Т и БВР методичкаА5
.pdfФедеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет цветных металлов и золота»
С.А. Вохмин
ТЕХНОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Методические указания
квыполнению лабораторных работ для студентов специальностей
090200, 090400
Красноярск 2005
УДК 622.236.4
Технология и безопасность взрывных работ: Метод. указания к выполнению к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 090200, 090400 / Сост. С.А.Вохмин; Гос. образоват. учреждение «ГУЦМиЗ».- Красноярск, 2005.- 86 с.
В методических указаниях приведены краткие сведения о складах взрывчатых материалов, методах расчетов безопасных расстояний по передаче детонации и разлету кусков породы. Рассмотрены специальные взрывные работы. Представлены примеры решения задач. По каждой теме лабораторной работы даны варианты задач и заданий для самостоятельного решения.
Для студентов, обучающихся по специальностям 090200, 090400.
Учебно-методическое издание
ТЕХНОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов специальностей
090200, 090400
Составитель: Вохмин Сергей Антонович
Формат 60 16. Бумага офсетная.
Печать ризографическая. Усл.-печ. л. 8,5. Тираж 300.
© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Государственный университет цветных металлов и золота, 2005»
3
ВВЕДЕНИЕ
Вгорнодобывающих отраслях взрывные работы выделяются повышенной опасностью, так как связаны с использованием взрывчатых материалов. Взрывные работы относятся к основным технологическим процессам при проведении горных выработок, добыче полезных ископаемых открытым и подземным способом. Нетиповые взрывы также широко применяются при производстве специальных работ на дроблении льда, корчевке пней и деревьев, валке зданий и сооружений.
Всоответствии с учебной программой дисциплина «Технология и безопасность взрывных работ» является одним из основных курсов при подготовке специалистов в области горного производства, как неотъемлемая часть подготовки горного инженера к практическому применению взрывчатых материалов. Этот курс относится к специальным дисциплинам, касающимся строительства и эксплуатации горных предприятий, и включает лекционные и лабораторные занятия.
Методическое пособие содержит лабораторные работы, выполняемые студентами в течение одного семестра.
Входе выполнения лабораторных работ студент получает навыки выбора типа складов взрывчатых материалов и их вместительности, овладевает методиками расчета безопасных расстояний при производстве взрывных работ, определения параметров буровзрывных работ при дроблении льда, дноуглубительных работах, корчевке пней и деревьев, валке зданий и сооружений.
Каждая работа включает краткие теоретические сведения, примеры расчетов, задачи и задания, выполняемые студентами самостоятельно
всоответствии с вариантами, определенными преподавателем.
Отчет по лабораторной работе должен содержать цель работы, условия и решения задач и заданий, а также выводы, самостоятельно сформулированные студентом.
4
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСА
Важнейшее место в практической деятельности горного инженера занимают вопросы подготовки горных пород к выемке. В подавляющем большинстве случаев выемка включает комплекс мероприятий по организации и проведению буровзрывных работ, отличающихся повышенным фактором риска и уникальной спецификой производства.
В задачи курса «Технология и безопасность взрывных работ» входит изучение способов и методов безопасного ведения взрывных работ на дневной поверхности и под землей.
Целью настоящего курса является овладение методами расчета вместимости хранилищ складов взрывчатых материалов (ВМ) и безопасных расстояний между ними, безопасных расстояний по разлету кусков при взрыве и по действию воздушной ударной волны, а так же расчета параметров взрывных работ при производстве взрывов различного назначения.
Лабораторная работа 1
ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВМЕСТИМОСТИ СКЛАДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: получить знания по конструкциям базисных и расходных складов ВМ и получить практические навыки по расчету вместимости складов взрывчатых материалов.
Краткие теоретические сведения
Конструкция складов ВМ. Хранение взрывчатых материалов осуществляется в специальных складах горных предприятий, выполняющих взрывные работы.
По месту расположения относительно земной поверхности склады ВМ разделяются на поверхностные, полууглубленные, углубленные и подземные.
К поверхностным относят склады, основания хранилищ которых расположены на уровне поверхности земли; к полууглубленным – склады, здания хранилищ которых углублены в грунте ниже земной поверхности не более чем по карниз; к углубленным – у которых толща грунта над хранилищем составляет менее 15 м; к подземным – соответственно более
15 м.
В зависимости от срока эксплуатации склады разделяют на по-
стоянные – 3 года и более, временные – до трех лет и кратковременные
5
– до одного года, считая эти сроки с момента завоза ВМ.
Согласно Единых правил безопасности при взрывных работах (ЕПБ при ВР) [1, с.133] по назначению склады делятся на базисные и расходные. Базисные склады предназначены для хранения больших количеств ВМ и снабжения предприятий через расходные склады. В расходных складах хранят сравнительно небольшие количества ВМ и выдают их взрывникам для производства работ.
