Физика разрушения горных пород при бурении и взрывании

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный горный университет

Курсовая работа

Физика разрушения горных пород при бурении и взрывании

Выполнил: студент гр.ВД-10

Тархов С.Д

Проверил: Дугарцыренов А.В.

Москва 2013г.

1. Исходные данные для выполнения курсовой работы (пример)

1.1 Месторождение, порода, ее физико-технические параметры, параметры блока

· Баженовское месторождение асбеста, разрушаемая порода - передотиты;

· плотность кг/м³;

· модуль Юнга Па;

· коэффициент Пуассона ;

· предел прочности на одноосное сжатие Па;

· предел прочности на сдвиг Па;

· предел прочности на одноосное растяжение Па;

· 4 группа трещиноватости;

· средний размер куска в массиве м;

· высота уступа м;

· длина блока м;

· ширина блока м;

· угол откоса уступа ;

· порода необводнена.

1.2 Применяемое буровое оборудование и режимные параметры

· буровой станок СБШ-250;

· шарошечное долото III 244,5 ОК-ПВ;

· геометрические параметры долота м^0,5; мм;

· осевая нагрузка на долото т;

· частота вращения долота об/мин;

· расход воздуха на очистку скважин м³/мин;

· расход воды на пылеподавление в скважине л/мин;

· стоимость машины-смены руб./смену;

· стойкость долота м;

· стоимость долота руб.;

· время смены ч/смену;

· время подготовительно-заключительных операций ч/смену;

· время вспомогательных работ, приходящееся на бурение 1 м скважин ч/м;

2. Параметры применяемых ВВ и СИ

· Ифзанит Т-80

· плотность заряжания кг/м3;

· способ инициирования зарядов -ДШ, с применением промежуточных детонаторов, в скважине;

· промежуточные детонаторы - две тротиловые шашки Т-400;

· схема инициирования - порядная, ;

· размер негабарита м.

3. Расчет термодинамических параметров зарядов промышленных ВВ

В настоящих методических указаниях за основу расчета термодинамических параметров промышленных ВВ принят приближенный метод, приведенный в [1, 2]

3.1 Кислородный баланс

Элементы теории. Кислородным балансом (КБ) называется отношение избытка или недостатка кислорода в ВВ для полного окисления горючих элементов: металлов, водорода, углерода и других элементов, выраженное в грамм-атомах к грамм-молекулярной массе всего ВВ. Показатель кислородного баланса выражается в долях или в процентах.

Как правило, при взрыве ВВ в первую очередь окисляется металл до высшего окисла, водород - в воду (в виде пара) и углерод - в углекислый газ. Если кислорода недостаточно для полного окисления горючих элементов, то часть углерода окисляется в окись углерода или вообще не окисляется, выделяясь в виде сажи. Если кислорода в ВВ с избытком, то образуются ядовитые окислы азота. При тех высоких температурах, которые возникают при взрыве зарядов промышленных ВВ, возникают различные соединения кислорода с азотом, окисью углерода, взаимные превращения паров воды в окись водорода ОН с выделением свободного водорода и наоборот и т. д. В зависимости от условий взрывания зарядов ВВ эти взаимные превращения могут различаться, поэтому одно и то же ВВ при взрыве может вызывать различный эффект.

Для простоты расчетов примем, что при взрыве зарядов ВВ имеют место:

полное окисление металла до высшего окисла,

окисление водорода до паров воды,

окисление углерода до углекислого газа,

окисление углерода до окиси, если имеется недостаток кислорода в ВВ,

окисление азота до окиси, если имеется избыток кислорода в ВВ.

Если кислорода недостаточно, будем считать, что весь углерод окисляется до окиси углерода, оставшаяся часть кислорода окисляет углерод до углекислого газа, если же кислорода не хватает даже для полного окисления углерода до окиси, то часть его остается в свободном состоянии (в виде сажи).

Конечно, этот расчет упрощенный и не учитывает многообразия различных химических превращений ВВ, но является однозначным, определенным и может быть использован как первая оценка этих превращений.

