Определение необходимой степени дробления пород взрывом

Министерство образования РФ

Магнитогорский Государственный  Технический Университет 

имени Г. И. Носова

Кафедра ОРМПИ

 

 

 

 

 

Курсовой  проект

по  дисциплине «Разрушение горных пород  при открытых горных работах»

 

 

 

 

 

                                                                                           Выполнил:

                                                                                    Проверил: Угольников В.К.

 

 

 

 

 

 

Магнитогорск

2004

Данные:

s_сж = 142 МПа

s_р= 15 МПа

s_сд= 30 МПа

категория трещиноватости – 2

g= 2780 кг/м³

С_р=2660 м/с

a=75⁰

Е= 12,5 м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общие сведения  о физико-технических свойствах  горных пород.

Показатель трудности разрушения

П_р = 0,05К_р × (s_сж + s_сд + s_р) + 0,0005g ,

Где   К_р – коэффициент, учитывающий трещиноватость пород;

s_сж, s_сд, s_р – предел прочности в естественном состоянии, МПа;

              g - плотность пород в естественном состоянии, кг/м³.

П_р = 0,05 × 0,6 × (142+ 30 + 13) + 0,0005 × 2780=6,94

Показатель трудности бурения

П_б = 0,07 × (s_сж + s_сд) + 0,0007g ,

П_б = 0,07 × (142 + 30) + 0,0007 × 2780 =14

Породы трудно буримые.

Взрываемость горных пород оценивается  по эталонному удельному расходу  ВВ, который определяется из эмпирического  выражения

q_э = 0,2 × (s_сж + s_сд + s_р) + 0,002g

q_э=0,2 × (142 + 30 + 13) + 0,002 × 2780 = 42,56 г/м³

2. Выбор бурового  оборудования.

СБШ - 200

3. Определение  необходимой степени дробления  пород взрывом 

по ёмкости  ковша.

 

 

d_к £ 1,28 м

Принимаем d_к = 1,28 м = 128 см

Размер кондиционного куска  определяет относительное качество дробление по выходу негабарита и служит критерием оценки другого качественного показателя интенсивности дробления – среднего линейного размера куска.

d_ср = 1/2 d_к

d_ср = 1/2 × 128 = 64 см

При известной величине среднего линейного  размера куска d_ср определяется необходимая степень дробления горной массы.

 

 

 

4. Выбор взрывчатых  веществ.

Акустическая жесткость пород

Р_Н = 0,00126 × g × С_Р – 1700

Р_Н = 0,00126 × 2070 × 2040 – 1700 = 3621 МПа

Скорость детонации

 

 

Теплота взрыва

                                    

 

k = 3   D = 1000кг/м³     g = 9,81м/с

Взрывчатое вещество: сибириты

Q_V = 2620 кДж        D = 4,9 км/с

5. Определение  удельного расхода

Методика проф. В. Н. Мосинца

                                               

 

С учетом что 1 кгсм = 9,81 Дж, Q_V = 2620000/9,81 = 267074,4 кгсм

Возможная скорость разлета кусков взорванной породы

                                         

Суммарный расход ВВ:

q_å = q_др + q_п              q_å = 0,437 + 0,009 = 0,446 кг/м³

Методика Гипроруды.

q_р = q_э × k_р × k_дс × k_вв

q_э = 0,3 кг/м³    k_р = 0,87    k_дс =1,05      k_вв = 1,35

q_р = 0,3 × 0,87 × 1,05 × 1,35 = 0,37 кг/м³

Методика акад. В.В. Ржевского

q_р = q_э × k_вв × k_д × k_т × k_оз × k_V × k_сп

q_э = 17,54    k_вв = 1,35     k_д = 0,5/d_ср = 0,78    k_т = 1,2l_ср + 0,2 = 0,8

k_оз = 1,01    k_сп = 8  

   

                  

q_р = 17,54 × 1,35 × 0,78 × 0,8 × 1,01 × 1,1 × 8 = 131,3 г/м³

Методика МГИ и ВНИИЦветмета

 

 

 

 

6. Определение  параметров скважины

d_скв= 0,25 × 1,28 = 0,32м

 

 

 

 

7. Расчет величины линии сопротивления по подошве.

 

b =90⁰

 

глубина скважины

l = H_У + l_п = 10 + 1,6 = 11,6 м

l_п = 10 × d_скв = 1,6м

 

 

W = k × d_скв = 36 × 0,16 = 5,7 м           k = 35 ¸ 40

Условия безопасности:

W_Б = Н_У × ctga + C = 10 × ctg75 + 3 = 5,6

W_Б < W

Расстояние между зарядами в ряду

а = (0,85 ¸ 1) × W = 0,9 × 5,7 = 5,13м

Расстояние между рядами скважин:

При короткозамедленном взрывании

в = 0,9 × а = 4,6 м

При мгновенном взрывании

в = 0,85 × а = 4,36 м

8. Конструктивные  параметры скважинных зарядов

величина перебура

l_п = 10 × d_скв = 10 × 0,16 = 1,6 м

глубина скважины

 

 

длина забойки:

l_заб = 35 × d_скв = 35 × 0,16 = 5,6м

длина заряда

 

Q_з = q × W × a × H_У = 0,45 × 5,7 × 5, 13 × 10 = 131,6кг

l_зар £ (l_скв – l_заб)

5,2 £ (11,6 – 5,6)

5,2 < 6

условие выполняется

Рассредоточение зарядов:

Q_з1 = 0,7 × Q_з = 0,7 × 131,6 = 92,12кг

Q_з2 = 0,4 × Q_з = 0,4 × 131,6 = 52,6кг

Суммарная длина воздушных промежутков

h_вп = (0,17 ¸ 0,35) l_зар = 0,26 × 5,2 = 1,35

9. Расположение  и порядок выравнивания скважинных  зарядов.

Объем взрываемого блока

V_вб = H_У × Ш_вб × L_вб = 10 × 10,3 × 350 = 36050 м³

Интервал замедления

t_з = k_t × W = 5 × 5,7 = 28,5

интервал замедления 25 мс

схему взрывания выбираем диагональную

10. Параметры  развала взорванной массы.

Количество: скважин – 140

КД – 1      РП – 70

Ширина развала

 

В_м = k_з × В₀ +(n + 1)в = 0,9 × 20,1 +(2 + 1)4,6 = 32

Высота развала

Вертикальных нормальных скважинных зарядов

 

Наклонных нормальных вертикальных усиленных  зарядов

 

Н_РМ = (0,6 ¸ 1)Н_У = 0,75 × 10 = 7,5м

Выход взорванной горной массы с 1м скважины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Методические указания
2. Ржевский В.В. «Открытые горные работы»
3. Кутузов Б.Н. «Проектирование взрывных работ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План:

1. Общие сведения о физико-технических свойствах горных пород.
2. Выбор бурового оборудования
3. Определение необходимой степени дробления пород взрывом
4. Выбор взрывчатых веществ
5. Определение удельного расхода ВВ
6. Определение параметров скважины
7. Расчет величины линии сопротивления по подошве
8. Конструктивные параметры скважинных зарядов
9. Расположение и порядок выравнивания скважинных зарядов
10. Параметры развала взорванной массы
11. Приложение (схемы)
12. Список литературы.