Ю.А. Масаев Программа, методические указания и задания для контрольных работ по дисциплинам Разрушение горных пород и Технология и безопасность взрывных работ

2

На экзамен (зачет) необходимо представить зачтенные контрольные работы.

Часть 1. Технологические свойства и классификация горных пород

Тема 1. Технологические свойства горных пород

Свойства горных пород, влияющие на эффективность процессов разрушения. Совокупное проявление физических свойств пород в процессе разрушения. Технологические свойства горных пород (твердость, трещиноватость, абразивность, буримость, взрываемость, акустическая жесткость, разрыхляемость), их единицы измерения, влияние на процессы разрушения.

Вопросы для самопроверки 1. Изложите сущность понятия "технологические свойства горных

пород".

2.Дайте определение технологических свойств горных пород: твердости, трещиноватости, абразивности, буримости, взрываемости, акустической жесткости, энергоемкости разрушения, разрыхляемости.

3.Как разделяются горные породы по трещиноватости?

4.Как определяют абразивность горных пород?

5.При каких условиях определяют буримость пород?

6.Какими показателями оценивают буримость пород?

7.Какими показателями оценивают взрываемость пород?

8.Какое влияние на схему разрушения породы оказывает ее акустическая жесткость?

9.Как определить энергоемкость разрушения горных пород?

Тема 2. Классификация горных пород

Назначение классификации горных пород. Классификация горных пород по М.М. Протодьяконову. Единая классификация горных пород по буримости и взрываемости. Классификация пород по трещиноватости. Классификация горных пород по единым нормам выработки и расценки. Сравнение классификаций горных пород.

3

Вопросы для самопроверки 1. Что положено в основу классификации пород по М.М. Прото-

дьяконову?

2.Содержание классификации пород по буримости.

3.Содержание классификации пород по взрываемости.

4.В чем суть классификации горных пород по эффективности производственных процессов?

5.Что такое рабочие классификации горных пород?

6.Содержание классификации по Главшахтострою.

Методические указания При изучении свойств горных пород и их классификаций, прежде

всего следует усвоить определения основных свойств горных пород, особенность технологических свойств пород, цифровые показатели, оценивающие технологические свойства пород; установить влияние этих свойств на эффективность процессов разрушения.

Необходимо знать потребность в классификациях горных пород для целей нормирования и планирования горных работ, содержание классификаций пород.

Впроцессе изучения отраслевых классификаций горных пород по буримости и взрываемости следует обратить особое внимание на стандартные условия проведения испытаний.

Взаключение следует внимательно ознакомиться с таблицей сравнения классификаций горных пород.

Часть 2. Взрывные вещества и средства взрывания

Тема 3. Основы теории взрывчатых веществ

Понятие о взрыве, взрывчатом веществе (ВВ), взрывных реакциях. Кислородный баланс ВВ, ядовитые газы, образующиеся при взрыве. Энергетические характеристики взрыва: объем газов, теплота взрыва, давление газов, скорость детонации. Начальный импульс, чувствительность ВВ к начальному импульсу.

Вопросы теории детонации. Факторы, влияющие на скорость и устойчивость детонации. Способы определения скорости детонации ВВ.

Физико-химические свойства ВВ.

4

Способы оценки взрывных свойств ВВ. Определение работоспособности и бризантности ВВ. Теория предохранительных ВВ, классификация ВВ по предохранительным свойствам.

Вопросы для самопроверки 1. Что такое взрыв и взрывчатое вещество?

2.В чем отличие взрыва от горения и тления?

3.Что такое кислородный баланс ВВ? Почему при большом положительном и отрицательном кислородном балансе увеличивается количество выделяющихся при взрыве ядовитых газов и уменьшается энергия взрыва?

4.Как изменяются объем, температура и давление при взрыве?

5.Что такое ударная волна, детонационная волна, детонация, скорость детонации?

6.Объясните сущность гипотез о механизме возбуждения детона-

ции.

7.Какие факторы оказывают решающее значение на устойчивость детонации ВВ?

8.Какое влияние оказывает начальный импульс на устойчивость детонации ВВ?

9.Объясните принцип построения предохранительных ВВ.

10. Какие способы используют для определения бризантности и работоспособности ВВ?

11. В чем заключается полевой способ определения скорости детонации?

12. Какие факторы могут привести к затуханию детонации в заря-

де?