Следовательно, если в молекулярном составе ВВ имеется - атомов углерода С, - атомов водорода Н, - атомов азота N, - атомов кислорода О и - атомов металла Z валентности Р, то кислородный баланс этого ВВ (%) вычисляется по формуле

, (3.1)

где число 16 - относительная атомная масса кислорода;

- молекулярная масса ВВ.

3.2 Химическая формула ВВ

Как правило, все промышленные ВВ являются смесевыми и содержат несколько компонент. По процентному содержанию этих компонент и их относительной молекулярной массе определяется их относительное содержание в данном ВВ, что и позволяет определить параметры d, а, b, e, с и рассчитать кислородный баланс этого вещества. Кислородный баланс данного вещества можно определить по процентному содержанию составных частей этого ВВ и кислородному балансу каждой части, рассчитанному по (3.1).

Ниже для рассматриваемого примера приводится расчет КБ по обоим способам.

· Ифзанит Т-80

Относительная молекулярная масса аммиачной селитры

.

Относительная молекулярная масса тротила

.

Обозначим число молей селитры буквой Х, тротила -Y.

· Химическая формула Ифзанит Т-80 записывается в виде

9,25 NH₄NO₃+0,881 C₇H₅N₃O₆.+3,333*H2O

Причем в одной молекуле этого ВВ содержатся следующие относительные количества химических элементов:

О 36.369; Н 48.071; С 3.167; N 21.143.	(3.4)

В соответствии с (3.1) и (3.4) кислородный баланс этого ВВ равен , то есть Ифзанит Т-80- имеет практически нулевой кислородный баланс.

С другой стороны, кислородный баланс, рассчитанный по (3.1) для аммиачной селитры, равен +20%, а для ТНТ - 74%, так что расчет КБ для

Ифзанит Т-80 с учетом процентного содержания компонент дает -8*10^-4,

Химические формулы некоторых компонентов промышленных ВВ, их относительные молекулярные массы, теплоты образования при постоянном объеме и их кислородный баланс представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Вещество	Химическая формула	Относительная молекулярная масса	теплота образования при постоянном объеме, кДж/моль	Кислородный баланс (КБ)
Алюминий	Al	27	-	-89
Аммиачная селитра	NH4NO3	80	355	+20
Вода (газ)	H2O	18	241	0
Гексоген	C3H6O6N6	222	-87,4	-21,6
Дизельное топливо (соляровое масло)	C16H34	226	-	-347
Древесная мука	C15H22O10	362	19600*	-137
Калиевая селитра	KNO3	101	490	+39,6
Кальциевая селитра	Ca(NO3)2	164	928,2	+48,8
Нитрогликоль	C2H4(ONO2)2	152	233,6	0
Нитроглицерин	C3H5(ONO2)3	227	350,7	+3,5
Окись азота	NO	30	-90,5	+52,4
Окись алюминия	Al2O3	102	1666,8	0
окись углерода	CO	28	113	-57,2
Тротил	C7H5(NO2)3	227	45,5	-74
Хлористый калий	KCl	74,5	448,3	-
Хлористый натрий	NaCl	58,5	410,9	-
Окись углерода	CO2	44	396	0
Уголь	C	12	-	266,7

3.3 Теплота взрыва

Количество тепловой энергии, выделяемое при взрывчатом разложении одного моля или 1 кг ВВ, рассчитывается в соответствии с законом Гесса, согласно которому это количество тепла не зависит от пути реакций химических элементов и полностью определяется начальным и конечным состоянием системы, так что теплота взрыва равна алгебраической сумме теплоты образования различных компонентов ВВ и теплоты продуктов взрыва в соответствии с известным треугольником Гесса.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Состоянию 1 соответствуют свободные элементы в том количестве, в котором они присутствуют в данном многокомпонентном ВВ. Состоянию 2 соответствуют уже компоненты ВВ и при этом часть тепловой энергии при образовании этих компонент либо выделилась, либо была добавлена. Состоянию 3 - химические элементы соответствуют продуктам детонации с полным окислением горючих элементов и с максимально возможным выделением тепловой энергии.