Предельная вместимость базисного склада не ограничивается и устанавливается с учетом того, что вместимость отдельного хранилища не должна превышать 420 т взрывчатых материалов.
Общая вместимость всех хранилищ постоянного расходного склада (срок службы более 3 лет) должна быть не более 240 т взрывчатых веществ (ВВ), 300 тыс. детонаторов и 400 тыс. м детонирующего шнура
(ДШ).
Общая вместимость всех хранилищ временного расходного склада ВМ (срок службы до 3 лет) не должна превышать: ВВ – по проекту, детонаторов – 75 тыс. шт., детонирующего шнура – 100 тыс. м, огнепроводного шнура (ОШ) и средств его поджигания – не ограничивается.
Общая вместимость всех хранилищ кратковременного расходного склада ВМ (срок службы до одного года) не должна превышать: ВВ – по проекту, детонаторов – 75 тыс. шт., детонирующего шнура – 100 тыс. м, огнепроводного шнура и средств его поджигания – не ограничивается.
Предельная вместимость каждого хранилища ВВ постоянных расходных складов ВМ не должна превышать 120 т, временных – 60 т, кратковременных – по проекту.
Хранить ВМ в контейнерах необходимо на специальных открытых площадках. Площадки для контейнеров с ВМ могут сооружаться на территории складов ВМ и как самостоятельные склады с контейнерными площадками. Вместимость контейнерных площадок должна приниматься аналогично установленной для хранилищ складов ВМ.
Общую вместимость подземного (углубленного) расходного склада и вместимость отдельных камер (ячеек) необходимо определять проектом. При этом на угольных и сланцевых шахтах вместимость склада без учета емкости раздаточных камер не должна превышать семисуточного запаса ВВ и пятнадцати суточного запаса средств инициирования
(СИ).
Вместимость камеры в складах камерного типа не должна превышать 2 т ВВ, а в складах ячейкового типа в каждой ячейке разрешается хранить не более 400 кг ВВ.
Предельная вместимость отдельной раздаточной камеры в подземных выработках не должна превышать 2 т ВВ и соответствующего
6
количества СИ, а отдельного участкового пункта хранения – 1 т ВВ и соответствующего количества средств инициирования.
Согласно ПБ [1, с.149] кратковременный (со сроком службы до 1
года) расходный склад, размещенный на грузовой машине, может вме-
щать ВВ в количестве не более 2/3 ее грузоподъемности, а детонаторов – не более 5 тыс. шт. При размещении ВВ и СВ в разных хранилищах разрешается хранить до 18 т ВВ и 25 тыс. детонаторов. Общее количество при этом не должно превышать 54 т ВВ и 75 тыс. детонаторов.
На рис. 1.1 представлен генеральный план базисного склада, на рис. 1.2 – подземный расходный склад ВМ ячейкового типа.
Рис. 1.1. Генеральный план расположения базисного склада ВМ: 1 – хранилище ВВ; 2 – водоем; 3 – сарай для противопожарного инвентаря; 4 – сарай для тары; 5 – ворота; 6 – проходная будка; 7 – ограда; 8 – молниеотводы; 9 – хранилище СВ; 10 – противопожарная канава; 11 – граница запретной зоны; 12 – караульное помещение
7
Рис. 1.2. Подземный склад ВМ ячейкового типа: 1 – железная дверь; 2 – железная вентиляционная дверь с окном; 3 – ячейки для СВ; 4 – ячейки для ВВ; 5 – камера для электрических устройств и противопожарных средств; 6 – камера для хранения сумок взрывников; 7 – камера для проверки электродетонаторов; 8 – камера выдачи взрывчатых материалов; 9 – противопожарная дверь с окнами
Вместимость складов ВМ. При проектировании горных предприятий вместимость емкости складов рассчитывается по следующим
формулам [3]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
для базисных |
V |
|
|
Nq1 |
1,25 0,1k ; |
(1.1) |
||
|
|
|
||||||
|
c |
|
1000K |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
для расходных |
V |
|
|
Nq1 |
1,1 0,05k , |
(1.2) |
||
|
|
|
||||||
|
c |
|
|
1000k |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
где Vc - вместимость склада в т; N- годовой объем работ проектируемо-
го предприятия, м3; q1 - средневзвешенный удельный расход ВВ, кг/м3; k - среднегодовое число поставок ВВ на склад.
ЗАДАЧИ
Определить вместимость склада ВМ для условий, представленных в табл.1.1.
