Буровзрывные работы

Практическая работа № 1.

Расчет шпуровых зарядов при вторичном дроблении

Цель работы – дать студентам общие сведения о видах дробления и навыки по расчету параметров взрвания негабаритов.
Вторичное дробление это: разрушение негабаритов в горной массе при открытой или подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Производится; на карьерах: - в экскаваторном забое или на перегрузочном пункте; на шахтах - непосредственно в очистном забое и в выработках горизонтов грохочения, скреперования или погрузки.
Пo виду энергии, подводимой к объекту разрушения, выделяют способы вторичного дробления; взрывные, механические, электрические, термические, гидравлические, акустические, оптические, радиационные, химические, комбинированные.
Bзрывные способы (наиболее распространены) основаны на методах шпуровых и наружных зарядов. При вторичном дроблении первым методом диаметр шпуров обычно 36-42 мм. Удельный расход BB 0,1-0,3 кг/м³ (на рудных шахтах до 0,4-0,8 кг/м³). Повышению эффективности вторичного дробления этим методом способствует заполнение шпуров водой - гидровзрывание (рис. 1.1).



Pис. 1.1. Гидровзрывной способ дробления негабаритных кусков:
1 - капсуль-детонатор зажигательной трубки; 2 - взрывчатое вещество;
3 - вода.
П
ри этом величина заряда принимается из расчёта 10-50 г на 1 м³ объёма негабаритного куска. Энергия взрыва переходит в ударную волну c небольшими потерями. Mетательное действие взрыва выражено слабо. При использовании наружных зарядов удельный расход BB возрастает, как правило, до 1,5-3 кг/м³ и может быть сокращён до 0,4-0,6 кг/м³ применением кумулятивных зарядов (рис. 1.2).
Pис. 1.2. Kумулятивный заряд типа ЗКП: 1 - основной заряд; 2 - кумулятивная выемка; 3 - облицовка; 4 - скоба для крепления капсюля-детонатора или детонирующего шпура; 5 - промежуточный детонатор; 6 - стальное кольцо.
Основные достоинства взрывных способов вторичного дробления - универсальность, разрушение кусков практически любого размера. Oсновные недостатки - относительно высокие удельные затраты энергии (до 15·* 10⁶ Дж/м³), стоимость (до 0,8-1,2 у.е./м³), особенно при дроблении кусков менее 0,8-1 м, специфические особенности взрывной технологии, нарушающие ритмичность производства.
При дроблении зарядами внутреннего действия в средине негабаритного куска на 1/3 его толщины пробуриваются один или несколько шпуров диаметром 28-30 мм. Общая масса заряда ВВ (кг) на дробление определяется по формуле
(1.1)
где q_в – расчетный удельный расход ВВ для зарядов внутреннего действия, кг/м³;
V – объем негабаритного куска, м³.
Масса заряда одного шпура, (кг)
(1.2)
где d – диаметр шпура, м;
∆– плотность заряжания, кг/м³;
l_Ш – длина шпура, м;
k – коэффициент заполнения шпура k=2/3.
Число шпуров на кусок большого объема
N=Q/Q₁. (1.3)
При взрывании наружными зарядами общая масса заряда ВВ (кг) определяется по формуле
Q = q_hV,
где q_h—расчетные удельные расход ВВ при дроблении зарядами наружно действия (накладными), кг/м³.
При вторичном взрывном дроблении расчетный удельный расход ВВ в сравнении с зарядами внутреннего действия можно в 5-10 раз уменьшить, если применить гидровзрывной способ, при котором в шпур помещается жидкость и уменьшенные заряд ВВ.
В незаполненную взрывчатым веществом часть шпура помещается забойка. Наружные заряды также закрываются наружной забойкой.
Пример. Определить массу накладного заряда ВВ и заряда ВВ в шпуре, а также расход бурения для разделки негабаритного известняка VIII категории размером 2х1,5х1 м.
Решение.
Глубина шпура
Необходимая масса заряда
Масса заряда одного шпура при плотности заряжания 900 кг/м³

Необходимо число шпуров N = Q/Q₁=0,6:0,28=2.
Расход бурения на негабарит
Необходимая масса накладного заряда