Г. Группа: 1ПРПИ-18
Раздел «Сооружение горных выработок»
Преподаватель: Коновалов В.В.
Лекция № 24 Технология ВР. Персонал для взрывных работ. Технология зарядки шпуров. Конструкция зарядов.
План лекции
1. Технология ВР. Персонал для взрывных работ.
2. Технология заряжания шпуров.
3. Конструкция зарядов.
Персонал для взрывных работ.
К руководству взрывными работами допускаются лица, имеющие законченное горно-техническое образование, окончившие специальные учебные заведения или курсы.
Заведующими складами ВМ, как правило, назначаются лица, имеющие право руководства взрывными работами, из числа окончивших горные вузы или техникумы.
Раздатчиками складов ВМ в основном назначают лиц, прошедших специальную подготовку по программе для заведующих складами и получили удостоверение, или мастеров - взрывников, прошедших пятидневную стажировку в этой должности.
К производству взрывных работ допускают лица, сдавшие экзамен по специальной программы и имеют единую книгу взрывника (мастера - взрывника). Взрывниками для подземных работ могут быть лица не моложе 20 лет, с образованием не ниже одиннадцати классов со стажем работы не менее года на проведении подземных горных выработок или в очистных забоях. Ведение взрывных работ в шахтах, опасных по газу или пыли, позволяют только мастерам - взрывникам. Мастерами - взрывниками могут быть лица не моложе 22 лет с образованием не ниже одиннадцати классов и стажем работы на проведении подземных горных выработок или в очистных забоях не менее двух лет.
Технология заряжания шпуров и взрывания зарядов.
На угольных шахтах основную работу по заряжания шпуров и подрыву зарядов выполняет мастер - взрывник. В состав его работы входят получения наряд – путевки, которая служит основанием для отпуска ВМ из склада; получения ВВ и СИ на складе ВМ; доставка ВМ к месту проведения ВР; проверка соответствия забоя паспорта буро - взрывных работ и требованиям правил безопасности; выставление постов охраны опасной зоны; заряжание шпуров; изготовление патронов - боевиков; монтаж электровзрывной сети (при электровзрывании) подача сигналов; взрывание зарядов в шпурах (поджигание огнепроводного шнура или включение взрывной машинки) проверка результатов взрывания шпуров; ликвидация невзорвавшихся зарядов, и их регистрация в журнале; оформление документов о расходе и сдача остатков ВМ на склад.
Наряд - путевка является основным документом для взрывника. Заполняет ее и подписывает начальник участка - исполнитель работ, а затем начальник участка вентиляции и техники безопасности и начальник участка взрывных работ, затем - главный инженер шахты.
Перед заряжанием шпуров необходимо, чтобы забой имел хорошее и непрерывное проветривание, проходческое оборудование и инструменты были убраны и надежно защищены от ударов горной породой при взрыве, крепление соответствовало паспорту крепления; в подготовительных выработках на расстоянии до 20 м от места взрыва недолжно быть неубранной породы (угля), вагонеток и других предметов, загромождающих выработку более чем на 1/3 ее поперечного сечения и мешающие проветриванию забоя и выходу из него.
Мастер - (взрывник) должен проверить соответствие расположения, направления и глубины шпуров требованиям паспорта буровзрывных работ. Перед зарядкой шпуры должны быть тщательно очищены от буровой мелочи и грязи сжатым воздухом через трубку, вставленную в шпур, водой под давлением с использованием той же трубки или забойники с металлическим лотком. В забое должно быть необходимое количество забоечного материала. Если одно из перечисленных требований не выполнено, то заряжать шпуры запрещено.
Прежде чем приступить к заряжанию шпуров, мастер - взрывник свистком должен подать хорошо слышащий на границах опасной зоны и известный всем работающим в шахте первый сигнал (предупредительный) - один продолжительный свисток. По этому сигналу все люди, не занятые заряжанием шпуров, должны быть удалены в безопасное место, указанное в паспорте буровзрывных работ, а в местах возможного входа людей в опасную зону на свежей струе должны быть выставлены посты охраны. В выработках, по которым пойдут газообразные продукты взрыва, посты охраны не выставляют. В этих выработках устанавливают запрещающие знаки «Вход запрещен, ведутся взрывные работы!».