Таким образом, из положения 1 в положение 3 химические элементы могут преобразоваться путем химических реакций либо по пути 1-2-3, либо непосредственно по пути 1-3. Однако второй путь технически выполнить очень сложно, поэтому и были разработаны сравнительно простые вещества - компоненты смесевых ВВ, которые оказались удобными в применении, хранении, транспортировании и т.д., соответствовали положению, состоянию 2 и в то же время выделяли бы в случае химических реакций по пути 2-3 достаточно большое количество тепловой энергии.

Итак, количество тепловой энергии, выделившейся при химическом, взрывчатом превращении промышленных ВВ, может быть рассчитано по соотношению

, (3.5)

которое можно интерпретировать следующим образом: количество теплоты взрыва, выделившейся при взрывчатом превращении заряда ВВ, равно разности количества теплой энергии, которая может выделиться при полном окислении всех химических элементов в данном ВВ, и количества тепловой энергии, уже выделившегося при формировании из этих элементов компонентов рассматриваемого ВВ.

Химическая реакция для Ифзанит

Т-80 24,035H₂O+6,6167CO₂+10,572N₂ (3.6)

Правая часть (3.6) соответствует оптимальному по выделению энергии переходу всех химических элементов из состояния 1 в состояние 3, поэтому соответствующее количество тепла равно

. ВВ

. Пв

Взр

3.4 Температура продуктов детонации (ПД)

Температура газов, образующихся при взрыве, рассчитывается по известной формуле

(3.7)

где - теплота взрыва ВВ, рассчитанная по (3.5), - средняя теплоемкость всех продуктов взрыва при постоянном объеме в интервале от 0 до Т°, Дж/(моль°С). Величина зависит от температуры газов взрыва и описывается приближенно зависимостью вида

где - - коэффициенты, найденные в опытах:

для паров воды (H₂O):

= 16,76 + 9010^-4 Дж/(моль°С);

для углекислого газа (CO₂) и двуокиси азота (NO₂):

= 41,1 + 24,310^-4 Дж/(моль°С);

для твердых продуктов (C, Al₂O₃):

= 24,97 Дж/(моль °С); (3.8)

для двухатомных газов (CO, H₂, N₂, NO, O₂):

= 20,1 + 18,8610^-4 Дж/(моль°С);

для четырехатомных газов -

= 41,9 + 18,8610^-4 Дж/(моль°С);

При этом для реальных газов - ПД соответствующая величина будет иметь вид

= A + B Дж/(моль°С),

где ; (3.9)

- число молекул i-го газа или твердого продукта в правой части химической реакции данного ВВ (3.6). величины и - соответствующие коэффициенты для этих молекул. Объединяя (3.7) и (3.9), получается следующее квадратное уравнение для определения - температуры ПД:

(3.10)

его решение, как известно, имеет вид

. (3.11)

Обращаем внимание, что данные для теплоты взрыва, представленные в табл.1, имеют размерность кДж/моль, величина - Дж/(моль °С); поэтому в (3.11) величина умножается на 10³ и все величины в этом уравнении будут иметь одну и ту же размерность по энергии, Дж/(моль °С).

соответствующий расчет для ифзанита Т-80 дает

;

= 0.252

Соответственно по (3.11) найдем

С

3.5 Объем газов при взрыве

Объем ПД определяется по реакции взрывчатого превращения 1 кг ВВ в соответствии с законом Авогадро по формуле

, м³/кг,

где - количество грамм-молекул газообразных продуктов взрыва;

- количество грамм-молекул составных частей ВВ;

- относительная молекулярная масса составных частей ВВ.

Объем газов ифзанита Т-80 составляет

м³/кг.

3.6 Давление газов при взрыве

Возникающее при взрыве зарядов ВВ давление в ПД рассчитывается в соответствии с законом Бойля-Мариотта и Гей-Люссака по формуле

, (3.13)

где - атмосферное давление газов при температуре 15С,

=1,0110⁵ Па;

- объем газов взрыва ВВ, рассчитываемый по (3.12), м³/кг;

- температура газов взрыва, К;

=1,15 кг/м³ плотность заряжания ВВ, кг/м³;

- коэффициент, имеющий значения:

=0,001 при 1103 кг/м3 и =0,0006 при 1103 кг/м3.	(3.14)

Давление газов граммонита 79/21 в соответствии с (3.14)

Па.