8
Таблица 1.1
Исходные данные для расчетов
|
Условия для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Варианты |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
расчета |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
|
12 |
13 |
14 |
|
Годовой объем работ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
предприятия, млн.м3, |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
|
0,75 |
|
0,7 |
0,65 |
0,6 |
0,5 |
0,3 |
0.25 |
|
0,2 |
|
0,35 |
0,15 |
0,1 |
||||
(N) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из них: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
по очень креп- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ким рудам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(q 1 |
= 2,6 кг/м |
) |
|
0,5 |
0,45 |
0,4 |
|
0,15 |
|
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,05 |
0,05 |
|
0,05 |
|
0,06 |
- |
0,05 |
- |
по крепким рудам |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(q 1 |
= 2,1 кг/м |
) |
|
0,2 |
0,35 |
0,2 |
|
0,35 |
|
0,1 |
0,25 |
0,1 |
0,1 |
0,05 |
0,1 |
|
- |
|
0,24 |
0,05 |
0,05 |
- |
по рудам средней |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
крепости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
3 |
|
0,3 |
0,1 |
0,2 |
|
0,25 |
|
0,3 |
0,2 |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
0,1 |
|
0,15 |
|
0,05 |
0,1 |
- |
|
(q 1 |
= 1,71 кг/м |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип склада |
|
|
|
|
|
Базисный |
|
|
|
|
|
|
Расходный |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Среднегодовое число |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
поставок ВВ на склад |
12 |
11 |
10 |
|
9 |
|
8 |
7 |
6 |
8 |
12 |
10 |
|
12 |
|
7 |
8 |
6 |
||||
(k) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9
Лабораторная работа 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ РАССТОЯНИЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ И ХРАНЕНИИ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Цель работы: закрепление теоретических знаний и получение практических навыков по определению безопасных расстояний при производстве взрывных работ.
Краткие теоретические сведения
Безопасные расстояния для людей при производстве взрывных работ (работ с ВМ) должны устанавливаться проектом или паспортом и быть такими, чтобы исключить несчастные случаи.
За безопасное расстояние необходимо принимать не большее из установленных по различным поражающим факторам.
Для защиты зданий и сооружений от сейсмического воздействия при взрывных работах и работах с ВМ масса зарядов ВВ должна быть такой, чтобы при взрыве исключались повреждения, нарушающие их нормальное функционирование.
При размещении на земной поверхности нескольких объектов с ВМ (хранилищ, открытых площадок, пунктов изготовления, подготовки ВВ и т.п.) между ними должны соблюдаться расстояния, исключающие возможность передачи детонации при взрыве ВМ на одном из объектов. Безопасные расстояния следует рассчитывать согласно требованиям ЕПБ при ВР [1]. Для защиты людей, зданий, сооружений от поражающего и разрушительного действия воздушной волны между местами возможного взрыва (хранения ВМ), нахождения людей и размещения охраняемых объектов должны вводиться и соблюдаться также устанавливаемые в соответствии с ЕПБ при ВР расстояния, так называемые опасные зоны, обеспечивающие безопасность. При этом безопасные расстояния необходимо определять в отношении мест взрывов, складов ВМ, площадок для хранения ВВ, СИ и ПВА, мест отстоя, погрузки и разгрузки транспортных средств с ВМ и прочих подобных объектов.
Безопасные расстояния для людей при взрывных работах на открытых местности следует принимать не менее величин, указанных в табл. 2.1.
10
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
Допустимые радиусы опасных зон |
|
|
№ |
Виды и методы взрывных работ |
Минимально допустимые |
|
пп |
радиусы опасных зон, м |
||
|
|||
1 |
2 |
3 |
|
|
Взрывание на открытых работах методами: |
|
|
|
1.1. Наружных зарядов, в том числе кумулятивных |
300 |
|
|
1.2. Шпуровых зарядов |
По проекту |
|
1 |
1.3. Котловых шпуров |
200* |
|
1.4. Малокамерных зарядов (рукавов) |
200* |
||
|
1.5. Скважинных зарядов |
200* |
|
|
1.6. Котловых скважин |
Не менее 200* |
|
|
1.7. Камерных зарядов |
Не менее 300* |
|
2 |
Дробление валунов зарядами в подкопах |
400 |
|
|
|
|
|
3 |
Корчевка пней |
200 |
|
|
|
|
|
4 |
Прокладка защитных полос в грунте при борьбе с лесными пожарами |
50 |
|
5 |
Взрывание при посадке насыпей на болотах |
100 |
|
|
|
|
|
|
Дноуглубительные работы: |
|
|
|
6.1. Без ледяного покрова на поверхности водного бассейна при взрывании: |
|
|
|
нескальных грунтов |
100 |
|
6 |
скальных грунтов зарядами: |
|
|
шпуровыми |
50 |
||
|
|||
|
накладными массой до 100 кг |
200 |
|
|
накладными массой более 100 кг |
300 |
|
|
6.2. При ледяном покрове вне зависимости от свойств взрываемых грунтов |
200 |
|
|
|
|
|
7 |
Ледоходные работы при взрывании: |
|
|
7.1. Льда толщиной до 1 м |
100 |
||
|
|||
|
7.2.Льда толщиной 1-2 м |
200 |
12