За инструктаж постовых, выставление и снятие постов, действия постовых, а также установку запрещающих знаков и надписей, ответственность несет горный мастер или ИТР участка, ответственный за безопасность работ в смене. Фамилия горного мастера или лица сменного надзора, ответственного за безопасность взрывных работ на участке (изменении), а также фамилии постовых записывают в наряд - путевку на производство взрывных работ. После этого мастер - взрывник приступает к заряжанию шпуров.
Зарядка - процесс введения заряда ВВ в шпур (скважину) и подготовки его к взрыву. Мастер - взрывник, приступая к заряжанию шпуров, помещает сумку с ВМ поблизости от забоя в безопасном месте. При заряжании шпуров ВР каждый патрон помещают в устье шпура, следующим патроном продвигают его в шпур, а затем чаще всего деревянной забойкой (диаметр не более чем на 10 мм меньше диаметра шпура, а длина не менее чем на 200 мм больше самого длинного шпура) досылают весь заряд до дна шпура и слегка прижимают его для того, чтобы патроны своими торцами плотно прилегали друг к другу. Это исключает образование промежутков между патронами, заполненных буровым мелочью, наличие которых может привести к неполному взрыву заряда или выгоранию ВР.
При электрическом способе инициирования зарядов применяют патроны боевики. С одной из торцов патрона ВВ с помощью иглы, а не разворачивая бумажную оболочку, делают углубление, в которое вводят электродетонатор на всю его длину и закрепляют в патроне наброской петли проводов электродетонаторов с последующим ее затягиванием. Провода электродетонаторов должны быть замкнуты накоротко и в таком положении находиться до момента присоединения их к соединительным или магистральным проводам.
Патроны порошкообразных аммиачно-селитровых смесей при изготовлении патронов - боевиков должны разминаться руками. Боевики из прессованного аммонита изготавливают только из патронов с гнездами заводского изготовления под электродетонатор (капсюль - детонатор). Расширять, углублять или делать новое гнездо в патроне запрещено. Боевик досылают к заряду отдельно и осторожно без больших усилий и толчков. Располагают его первым от устья шпура так, чтобы дно гильзы электро-детонатора было направлено к забою шпура.
При заряжании шпуров, восстающих, чтобы исключить выпадение патронов из шпура, необходимо их досылать в шпур одновременно с глиняным пыжом. После досылку патронов к забою шпура пыж раздавливают на все сечение шпура. После этого делают забойки. Заряжать шпуры, расположенные на высоте более 2м, разрешено только с лестницы или подмосток.
Большое значение для повышения эффективности взрывных работ имеет механизация заряжания шпуров. Заряжания шпуров до сих пор является одним из наименее механизированных процессов, хотя затраты времени на него достигают 6 - 13% продолжительности проходческого цикла. Для механизации заряжания шпуров непатронированными ВВ в шахтах, не опасных по газу или пыли, создано несколько типов пневмозарядников, с помощью которых заряд ВВ сжатым воздухом вводят в шпур. Патрон - боевик в шпур досылают обычным способом.
Для механизированного заряжания шпуров водонаполненных ВР (патроны СП-1) служит установка УМС-1 с пневмо - или электроприводом. Применение установки УМС-1 обеспечивает безопасное и высокопроизводительное (в 1,5-2 раза быстрее, чем вручную) заряжание шпуров при проведении горизонтальных и наклонных горных выработок.
Свободную от заряда часть шпура заполняют забойкой из негорючего и пластичного (глина, смесь глины с песком) материала, а также водой в ампулах. Забойки препятствуют утечке нагретых газов взрыва, повышают безопасность взрывных работ, и, как следствие, растут дробления породы и коэффициент использования шпура. Забойки из пластичного материала применяют в виде пыжей диаметром 33 - 35 мм и длиной 150-200мм (на один шпуров - метр расходуется до 150см3 забойки), которые затем забойщиком по одному досылают в шпур. Первый пыж досылают к заряду ВВ, второй пыж прижимают к первому, а следующие пыжи хорошо уплотняют забойкой.
