10 вариант / Laboratornaya_3_Myshlyaev_IS

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 10

Выполнил студент гр.З-2220 ____________ Мышляев И.С.

_____ _____________ 2015г.

Отчет принят:

Преподаватель кафедры бурения скважин _______________ Бер А.А.

_____ _____________ 2015г.

Самооценка________9____________

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) - 52 шт;

2. Глубина расположения боевика (l_б) - 8 м;

3. Расстояние между зарядами (а) – 0,6 м;

4. Температура окружающей среды (t⁰) – 19 ⁰C;

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

6. Схема соединения электродетонаторов (ЭД) – с одним ЭД ЭД;

7. Расстояние от взрывной станции до места взрывания (l_б)– 140 м.

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

Рисунок 1 –Параллельно-ступенчатая электровзрывная сеть

Рисунок 2 – Боевик с двумя последовательно соединенными 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 выбираем 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=2·8=16 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=1,1·0.6·52 = 34.2 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 52 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=1,2·0,6·52 =37,44м

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/км = 0,04 Ом/м

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_Mобщ =1,1·140 = 154 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(19-20))=0,017Ом*мм²/м

R_м = 0,017·2*154/0,75 = 6,98Ом

R_к = ρ*L_k/S=0,017*16/0,5=0,54 Ом

R_б = R_k+2*r_э=0,54+2*2=4,54Ом

R_с = l_c*r_c= 37,44*0,04=1,5Ом

R_y = l_y*r_y=34,2*0,04=1,37Ом

5. Выбираем марку, сопротивление ЭД из таблицы 6. Выберем

ЭД-8-Ж, который имеет сопротивление 1,8-3,0 Ом. Примем r_э = 2,0 Ом

4. Определяем общее сопротивление R_общ электровзрывной сети.

R_общ= R_m+R_c+R_y+N*R_б,Ом

R_общ= 6,98+1,5+1,37+52*4,54=243,93Ом

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 50шт, то мне подойдут машинки с максимально взрываемым числом ЭД выше заявленного, например 100шт и сопротивлением большим, чем R_общ, = 243,93Ом., например 300 Ом. Это технические параметры взрывного прибора КМП-1А (таблица 3 методических указаний к лабораторной работе).

2. Посчитаем общую силу тока в электровзрывной цепи

I_общ = 1500 / 243,93= 6,15 А

Сила тока, приходящаяся на один ЭД при последовательном соединении I_э = I_общ, = 6,15 А, что тоже удовлетворяет необходимым условиям.

Возможность безотказного взрывания зарядов от машинки КПМ-1А есть, т.к. R_общ, = 243,93Ом <R_п. = 300 Ом.

Вывод: В ходе работы мы закрепили теоретические знания о электровзрывных схемах путем расчета электровзрывных сетей по заданным параметрам, а также, подобрали взрывную машинку, удовлетворяющую рассчитанным нами параметрам.