13. Какие основные требования предъявляют к современным ВВ, допущенным к применению в горной промышленности?

14. Какую окраску патронов имеют ВВ различных классов по предохранительным свойствам?

Тема 4. Составы и свойства промышленных взрывчатых веществ

Классификация ВВ по составу, условиям применения, характеру действия на окружающую среду.

Основные компоненты взрывчатых веществ; специальные добавки в составе ВВ. Компоненты, изменяющие чувствительность ВВ.

5

Аммиачно-селитренные и нитроглицериновые ВВ, их состав, достоинства, недостатки и условия применения. Гранулированные и водонаполненные ВВ. Предохранительные ВВ, их состав и условия применения. ВВ простейшего состава. Беспламенное взрывание. Взрывные характеристики различных ВВ. Расфасовка и упаковка ВВ. Размеры и масса патронов ВВ.

Вопросы для самопроверки 1. Сущность классификации ВВ по области применения.

2.Какие существуют классификации ВВ?

3.Состав, основные свойств и представители нитроглицериновых

иаммиачно-селитренных ВВ.

4.Чем достигается повышение водоустойчивости аммонитов?

5.Перечислите сорта нитроглицериновых и аммиачноселитренных ВВ, допущенных к применению в шахтах, опасных по газу

ипыли.

6.В каком виде выпускают заводы промышленные ВВ для открытых и подземных работ?

7.Какой состав имеют "простейшие" ВВ?

Тема 5. Средства и способы взрывания зарядов ВВ

Классификация средств и способов взрывания. Инициирующие взрывчатые вещества. Устройство средств взрывания для различных способов взрывания: огневого, электрического, электроогневого, безкапсюльного. Схемы соединения электродетонаторов и расчет электровзрывных сетей. Дублирование взрывных сетей и их защита.

Вопросы для самопроверки 1. Нарисуйте схему устройства капсюля-детонатора, электродето-

натора мгновенного, короткозамедленного и замедленного действия.

2.Перечислите марки выпускаемых капсюлей-детонаторов и электродетонаторов, чем они снаряжаются?

3.Какую скорость горения имеют огнепроводные шнуры?

4.Какие вы знаете марки огнепроводных шнуров?

5.Что называется зажигательной и контрольной трубками?

6.Какими способами зажигается огнепроводный шнур?

6

7.В каких случаях запрещается применение огневого способа взрывания зарядов?

8.С какими интервалами замедлений выпускает отечественная промышленность электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия.

9.Какие схемы соединения электродетонаторов применяют при использовании в качестве источников тока взрывных машинок?

10.Каким способом разрешается соединять отдельные отрезки детонирующего шнура?

11.С какой скоростью детонирует детонирующий шнур?

12.Какие ВВ используют для снаряжения детонирующего шнура?

13.Какие особенности строения элктродетонаторов короткозамедленного действия?

14.Перечислите основные правила безопасности при огневом и электрическом взрывании.

Тема 6. Хранение, перевозка, испытание и уничтожение взрывчатых материалов

Хранение взрывчатых материалов (ВМ). Базисные и расходные склады. Классификация складов по времени хранения и относительно земной поверхности. Устройство, оборудование и содержание складов ВМ. Контроль за хранением и расходованием ВМ. Правила хранения и выдачи ВМ. Перевозка и переноска ВМ в подземных условиях и на поверхности.

Сроки и виды испытаний ВМ при хранении, способы уничтожения

ВМ.

Вопросы для самопроверки 1. Каково назначение расходных и базисных складов?

2.Какие здания и сооружения должны входить в склад ВМ?

3.Какова предельная емкость расходного подземного склада?

4.Перечислите основные правила переноски ВМ по подземным выработкам.

5.Какие основные правила должны соблюдаться при перевозке ВМ автотранспортом?

6.Какое предельное количество ВВ допускается к перевозке вместе со средствами взрывания?

7

7.Как проводится испытание ВВ на передачу детонации?

8.Какие ВВ подвергаются испытанию на влажность? Чему равна допустимая влажность для аммонитов?

9.Как испытывают огнепроводный шнур на скорость и полноту горения?

10.Какие ВВ и как подвергают испытанию на химическую стой-

кость?

11.Каким испытаниям при хранении подвергают нитроглицерино-

вые ВВ?

12.Какой документ является основанием для получения взрывником ВВ с расходного склада?