Для механизированного изготовления песчано - глинистых пыжей применяют приспособления, которые формируют пыжи с помощью вращающегося шнека с выходным соплом диаметром 35мм. Пыжовку ручную ПР - 1 обслуживает один рабочий, производит до 20 - 30 пыжей в минуту. На передвижной пижевой машине ППМ - 90 с приводом от электро - или пневмосвердла изготавливают до 400 - 700 пыжей в минуту, поэтому эта машина может обслуживать несколько забоев, рядом расположенных. Если в забое имеется сжатый воздух, то забойки шпуров можно делать с увлажненным песком с помощью пневмозабойника. При этом из бункера вместимостью 0,6м3 песок сжатым воздухом от общешахтной магистрали через нагнетательную трубку подают в шпур, но перед этим обязательно вводят в шпур глиняный пыж.
В шахтах широко применяют гидрозабийку шпуров (полиэтиленовые ампулы диаметром 36 - 38 мм и длиной 300 - 500мм, наполненные водой). При большой длине и величине заряда больше 0,9кг применяют две ампулы с водой. Безопасность взрывных работ при применении гидрозабойки обеспечивается замыкающей забойкой из глины (смеси глины и песка) длиной не менее 15 см.
Запрещено подрывать заряды ВВ без забойки. При подрыве по углю или породе величина забойки должна быть равна: при глубине шпуров 0,6 - 1м - половине глубины шпура, при глубине шпуров более 1м - не менее 0,5 м. Минимальная глубина шпура по углю или породе должна быть 0,6 м.
Запрещено заряжать шпуры, если не выдержаны минимальные расстояния между соседними зарядами: 0,6м по углю; 0,45 по породе с f˂7 и 0,3м по породе с f ≥7. Заряжать разрешается такое число шпуров, которое будет подорвано за один прием. Взрывания зарядов необходимо делать немедленно после их подготовки к взрыву.
Запрещено заряжать шпуры в присутствии лиц, не имеющих отношения к взрывным работам. На время зарядки шпуров мастеру - взрывнику разрешено привлекать помощников из числа наиболее опытных рабочих, которые сдали экзамены и получили удостоверения на право участия в заряжании шпуров под контролем мастера - взрывника. Число помощников в очистных и подготовительных забоях принимают в зависимости от числа шпуров, заряжающие, или от площади поперечного сечения выработки в проходке: один помощник - при числе шпуров до 30 или площади поперечного сечения выработки в 10м2; два помощника - при числе шпуров 31 - 60 или площади поперечного сечения выработки 11 - 20м2; три помощника - при числе шпуров более 60 или площади поперечного сечения выработки более 20м2. Помощникам мастера - взрывника разрешено делать подношение патронов ВВ до забоя, их раскладку и досылку в шпуры (кроме патронов - боевиков) подачу мастеру - взрывнику патронов и патронов - боевиков, проводов электродетонаторов при монтаже им взрывной сети, заполнение ампул гидрозабийкы, преподнесения материала для забойки шпуров и изготовление песчано - глиняной забойки.
При огневом способе инициирования после заряжания шпуров (не более 16 при последовательном поджигании) конце ВШ, выходящих из шпуров, взрывник отрезает косым срезом на длину до 2 см для безотказного их зажигания, а затем подает второй сиг-нал (боевой) - два длительных свистка. После этого взрывник начинает поджигать шнуры.
При подрыве одного заряда поджигать ВШ можно спичкой, а при подрыве группы - с помощью фитиля, контрольного отрезка ВШ (до 16 зарядов) или горючих патронов. Контрольный отрезок ВШ применяют для контроля за временем поджигания при подрыве зарядов на подземных работах. На отрезке огнепроводного шнура длиной в 60 см короче отрезков шнура воспалительных трубок делают косые надрезы через каждые 3 - 4 см на глубину до 2/3 диаметра шнура. Конец отрезка поджигают спичкой. Когда горения доходит до надреза, то выбрасывает пламя, что и снопом искр зажигают ВШ первого заряда, подрывает. Взрыватель переходит к следующему шпура и, когда горения достигает следующего надреза, зажигает шнур следующего заряда и т.д. Отрезок шнура с надрезами одновременно является и контрольным шнуром, при догорания которого взрывник должен немедленно уйти в укрытие.