Более точные оценки, приводимые в [3], показывают, что величина давления в точке Жуге в этом случае равна 7,8210 Па, а давления ПД в полости , соответствующее формированию процесса нагружения пород, равно па и близко к рассчитанному выше. Именно это давление и будет использоваться ниже при расчетах зон разрушения.

4. Расчет параметров взрывных работ для рыхления пород в блоках на карьере

Расчеты параметров взрывных работ осуществляются по известным методикам, например по [4], в следующей последовательности.

4.1 рассчитывается необходимый удельный расход

, (4.1)

где - плотность пород, кг/м³;

крепость по М.М. Протодьяконову, ;

- диаметр заряда (скважины), м (вследствие калибровки скважины обратными конусами шарошек и станками лап реальный диаметр скважины несколько больше диаметра долота и принимается равный м);

- средний размер отдельности в массиве, м;

- размер кондиционного куска в развале, м;

- коэффициент относительной работоспособности ВВ, для граммонита 79/21 равен 1.

Значения относительного коэффициента для некоторых ВВ приведены в табл. 4.1, за эталон взят аммонит №6ЖВ.

Таблица 4.1

Тип ВВ	Акватол М-15	Граммонал А-45	Граммонал А-8	Аммонит скальный №1	Детонит	Алюмотол	Гранулит АС-8	Гранулит АС-4	Граммонит 79/21	Граммонит 50/50-В	Ифзанит Т-80	Ифзанит Т-60	Игданит	Гранулотол	Ифзанит Т-20	Граммонит 30/70-В
	0,76	0,79	0,80	0,80	0,82	0,83	0,89	0,98	1,0	1,01	1,08	1,1	1,13	1,2	1,2	1,26

кг/м³.

4.2 Вместимость ВВ в 1 п.м скважины

Рвв=75,595 пэф кг/м.

4.3 Рассчитывается линия наименьшего сопротивления (ЛНС) по формуле

м. (4.3)

4.4 По формуле

(4.4)

рассчитывается - минимальная величина сопротивления по подошве, где - минимальное значение расстояния буримой скважины до бровки уступа, равное 3 м.

Это обязательное требование обусловлено правилами техники безопасности буровых работ.

Для рассматриваемого примера м.

Поскольку , то возможно применение по одной скважине в первом ряду, причем расчетное расстояние до бровки уступа будет равно

м. (4.5)

если будет меньше , то для проработки подошвы уступа по ЛНС в первом ряду размещаются спаренные скважины, пробуренные друг от друга на расстоянии 1 м.

В этом случае = 11.041 и по (4.5) рассчитывается .

4.5 Расстояние между рядами скважин принимается равным

м. (4.7)

4.6 Определяется число рядов в блоке, подлежащему разрушению

ряда. (4.8)

4.7 Уточняется ширина разрушаемого блока

. (4.9)

4.8 Рассчитывается - показатель сближения скважин в ряду по формуле^** существует еще ряд других формул для определения m. Здесь использована одна из наиболее часто применяемых.

. (4.10)

4.9 Рассчитывается - расстояние между скважинами в ряду

м. (4.11)

4.10 Рассчитывается - число скважин в ряду по формуле

. (4.12)

4.11 Уточняется длина блока

м. (4.13)

4.12 Рассчитывается длина перебура

м. (4.14)

4.13 Рассчитывается длина забойки

м. (4.15)

4.14 Рассчитывается длина заряда

м, (4.16)

где =19 м - длина скважины.

4.15 Рассчитывается масса заряда в одной скважине

кг. (4.17)

4.16 Рассчитывается количество мешков ВВ

меш. (4.18)

таким образом, общая масса заряда в скважине составит

4.17 Рассчитывается - общее число скважин на блоке

. (4.19)

4.18 Для инициирования зарядов применяются промежуточные детонаторы в виде тротиловых шашек Т-400 по 2 шт. в каждой точке инициирования (рис.1.)

поскольку длина заряда более 10 м, то инициирование зарядов осуществляется в двух точках - внизу на расстоянии 1 м от забоя скважины и в верхней части заряда на расстоянии 1 м до забойки. Следовательно, глубина размещения нижнего промежуточного детонатора равна м, а верхнего - м. В соответствии с правилами безопасности взрывных работ длины отрезков ДШ для верхнего и нижнего боевиков будут равны соответственно:

м, м.	(4.20)

Их общая длина составит 28,775 м.