13.Что такое возврат ВВ и где он регистрируется?

14.Какие ВВ уничтожают растворением?

15.Какими способами уничтожают средства взрывания?

Методические указания При изучении взрывчатых веществ и средств взрывания необхо-

димо знать, что такое взрыв и какие вещества являются взрывчатыми. Очень важным является понятие о кислородном балансе, о его влиянии на результаты взрыва и безопасность работ.

Необходимо знать методы оценки взрывных свойств ВВ, уметь определить работоспособность и бризантность ВВ.

При получении промышленных ВВ необходимо обращать особое внимание на основные виды промышленных ВВ из группы аммиачноселитренных и нитроглицериновых, на их компонентный состав, свойства, условия применения.

При изучении составов промышленных ВВ важно знать назначение каждого компонента во взрывчатом веществе, средства взрывания, конструкцию, свойства и уметь правильно их использовать, т.к. от этого зависят успех и безопасность ведения взрывных работ, а также схемы взрывных сетей при всех способах взрывания.

При электрическом взрывании необходимо изучить схемы взрывных сетей, их расчет и условия использования.

8

Часть 3. Действие взрыва в среде, технология взрывных работ

Тема 7. Действие взрыва в среде и общие принципы расчета параметров взрывных работ

Классификация зарядов ВВ, формы воронок взрыва и их элементы. Действие взрыва в среде, механизмы разрушения породы одиночным зарядом, расположенным у обнаженной поверхности и на большой глубине.

Взаимодействие зарядов при мгновенном, замедленном и короткозамедленном взрывании.

Общие принципы расчета зарядов ВВ: расчет сосредоточенных зарядов и удлиненных зарядов. Расчет параметров взрывных работ при методе шпуров, скважин и камерных зарядов.

Вопросы для самоконтроля 1. Что называется зарядом ВВ и зарядной камерой?

2.Какие заряды называются сосредоточенными, какие удлинен-

ными?

3.Какие параметры имеют воронки нормального выброса?

4.Какие элементы воронки выброса вам известны?

5.Каково действие взрыва в среде на большой глубине?

6.Влияние акустической жесткости породы на механизм разрушения породы взрывом.

7.Каково взаимодействие зарядов при мгновенном взрывании?

8.Каково взаимодействие зарядов при замедленном взрывании?

9.Каково взаимодействие зарядов при короткозамедленном взры-

вании?

10.В чем заключается общий принцип расчета массы зарядов?

11.Как рассчитать параметры буровзрывных работ при проведении горных выработок?

12.Как определить параметры буровзрывных работ при методе скважин на открытых горных работах?

13.Как определить массу заряда при методе камер?

14.Как определить массу удлиненного заряда, расположенного параллельно обнаженной поверхности?

15.Что такое совместно действующие заряды?

9

Тема 8. Технология взрывных работ

Методы ведения взрывных работ в горной промышленности, область их использования.

Сущность метода шпуровых зарядов, схемы расположения шпуров, типы врубов. Паспорт буровзрывных работ.

Организация буровзрывных работ в забое. Технология заряжания шпуров и взрывание. Технико-экономические показатели.

Сущность метода скважинных зарядов. Схемы расположения и взрывания скважин на уступе. Конструкция зарядов в скважине. Технология и механизация заряжания скважин. Технико-экономические показатели.

Сущность метода камерных зарядов. Схемы расположения камерных зарядов. Технология заряжания камер. Технико-экономические показатели.

Сущность метода котловых зарядов. Технология работ, определение массы заряда.

Сущность методов направленного взрывания.

Вопросы для самопроверки 1. Перечислите методы ведения взрывных работ.

2.Перечислите основные типы врубов, начертите их схемы.

3.В чем заключается преимущество двойных врубов?

4.В какой последовательности производится взрывание шпуров при проведении горных выработок?

5.Составьте паспорт буровзрывных работ при проведении горных выработок.

6.Какие факторы влияют на выбор ВВ при проведении горных выработок?

7.Расскажите технологию заряжания шпуров.

8.Начертите схемы расположения и последовательность взрывания скважин на уступе.

9.Расскажите технологию заряжания скважин.

10. Какие вам известны конструкции зарядов в скважине? 11. Расскажите технологию заряжения камер.

12. Расскажите последовательность выполнения операций при взрывании котловыми зарядами.