При необходимости зажигания более 16 зарядов в одном забое применяется зажигательные патроны. В выработках небольшой площади поперечного сечения концы шнуров собирают в один пучок последовательно в порядке подрыва зарядов в забое. При этом каждый следующий конец шнура прикладывают к предыдущему концу со сдвигом на 4 - 6 см. Собранные в пучок шнуры связывают недалеко от конца последнего шнура и перерезают у связывания все шнуры. Затем их вставляют в воспалительный патрон самого зажигательного состава. Одночасье лишь с этим в патрон вводят отрезок ВШ длиной 20 - 25 см, что и поджигают при подрыве. От отрезка ВШ зажигается воспалительный с в патроне, а затем и все концы шнуров, вставленные в патрон. В выработках большой площади поперечного сечения применяют к шести воспалительных патронов.
При электрическом способе инициирования после заряжания шпуров и удаления из забоя помощников в безопасное место за посты охраны, мастер - взрывник приступает к монтажу электровзрывной сети. На угольных шахтах применяют последовательное и параллельное соединение электродетонаторов, но в основном последовательное соединение, при котором один конец електродетонаторнои сети, выходит из шпура, соединяют с одним концом сети из соседнего шпура, а второй - с концом другого соседнего шпура и т.д. два свободных оставшиеся концы електродетонаторних проводов присоединяют к концам магистральных проводов.
Преимущества схемы: простота монтажа, легкость контроля за исправностью сети, так как общее сопротивление равно сумме сопротивлений, а величина тока, проходящего через все опоры, одинакова (в каждый ЭД должен поступать ток силе не менее 1А при одновременном подрыве к 100шт.). Основной недостаток - при неисправности одного ЭД взрывания не произойдет.
При монтаже электровзрывной сети с концов проводов на длине до 5 см необходимо снять изоляцию и тщательно их зачистить. Затем концы проводов надо плотно скру-тить и заизолировать с использованием изоляционной ленты, а в шахтах, опасных по газу или пыли, только с применением специальных зажимов. Взрывную сеть монтируют только после заряжания шпуров. Концы смонтированной части подрывной сети должны быть замкнуты накоротко до присоединения их к следующей части взрывной сети или к магистральным проводов, концы которых также должны быть замкнуты до присоединения их к подрывного устройства или подрывной машинки.
По окончании монтажа электровзрывной сети прибором БИС - 1 проверяют проводимость или измеряют ее сопротивление с безопасного места взрывным устройством ПОЛ - 100М. Продолжительность контакта прибора с сетью не должна превышать 4 с. Если измеренный сопротивление сети отличается от расчетного более чем на 10%, то необходимо устранить причины, вызвавшие это отклонение. Если же проверка показала, что электровзрывных сеть исправна, то мастер - взрывник присоединяет конце магистральных проводов к подрывного устройства, подает второй сигнал (боевой) и включает электрический ток.
После электрического инициирования мастер - взрывник отключает магистральные провода от источника тока и замыкает их накоротко. Выход мастера - взрывника из укрытия разрешается после полного проветривания забоя, но не ранее чем через 10 мин при короткозамедленного подрыве и не ранее чем через 15 мин, считая с момента последнего пятого взрыва - при замедленном электрическом или огневом подрыве.
Затем мастер - взрывник и бригадир или звеньевой тщательно осматривают забой, отраженную породу и состояние крепления. Если забой находится в нормальном состоянии, то мастер - взрывник подает третий сигнал (отбой) - три коротких свистка. Этот сигнал означает окончание взрывных работ. После этого снимают посты охраны и запрещающие знаки, а рабочие приступают к погрузке угля или породы. Мастер - взрывник заполняет наряд - путевку с указанием потраченных ВВ и СИ, подписывает ее у горного мастера и идет на склад, где сдает ее и отчитывается о расходовании ВМ.
Конструкция зарядов.
Зарядом называют определенное количество ВВ подготовленое к взрыву.
Величина заряда - это количество ВВ в заряде выраженная в единицах массы.