Рис.1. Схема размещения промежуточных детонаторов в скважине

Детонирующий шнур поставляется на предприятия в бухтах по 50 м. Несколько уменьшим длину отрезка ДШ для верхнего боевика до 7,5 м, а нижнего - до 17,5 м. В этом случае их общая длина составит 25 м, так что из одной бухты детонирующего шнура будут нарезаться отрезки для обоих промежуточных детонаторов для двух скважин. Поэтому расход ДШ составит 16 бухт - 800 м.

4.19 Общее количество ВВ, которое потребуется для взрывного рыхления блока перидотита, равно

кг. (4.21)

4.20 Реальный удельный расход ВВ составит

кг/м³. (4.22)

4.21 Применяется комбинированный способ инициирования зарядов с электрическим инициированием отрезков ДШ (рис. 2)

Рис. 2. Схема монтажа сети

Для выполнения комбинированного инициирования зарядов потребуются:

ЭД-8-Э - электродетонаторы мгновенного действия - 1 шт.;

ЭДКЗ - электродетонаторы короткозамедленного действия с интервалами замедления: 25 мс - 2 шт.; 50 мс - 3 шт.; 75 мс - 4 шт.; 100 мс - 4 шт.; 125 мс - 4 шт.; 150 мс - 4 шт.; 175 мс - 4 шт.; 200 мс - 3 шт.; 225 мс - 2 шт.; 250 мс - 1 шт.

От каждого электродетонатора будет осуществляться инициирование обоих отрезков ДШ в каждой скважине.

5. Расчет ТЭП буровых работ и особенности физики разрушения пород шарошечными долотами

заряд взрывной бурение

Настоящий раздел основан на результатах теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором и его учениками [5].

5.1 Рассчитывается напряжение , при котором происходит мелкодисперсное дробление породы под зубьями шарошечного долота

, Па. (5.1)

при параметр Па.

5.2 Рассчитывается глубина внедрения зубьев в породу (см.рис.2)

. (5.2)

Параметр есть доля осевой нагрузки, приходящейся на взаимодействие зубьев шарошечного долота с породой, при этом соответствует совершенной очистке забоя скважины от шлама и вся осевая нагрузка приходится на взаимодействие зубьев шарошечного долота с породой,

Полагая , для рассматриваемого примера получим

м = 1.658 мм.

5.3 Рассчитывается глубина лунок разрушения по формуле

; при ; мм. (5.3)

5.4 Рассчитывается ширина лунок разрушения , производимого одним зубом

; при величина =17,513 мм. (5.4)

5.5 Рассчитывается параметр по формуле

, . (5.5)

5.6 Параметр характеризует степень разрушения породы на забое, при этом параметр в зависимости от рассчитывается по соотношениям

	при 1; при ; при .	(5.6)

Первое соотношение соответствует полному разрушению забоя за один оборот долота при объемном разрушении породы.

Второе соотношение соответствует объемному разрушению породы при неполном разрушении забоя за один оборот долота.

третье соотношение соответствует частичному разрушению забоя за один оборот долота с постепенным переходом от объемного разрушения породы к ее поверхностному истиранию при , для рассматриваемого примера .

5.7 Рассчитывается техническая скорость бурения по формуле

.

Для рассматриваемого примера

м/с, (5.7)

или в технической системе единиц м/ч.

5.8 Рассчитывается параметр - объем породы, разбуриваемой в единицу времени

м³/с. (5.8)

5.9 Рассчитывается параметр по формуле

(5.9)

здесь параметры и для рассматриваемого примера были приведены к размерности СИ: =115 м³/мин 2,510^-4 м³/с; =30 м³/мин 0,5 м³/с.

5.10 Рассчитывается параметр по соотношениям

	при ,	(5.10)
	при .

Если , то вычисленное по (5.10) значение подставляется в (5.2) и весь расчет повторяется, включая пункт (5.7). После этого расчет продолжается с пункта (5.11). Для рассматриваемого примера , поэтому и пересчет не проводится.

