12 вариант / LB-3_Tokarevoy_E_V

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

«Электрическое взрывание»

Вариант 12

по дисциплине «Буровзрывные работы»

Выполнил студент гр. З-2220 _______________ Токарева Е.В

22.10. 2015 г.

Отчет принят:

Преподаватель кафедры бурения скважин _______________ Бер А.А.

__________________ 2015г.

Самооценка ____________

Взаимооценка____________________

Оценка преподавателя_____________

Итоговая оценка__________________

Томск 2015

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) - 10 шт;

2. Глубина расположения боевика (l_б) - 13 м;

3. Расстояние между зарядами (а) – 0,45 м;

4. Температура окружающей среды (t⁰) – 21 ⁰C;

5. Электрическая схема соединения взрывной сети – последовательно-параллельная;

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

7. Расстояние от взрывной станции до места взрывания (l_в.с)– 105 м.

2. Последовательно-параллельная схема соединения ЭД приведена на рисунке 1

Рисунок 1 - Последовательно параллельная электровзрывная сеть с парно параллельным соединением 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=2·13=26-6=20 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 = 1,1·0.45· 120 = 59,4 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 3 рядов по 40 зарядов в каждом рисунок 2.

L_M

l_с

Рисунок 2 План-схема расположения зарядов при последовательно-параллельном соединении (количество зарядов условное)

Тогда длина соединительных проводов

l_с = 1,2·а · N/n_p, м

где n_p – число рядов зарядов

l_с = 1,2·0,45 · 120/3 = 21,6, м l_{с общ} = l_с · 3 =21,6 · 3 =64,8 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 = 40 Ом/к = 0,040 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· 105 = 115,5 м

с. Находим сопротивление 1 м магистральных проводов

r_м = ρ₀·1+а(t⁰ -20)/S

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).

r_м = 0,0175·(1+0,0044(21 -20))/0,75 = 0,023436 Ом

5. Выбираем марку, сопротивление 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 = L_{M общ} · r_{м +} l_собщ · r_с + l_у · r_у +N (l_к · r_к + r_э/2 ), м

R_общ = 2·115,5 · 0,023436 ₊ 64,8· 0,04+ 59,4· 0,04 +120 (26· 0,04 + 2/2 ) =

= 226 Ом

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 120 шт, то мне подойдут машинки с максимально взрываемым числом ЭД выше заявленного, например 200 шт и сопротивлением большим, чем R_общ, = 226 Ом., например 600 Ом. Это технические параметры взрывного прибора КМП-3 (таблица 4 методических указаний к лабораторной работе).

Таблица 4

Технические характеристики взрывных приборов

2. Посчитаем общую силу тока в электровзрывной цепи

I_общ = 1600 / 226 = 7 А

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

Возможность безотказного взрывания зарядов от машинки КПМ-3 возможна, т.к. R_общ, = 226 Ом < R_п. = 600 Ом.

Вывод: расчётное сопротивление электровзрывной сети меньше допустимого паспортного сопротивления, следовательно, по величине расчетного сопротивления взрывание от КПМ-3 возможно.