Выбор взрывчатых веществ, способа и средств инициирования. Расчет взрывных сетей
Министерство
образования и науки Российской Федерации
Федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
"Национальный
Исследовательский Томский Политехнический Университет"
ОТЧЕТ
по
лабораторной работе
"Выбор
взрывчатых веществ, способа инициирования, средств
инициирования.
Расчёт взрывных сетей"
Томск
План
. Цель работы
. Исходные данные
. Расчет огневого взрывания
. Расчет электровзрывных сетей
. Схемы соединения ЭД в боевиках
. Расчёт электровзрывных сетей при
последовательном соединении электродетонаторов
Вывод
1. Цель работы
Целью работы является приобретение практических
навыков в выборе ВВ и СИ для (конкретных) заданных условий. Закрепление и
углубление теоретических знаний, полученных в процессе изучения раздела курса.
. Исходные данные
Наименование выработки - штольня
Длина выработки L,м
- 1000
Горные породы- туфопесчанники с прослойками
глины
Количество зарядов, шт. - 75
Глубина расположения боевика, м - 9
Расстояние между зарядами, м - 0,4
Температура окружающего воздуха, °С - 21
Расстояние от взрывной станции до места взрыва,
м - 170
Коэффициент водообильности, Кв - 7,5
Водоприток, м³/ч
- 200-500
Категория буримости - XIV
Коэффициент крепости -9-10 (крепкие)
Степень обводненности- среднеобводненные г. п.
Наименование ВВ - Детонит М
Диаметр патрона, мм - 28,32,36
Для огневого способа:
· марка капсюля-детонатора: КД-8УТС
· огнепроводный шнур: ОШП(5,5
мм-диаметр)
· средство зажигания: ЗП-Б 4, ЭЗП-Б 4
Для электрического способа:
· схема взрывания: схема последовательной
электровзрывной сети
· электродетонатор: ЭДЗ-Н
· соединительные и магистральные
провода: ВМВЖ
3. Расчет огневого взрывания
Длина отрезка огнепроводного шнура зажигательной
трубки
= (
⋅
+ Т) 
, см,
где - длина зажигательной трубки, см;oш
- число шнуров, поджигаемых взрывником;з - время зажигания одного
отрезка шнура, сек.
В зависимости от размещения зарядов
и условий передвижения,з = 5…10 сек (tз=8 сек);≥ 60
сек - время отхода взрывника в безопасное место;о.ш - скорость
горения огнепроводного шнура, см/сек, обычноо.ш = 1см/сек.
= (75·8+60)·1=660 см
Длина контрольной трубки
= - T 
, см
По условиям безопасности ≥ + 60, см.
По условиям безопасности длина
зажигательной трубки в любом случае должна быть не менее 1 м. Предельная длина
зажигательной трубки 10 м. При длине зажигательных трубок более 4 м их
дублируют.
Расход огнепроводного шнура на
взрывание серии зарядов
, м,
где 
- число расходуемых кругов на
изготовление зажигательных и контрольных трубок, шт.
Зажигательные трубки при длине > 4 м дублируются. По
видоизмененной формуле находим число расходуемых кругов огнепроводного шнура
= 9960 шт.
75·6,6+6+0,1·9960=1497 м
. Расчет электровзрывных сетей
При электрическом взрывании
безотказность взрывания зарядов в значительной степени зависит от правильности
расчета и монтажа электровзрывной сети. Электровзрывная сеть - электрическая
сеть, состоящая из проводников и электродетонаторов.
Расчет электровзрывной сети сводится
к определению общего сопротивления взрывной сети и величины тока, проходящего
через каждый электродетонатор.
Электровзрывные сети должны быть смонтированы
по такой схеме, чтобы обеспечить ток не менее гарантийного, проходящий через
любой ЭД. При этом должно соблюдаться условие
≥ 
,
где - выбранная величина тока,
проходящего через отдельно взятый ЭД, А; - гарантийный ток, А.
Любую электровзрывную сеть
рассчитывают в следующем порядке: составляют принципиальную схему соединения
ЭД; определяют марку, длину, сечение и сопротивление всех проводников:
концевых, участковых, соединительных, магистральных; указывают марку,
сопротивление и количество ЭД; по соответствующим расчетным формулам определяют
общее сопротивление электровзрывной сети, определяют силу тока, поступающего в
электровзрывную сеть и в каждый ЭД.
Общее сопротивление электровзрывной
сети зависит от принятой схемы соединения ЭД.