5.11 Рассчитывается параметр по формуле

. (5.11)

5.12 Рассчитывается сменная производительность

м/смену. (5.12)

Отсюда число пробуренных скважин в смену составит

скв.

Это означает, что в смену будет пробурено около 3 скважин, а сменная производительность будет равна 57 м/смену.

5.13 Себестоимость бурения 1 п.м скважины равна

руб. (5.13)

6. Закономерности регулируемого дробления и особенности физики разрушения пород взрывом скважинных зарядов

Оценка процессов разрушения горных пород при серийном взрывании скважинных зарядов выполняется на основе теории разрушения пород взрывом зарядов промышленных ВВ, разработанной автором.

6.1 Радиус зоны регулируемого дробления

м. (6.1)

Это соотношение имеет место при взрыве удлиненного заряда в непрерывной однородной изотропной среде. В реальном трещиноватом массиве вследствие локализации трещинами действия взрыва около заряда реальное значение меньше рассчитанного по (6.1) на 10…20%. В рассматриваемом случае взрыва гранулита 79/21 в перидотите III категории трещиноватости с мм будем считать, что меньше на 15%. Поэтому получим

м. (6.2)

6.2 Выше, в разд.4, расстояние между зарядами по (4.11) получилось равным 6,16 м, а расстояние между рядами по (4.7) равно 7,42 м.

Негативное влияние на процесс разрушения породы одновременности взрыва нескольких удлиненных параллельных зарядов имеет место при

 м. (6.3)

6.3 Положительное взаимное влияние дополнительной поверхности обнажения, усиливающее процесс ее разрушения взрывом удлиненного заряда, имеет место при

м. (6.5)

6.4 Ширина зоны разрушения породы, образованная взрывом данного ряда зарядов в сторону следующего ряда зарядов, составляет м с учетом влияния дополнительной поверхности обнажения возможная ширина зоны разрушения при рассчитанных в разд. 4 параметрах ВР, может быть равна

м. (6.6)

Это существенно меньше, чем рассчитанное значение м, поэтому положительное влияние дополнительной поверхности обнажения на процесс разрушения породы не проявится и ширина этой зоны будет равна

м, (6.7)

что существенно меньше м, полученного в разд. 4. Следовательно, для принятых параметров ВР между рядами возникнет зона шириной в 3,34 м, где может быть только нерегулируемое дробление с соответствующим выходом негабарита.

7. Оценка степени разрушения пород взрывом скважинных зарядов и выход негабарита

Корректировка параметров ВР

Для расчета выхода негабарита за основу принимается общепринятая классификация массивов горных пород по трещиноватости, разработанная д.т.н. В.К. Рубцовым (табл.7.1)

7.1 Рассчитывается содержание в массиве кусков размером более 0,8 м при среднем размере кусков в массиве, равном 0,75 м. По табл.7.1 определяются следующие точки

а). Строится точка А, соответствующая содержанию 40% в массиве кусков размером более 0,7 м при среднем размере кусков в массиве, равном =0,5 м.

Таблица 7.1

Классификация массива горных пород по трещиноватости (по В.К. Рубцову)

Категория трещиноватости	Степень трещиноватости (блочности) массива	Среднее расстояние между трещинами , м	Содержание в массиве отдельностей (%) размером более, м
			+0,3	+0,5	+0,7	+1,0
i	Чрезвычайно трещиноватые (мелкоблочные)	До 0,1	До 10	До 5	Близко к 0	Нет
II	Сильнотрещиноватые (среднеблочные)	0,1…0,5	10…70	5…40	До 30	До 5
III	Среднетрещиноватые (крупноблочные)	0,5…1,0	70…100	40…100	40…80	5…40
IV	Малотрещиноватые (весьма крупноблочные)	1,0…1,5	100	100	80…90	40…80
V	Практически монолитные (исключительно крупноблочные)	Более 1,5	100	100	100	100

б). Строится точка В, соответствующая содержанию 5% в массиве кусков размером более 1 м при среднем размере кусков в массиве, равном =0,5 м.

в). Строится точка С, соответствующая содержанию 80% в массиве кусков размером более 0,7 м при среднем размере кусков в массиве, равном =1 м.

