АТТЕСТАЦИОННАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине «Технология и безопасность взрывных работ»
Контрольная работа включает графическую часть и пояснительную записку, в которой содержатся расчеты и пояснения к ним.
Чертежи и эскизы к контрольной работе выполняют на листе или миллиметровой бумаги (формат А4) с указанием фамилии студента и шифра его специальности.
Пояснительная записка представляется на листах формата А4 или в тетради школьного формата стандартного объема (12 страниц). Номер варианта контрольной работы должен соответствовать последней цифре номера зачетной книжки.
Все страницы контрольной работы и прилагаемые к ней чертежи должны быть пронумерованы.
Задание
В работе требуется рассчитать основные параметры и показатели отбойки слоя массива горных пород вертикальными нисходящими скважинами в заданных горно-геологических условиях ведения горных работ, которые для каждого варианта представлены в табл. 1.
Отбойка производится зарядами ВВ в забое, имеющем две открытые поверхности. При ведении взрывных работ в подземных условиях и на дневной поверхности применяется аммиачно-селитренное смесевое ВВ. В транспортной схеме предусмотрено использовать конвейерную доставку отбитой руды. Ширина ленты конвейера составляет 1200 мм. Дополнительное дробление рудной массы не предусмотрено.
Заряжание скважин производится зарядчиками. В качестве ВВ используется нитрат аммония (NH4NO3 = 79 %) + тротил (C7H5O6N3 = 21 %) – для открытых горных работ. Из тех же индивидуальных ВВ следует составить смесевое ВВ с 
% для подземных работ.
Таблица 1
Исходные данные для выполнения работы
| Наименование параметра | Вариант | |||||||||
| Параметры секции, м: -длина -ширина -высота Диаметр скважин, мм Коэффициент крепости руды Плотность руды в массиве, т/м3 Расстояние между трещинами, м Выход негабарита, % |
5
8
7
3,0
0,5
|
6
9
7
3,0
0,5
|
7
10
7
3,0
0,5
|
6
9
6
3,0
0,5
|
7
10
6
3,0
0,5
|
5
8
6
3,0
0,5
|
7
10
5
3,0
0,5
|
5
8
5
3,0
0,5
|
6
9
5
3,0
0,5
|
7
10
8
3,0
0,5
|
Примечание. Числитель и знаменатель – параметры исходных данных для студентов по направлениям ГП и ГМ соответственно. Длину секции можно округлять до целого числа рядов в ней.
Порядок выполнения работы
При выполнении работы принимается следующий общий порядок расчетов и изложения материала.
1. Обоснование типа промышленного ВВ.
Приводится расчет кислородного баланса взрывчатых превращений промышленного ВВ. По условию задания в качестве промышленного ВВ для производства взрывных работ используется бинарная смесь. При расчете кислородного баланса (КБ) на 1 кг смесевых ВВ сначала вычисляют массу каждого из входящих в состав ВВ компонентов. Затем определяют КБ смесевого ВВ как сумму произведений доли каждого компонента смесевого ВВ в 1 кг на величину его кислородного баланса:
, %,
где 
и 
, 
, 
– кислородный баланс соответственно смесевого ВВ и компонентов, входящих в его состав; р 1, р 2,…, рk – соответственно массовые доли компонентов смесевого ВВ, доли ед.
Кислородный баланс каждого из i- ыхкомпонентов (индивидуальных ВВ), которые входят в состав смесевого ВВ определяют по формуле
, %,
где o, c, h – число атомов соответственно кислорода, углерода и водорода в молекуле ВВ; 16 – относительная атомная масса кислорода; М – относительная молекулярная масса ВВ.
Соотношение составных частей с отрицательным и положительным КБ для получения смеси ВВ с нулевым КБ можно определить из системы уравнений:
при 
> 0 и 
< 0 или < 0 и > 0.
2. Построение схемы сетки расположения зарядов в отбиваемой секции.
В соответствии с параметрами отбиваемой секции приводится ее общий вид и схема сетки расположения зарядов.
3. Расчет параметров буровзрывных работ.