При проведении сейсморазведочных
работ наибольшее распространение получили последовательное,
параллельно-пучковое, параллельно-ступенчатое, последовательно параллельное,
параллельно-последовательное и другие виды соединения ЭД в электровзрывной
сети.
По назначению в электровзрывной сети
проводники разделяются на детонаторные, концевые, участковые, соединительные,
магистральные.
Концевые провода соединяют
детонаторные провода с участковыми.
Длина концевых проводов
где 
- глубина расположения боевика, м.
При ≤ 0,7 · 
, - длина детонаторных проводов,
концевые провода в электровзрыв-ной сети не применяются.
Участковые провода соединяют
концевые провода между собой. При глубине расположения боевиков ≤ 0,7 участковые провода непосредственно
соединяют ЭД соседних боевиков.
Длина участковых проводов
= 1.1 ⋅ a ⋅N,
где а - расстояние между зарядами,
м.
Соединительные провода соединяют два
крайних участковых провода с магистралью. Длина соединительных проводов
определяется графоаналитическим способом в зависимости от принятой схемы
взрывания и расположения зарядов. Длина магистральных проводов определяется
расстоянием от места расположения зарядов до взрывной станции. Удельное
сопротивление проводника может быть определено по формуле
,
где 
- удельное сопротивление проводника
при t° = 20°С (273°К);
α - температурный коэффициент
сопротивления (для стали 
, α=0,005).
=0,13266 Ом
Длина магистрали (одного
магистрального провода) определяется по формул
= k · 
где - расстояние от взрывной станции до
места взрывания, м;=1,1 - коэффициент запаса магистрали.
Длина магистральных проводов
составляет 2 Lм. Эта величина используется для определения сопротивления
магистрали.
При неизвестном сопротивлении
проводника сопротивление магистрали определяется по формуле
. Схемы соединения ЭД в боевиках
электродетонатор взрывник
огнепроводный
Сопротивление боевика с двумя последовательно
соединенными ЭД (рис. 1, б)
= 
+ 2
, Ом
где - сопротивление концевых проводов,
Ом;
- сопротивление электродетонатора,
справочная величина (
), Ом.
При решении задач сопротивление ЭД
принимается по условии задачи, сопротивление концевых проводов определяется
расчетом по формуле
=
,
где 
По таблице определяем сопротивление
1 м провода марки ВМВЖ
= 156 : 1000 = 0,156 Ом
По формуле
= 1,1 · а · N
находим длину участковых проводов
Общее сопротивление участковых
проводов определяем по формуле
= · = 33 · 0,156 = 5,148 Ом
Общее сопротивление боевиков
определяем по формуле
б.общ = n · N ·
(Rk + 2rэ) = 2 · 75 (2,1708 + 2 · 3) = 1225,6 Ом,
где n - число боевиков в одном
заряде, шт.
Находим суммарное сопротивление
боевиков и участковых проводов
″= Rу + Rб.общ
= 5,148+1225,6 = 1230,748 Ом.
Находим сопротивление 1 м магистральных
проводов
=
По таблице находим сопротивление 1 м
соединительных, участковых и концевых проводов марки ВМВЖ
Определяем длину соединительных
проводов для однорядного расположения скважин по формуле
= 1,2 · а· N = 1,2 · 0,4 · 75 =36
м.
. Расчёт электровзрывных сетей при
последовательном соединении электродетонаторов
Наибольшее распространение в
практике взрывного дела находит последовательное соединение ЭД (рис. 2). Общее
сопротивление электровзрывной сети при последовательном соединении определяют
по формуле
Rобщ = 2 · Lм · rм + ℓс
· rс + ℓу
· rу + N · (ℓк
rк + rэ) =Rм + Rс + Rу + N · Rб, Ом,
где Lм - длина
магистрали, м;
ℓс - общая длина
соединительных проводов, м;
ℓу - общая длина
участковых проводов, м;
ℓк - общая длина
концевых проводов, м;
rм -
сопротивление 1 м магистральных проводов, Ом;
rс -
сопротивление 1 м соединительных проводов, Ом;
rу -
сопротивление 1 м участковых проводов, Ом;
rэ -
сопротивление одного ЭД, Ом;
N - число
последовательно соединенных боевиков.
Rобщ = 2·187·0,1206+36·0,156+33·0,156+75(18·0,156+3)=491,5
Oм
Из таблицы по найденному
сопротивлению выбираем марку машинки: ВМА-100/200
общ ≤ Rп
Вывод
В ходе лабораторной работы были
приобретены практические навыки в выборе ВВ и СИ для (конкретных) заданных
условий, а также были закреплены и углублены теоретические знания, полученные в
процессе изучения раздела курса.