По форме заряды делят на сосредоточеные, удлиненные и плоские.
Для разрушения массива горных пород применяют заряды ВВ, которые классифицируют:
- по приложению к объекту - внешние (накладные) и внутренние;
- по форме - сосредоточеные и удлиненные, первые имеют форму шара, куба или призмы, если отношение его длины к поперечному размеру не превышает четырех, а в других оно равно больше четырех;
- по характеру действия - выброса (вызывающий выброс породы), рыхление (вызывающее рыхление породы) и камуфлета (внутреннего действия, то есть при взрыве не проявляется видимое воздействие на поверхность).
Сосредоточенными являются заряды, имеющие форму шара, куба, призмы или цилиндра у которых отношение длины к поперечных размеров не превышает четырех.
Удлиненными - являются заряды цилиндрической или призматической формы, в которых отношение длины к поперечному размеру превышает четыре.
Плоские заряды имеют форму пластины, ширина которой на много превышает ее длину. В шпурах и скважинах используют удлиненные заряды.
По конструкции шпуровые заряды распределяются на сплошные и рассредоточенные. Сплошным - называют заряд, представляющий сплошную массу ВР или состоящий из нескольких патронов примыкающих друг к другу.
Рассредоточеные - это заряды, отдельные части которого разделены. Кроме того, заряды разделяют на внешние и внутренние. Рассредоточеные заряды можно использовать в глубоких шпурах для равномерного дробления породы и в скважинах.
|
Шпур - это цилиндрическая полость в горной породе, имеющая глубину до 5м и диаметр до 75мм, предназначается для размещения зарядов. Шпуры также используются и для других целей например нагнетания воды в пласт, анкетирование пород и др.
Скважина - цилиндрическая пустота в горной породе, имеющая глубину более 5 м и диаметр более 75 мм.
При проведении подземных горных выработок взрывные работы ведутся методом шпуровых зарядов, но в некоторых случаях используют метод скважинных зарядов. При этом используют два средства зажигания зарядов: электрический и огневой.
Диаметр шпура зависит от диаметра патрона ВВ и необходимого зазора между стенкой шпура и патроном ВР, что позволяет посылать патрон без особого усилия. Поэтому диаметр резцов и коронок принимают немного больше чем патроны, так они составляют 41 - 43мм для патронов ВВ диаметром 36 - 37 мм и 51 - 53мм для патронов ВВ диаметром 44 - 45мм.
При расположении шпуров вдоль трещин или плоскостей напластования эффект взрывания снижается. Поэтому шпуры необходимо направлять под как можно большим углом к направлению трещин или напластования, близким к 90 °.
На карьерах шпуровой метод используют: при разработке маломощных залежей (1,0 - 1,5м), при разработке ценных строительных материалов (мрамор, гранит) когда важно сохранить структуру полезных ископаемых или не допустить его дробления; при селективной разработке руды и нерудных ископаемых, когда мощность отдельных слоев незначительна (0,5 - 1,5 м) при проходке подготовительных выработок (шурфов, штолен, камор) при дроблении негабаритов и подделке подошвы уступов.
Преимущества - относительно равномерное дробление горных пород которое достигается в результате более равномерного распределения ВВ в массиве.
Недостатки - большие затраты труда, времени и средств при бурении и значительное пылеобразования при бурении.
При подрыве по углю и породе глубина шпура не должна быть менее 1 м.
Запрещается подрыв зарядов в шпурах без забойки. Размер забойки должен составлять: при глубине шпуров от 0,6 до 1 м - половину глубины шпура, при глубине шпуров более 1м - не менее 0,5 м, при применении скважин - не менее 1м.
Вопросы для самоконтроля:
1. Кто может управлять проведением БВР, мастером - взрывником, заведующим
складом ВМ, раздатчиком склада ВМ?
2. Технология заряжания шпуров.
3. Правила безопасности при проведении БВР.
4. Классификация зарядов ВВ.
5. Преимущества и недостатки шпурового метода взрывания зарядов.
Внимательно прочитать лекцию, основные понятия и определения законспектировать, ответить письменно на вопросы, отсканировать или сфотографировать и прислать преподавателю в ВК (https://vk.com/id417595293).