г). Строится точка Д, соответствующая содержанию 40% в массиве кусков размером более 1 м при среднем размере кусков в массиве, равном =1 м.

д). Находится точка М содержания в массиве кусков размером более 0,8 м при среднем размере кусков в массиве =0,5 м.

%. (7.1)

е). Находится точка N содержания в массиве кусков размером более 0,8 м при среднем размере кусков в массиве =1 м.

%. (7.2)

ж). Находится точка F содержания в массиве кусков размером более 0,8 м при среднем размере кусков в массиве =0,75 м.

%.(7.3)

таким образом, в массиве с м до взрывного нагружения содержание негабарита (+0,8 м) составляло 47,5%.

Графическая интерпретация выполненного расчета приведена на рис. 7.1.

По рассчитанным в разд. 4 параметрам ВР получаются следующие оценки.

7.2 Объем породы, приходящейся на 1 скважинный заряд, равен

м³. (7.4)

7.3 Объем породы, разрушаемой взрывом 1 скважинного заряда, составляет

м³. (7.5)

7.4 Выход негабарита будет равен

%. (7.6)

Очевидно, это очень большой выход негабарита. Изменим параметры сетки скважин таким образом, чтобы выход негабарита был близок к нулю.

Рис. 7.1. Зависимость содержания в массиве кусков разных размеров

7.5 Примем расстояние между скважинами в ряду м. Для того чтобы исключить отрицательное взаимное влияние одновременности взрываемых зарядов для рассматриваемого примера, примем инициирование зарядов в ряду через один с замедлением инициирования всех четных зарядов по сравнению с нечетными не менее чем в 10 мс. При этих условиях не будет отрицательного взаимного влияния на процесс разрушения породы взрывов зарядов в каждом ряду

7.6 Число скважин в ряду будет равно

17 зарядов. (7.7)

7.7 Новая расчетная длина блока

м. (7.8)

7.8 Новая ширина блока

м. (7.10)

7.9 Общее число зарядов будет равно

зарядов. (7.11)

7.10 Общая масса ВВ в этом случае составит

кг. (7.12)

7.11 удельный расход ВВ составит

кг/м³. (7.13)

При принятых значениях и не будет отрицательного взаимного влияния одновременности и последовательности взрывов комплектов удлиненных скважинных зарядов при практически нулевом выходе негабарита.

Месторождение, породы	Костомукша, кварциты
Свойства / вариант	8
1	, Па	5,16
	, кг/м3	3,64
		0,30
	, Па	10-12
	, Па	10-11
	, Па	1,64
	Трещиноватость , м	1,18
2	, м	16
	, м	61
	, м	44
	, град	73
	, м	4
Тип станка	СБШ-250
Тип шарошечного долота	244,5 ОК-ПВ
3	, т	28
	, об/мин	90
	, м3/мин	30
	, л/мин	15
	, м0,5	4,38
	, мм	20
4	, руб.	28000
	, м	360
	, час/м	0,07
	, руб/смену	7500
	, ч/смену	8
	, ч/смену	0,55
5	Взрывчатое вещество	Ифза-нит Т-80
	, кг/м3	1,54
	СИ	ДШ
	Схема	порядн
	, м	1

Литература

Крюков Г.М. Физика разрушения горных пород при бурении и взрывании. Ч.I. Основы теорий деформации и разрушения горных пород при бурении и взрывании. / Учебное пособие. -М.: МГГУ, 2002. -134 с.

Нормативный справочник по буровзрывным работам. // Ф.А. Авдеев и др. / -М.: Недра, 1986. -511 с.

Б.Н. кутузов и др. Лабораторные и практические работы по разрушению горных пород взрывом. / Учебное пособие. -М.: Недра, 1981. -255 с.

Крюков Г.М. Методические указания по выполнению самостоятельных и практических занятий по дисциплинам "Разрушение горных пород взрывом" и "Физика взрывного разрушения". -М.: МГГУ, 1994. -30 с.

Крюков Г.М. Теория и режимы разрушения пород при шарошечном и ударно-вращательном способах бурения взрывных скважин. Диссертация на соискание учен. степ. докт. техн. наук. -М.: МГГУ, 1982.

Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. -М.: недра, 1988. - 358 с.

Размещено на Allbest.ru