Расчет параметров БВР начинают с определения размера необходимого кондиционного куска отбитой горной массы и удельного заряда ВВ. Значения этих параметров являются исходными при последующих расчетах и обосновании параметров БВР. Расчет ведется в следующей последовательности:
3.1. Размер кондиционного куска d к с учетом ширины ленты конвейера определяется по формуле
d к= 0.25 Bb + 0.1, мм,
где Bb – ширина ленты конвейера.
3.2. Удельный эталонный расход ВВ q э выбирают в соответствии с данными, представленными в табл. 2.
3.3. Обоснование диаметра скважины (d с).
Данный параметр устанавливают экспертно на основании технологической схемы транспортирования отбитой горной массы. При использовании конвейерного транспорта отбойка горной массы производится зарядами, имеющими диаметр не более 155 мм.
3.4. Удельный заряд применяемого ВВ рассчитывается по формуле
q = q э e k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 k 6, кг/м3,
где е – коэффициент работоспособности применяемого ВВ;
k 1– k 6 – поправочные коэффициенты:
k 1 – коэффициент трещиноватости массива, который определяется по формуле
,
Таблица 2
Удельный расход ВВ при отбойке горных пород
скважинными зарядами, кг/м3
| Размер кондиционного куска, мм | Выход негабарита, % | Коэффициент крепости породы по шкале Протодьяконова | |||||||
| 2–4 | 4–6 | 6–8 | 8–10 | 10–12 | 12–16 | 16–18 | 18–20 | ||
| 2,1 1,65 1,48 1,34 1,26 1,2 1,11 1,05 1,01 | 2,55 1,98 1,71 1,56 1,46 1,38 1,27 1,2 1,14 | 2,92 2,23 1,93 1,74 1,62 1,53 1,4 1,31 1,25 | 3,23 2,46 2,11 1,9 1,76 1,66 1,5 1,41 1,34 | 3,51 2,65 2,27 2,04 1,89 1,77 1,61 1,5 1,42 | 3,89 2,93 2,49 2,23 2,06 1,92 1,74 1,62 1,53 | 4,23 3,15 2,68 2,4 2,2 2,07 1,86 1,73 1,62 | 4,44 3,3 2,81 2,51 2,3 2,15 1,94 1,79 1,68 |
Примечание. Данные для гранулита АС-4
где l тр– среднее расстояние между трещинами в массиве; n тр– показатель трещиноватости, принимается в пределах 0.5–0.6;
k 2 – коэффициент, учитывающий схему расположения зарядов (принимается):
– при параллельном расположении скважин – 1.0;
– при веерном расположении скважин – в пределах 1.2–1.3;
– при ярусном расположении – в пределах 1.3–1.5;
k 3 – коэффициент, учитывающий способ отбойки (принимается):
– при отбойке на одну свободную плоскость – 1.0;
– при отбойке на две свободные плоскости – в пределах 0.7–0.9;
– при отбойке на разрушенную породу – в пределах 1.2–1.3;
k 4 – коэффициент плотности заряжания (принимается):
– при заряжании скважин патронированными ВВ вручную – 1.0;
– при пневматическом заряжании россыпными ВВ – в пределах 0.9–0.95;
– при использовании водосодержащих ВВ – в пределах 0.85–0.9;
– при заряжании прессованными патронированными ВВ – в пределах 0.8–0.85.
k 5– коэффициент, учитывающий диаметр скважин, который определяется по формуле
k 5 = d c / 0.105,
где d c и 0.105диаметр соответственно применяемой и эталонной скважин, м;
k 6 – коэффициент, учитывающий диаметр скважин, который рассчитывается по формуле
k 6 = k 7½ – (k 7 – 1)1/2,
где k 7– показатель выхода негабарита, %.
Показатель выхода негабарита определяется по формуле
k 7 = (V н + a)2 / 4 b c,
где V н допустимый выход негабарита; a, b, c – эмпирические коэффициенты, равные соответственно 20–30, 8–20 и 10–30, причем для a и c большие значения соответствуют породам меньшей крепости, а для b – породам большей крепости.
Коэффициент работоспособности применяемого ВВ (e) выбирается в соответствии с данными, представленными в табл. 3.
Таблица 3