся на один ЭД при последовательном соединении I_э = I_общ, = 6,7 А, что тоже удовлетворяет необходимым условиям.

Возможность безотказного взрывания зарядов от машинки КПМ-2 возможна, т.к. R_общ, = 426,33 Ом < R_п. = 900 Ом.

Вывод: в данной работе закрепили теоретические знания по электровзрывным сетям, рассчитали по заданным параметрам сети, длины применяемых проводов, а также их сопротивления, в последствие выбрали взрывную машину КПМ-2. Расчётное сопротивление электровзрывной сети меньше допустимого паспортного сопротивления, следовательно, по величине расчетного сопротивления взрывание от КПМ-2 возможно.