Проходка тоннеля сплошным забоем. Разработка нижнего уступа скважинным методом при проходке тоннеля ступенчатым забоем

Кафедра «Тоннели и метрополитены»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ»

ПРОХОДКА ТОННЕЛЯ СПЛОШНЫМ ЗАБОЕМ.

РАЗРАБОТКА НИЖНЕГО УСТУПА СКВАЖИННЫМ МЕТОДОМ ПРИ ПРОХОДКЕ ТОННЕЛЯ СТУПЕНЧАТЫМ ЗАБОЕМ

Выполнил:                                                                        Студент группы ТМ-603

          Графов Д.Ю.

Руководитель:                                                                                 Кавказский В.Н.

Санкт-Петербург

2009

Содержание

1. Исходные данные. 3

2. Расчет параметров паспорта буровзрывных работ. 4

3. Таблица шпуровых зарядов. 8

4. Конструкции шпуровых зарядов. 8

5. Основные показатели буровзрывных работ. 9

6. Координаты шпуров в забое. 10

7. Расчет параметров разработки грунта в уступе подземной выработки. 12

8. Техника безопасности при ведении взрывных работ. 14

8.1. Основные положения правил безопасности при взрывных работах. 14

8.2. Правила безопасности при хранении и доставке взрывчатых материалов к месту работы.. 15

8.3. Порядок приема, отпуска и учета ВМ... 17

8.4. Правила безопасности ведения взрывных работ в подземных выработках. 18

9. Список использованной литературы.. 20

1. Исходные данные

Вариант №20.

1.  Поперечное сечение выработки №3.

2.  Геометрические размеры выработки:

R = 1,8 м.

U = 320⁰.

3.       Направление выработки: горизонтальное.

4.       Размеры уступа:

Ширина В = 5,9 м.

Высота Н = 3,9 м.

5.  Инженерно-геологические условия по трассе выработки.

Грунт: боксит.

Коэффициент крепости: f = 4.

Трещиноватьсть: трещиноватый.

Обводненность: есть.

Опасность по газу или пыли: есть.

Температура в выработке: t = 20⁰.

2. Расчет параметров паспорта буровзрывных работ

Длина комплекта шпуров:

При f =4

Принимаем l_ш = 2,1 м.

Величина заходки:

 м, где:

l_ш – длина комплекта шпуров, м.

η – коэффициент использования шпуров. η = 0,8 – 0,95.

Принимаем η = 0,95.

Линии наименьшего сопротивления отбойных шпуров, м:

 где:

К_з – коэффициент зажима породы. К_з = 0,7 – 0,9. Принимаем К_з = 0,8.

d – диаметр шпура, м. Принимаем d = 38 мм = 0,038 м.

Δ – Плотность взрывчатого вещества (ВВ), кг/м³

e – коэффициент работоспособности ВВ.

ω – коэффициент структуры и трещиноватости грунтового массива.

В трещиноватых грунтах ω = 1,3.

γ – объемная масса породы, γ = 2700 кг/м³

Выбор ВВ:

Ограничения по газу и пыли есть, поэтому при проходке будем применять предохранительные взрывчатые вещества.

Применяем ВВ «Аммонит АП-5ЖВ».

Δ =1,15 кг/м³.

e = 1,15 – коэффициент работоспособности.

 м.

Необходимое количество шпуров в забое:

 где:

N_к – количество контурных шпуров,

N_п – количество подошвенных шпуров,

N_о – количество отбойных шпуров,

N_в – количество врубовых шпуров.

Количество контурных шпуров:

, где:

а_к = 0,7 м – расстояние между контурными шпурами.

р_к = 10,05 м – периметр по оси расположения контурных шпуров.

. Принимаем N_к =15.

Линии наименьшего сопротивления контурных шпуров:

, м, Где:

m – коэффициент сближения контурных шпуров.

При f = 4,   m = 0,9.

 м.

Площадь взрыва контурными шпурами:

 м².

Количество подошвенных шпуров:

Подошвенных шпуров в нашем варианте не будет.

Количество врубовых шпуров:

Применяем прямой вруб с центральной скважиной.

Количество врубовых шпуров: N_в = 4.

Площадь взрыва врубовыми шпурами: S_в = 0,3 м².

Количество отбойных шпуров:

, где:

q_с – удельный расход ВВ с учетом его работоспособности.

S₀ – площадь взрыва отбойными шпурами.

d – диаметр шпура.

К_зап – коэффициент заполнения шпура. При механизированном заряжании К_зап = 0,6.

Δ – плотность ВВ.

К_Δ – коэффициент уплотнения. Для патронированных ВВ К_Δ = 1.

, где:

e – коэффициент работоспособности ВВ. e = 1,15.

φ – коэффициент влияния плотности заряжания. При механическом заряжании рассыпных ВВ φ = 1.

ω – коэффициент структуры и трещиноватости грунтового массива. В трещиноватых грунтах ω = 1,3.

S – площадь сечения забоя. S = 10,11 м².

 м².

. Принимаем N_о =6.

Общее количество шпуров:

.

Ориентировочный расход ВВ:

 кг.

Масса ВВ контурного шпура:

, где:

l_к – длина контурного шпура, м. l_к = 2,1 м.

К_к – Масса заряда в контурном шпуре. К_к = 0,2 – 0,45 кг/м. Принимаем К_к = 0,35 кг.

 кг.

Масса ВВ всех контурных шпуров:

 кг.

Масса ВВ отбойного шпура:

 кг.

Масса ВВ всех отбойных шпуров:

 кг.

Масса ВВ врубового шпура:

 кг.

Масса ВВ всех врубовых шпуров:

 кг.

Общая масса ВВ:

 кг.

3. Таблица шпуровых зарядов

Группа	Номера шпуров	Количество шпуров	Длина, м.		Масса заряда взрывчатого вещества, кг.		Ступень замедления, мс
			Шпура	Группы шпуров	Шпура	Группы шпуров
I	1 - 4	4	2,3	9,2	3,13	12,52	0
II	5 – 10	6	2,1	12,6	2,61	15,67	10
III	11 – 15	15	2,1	31,5	0,73	11,02	20

4. Конструкции шпуровых зарядов

Так как диаметр шпура d_ш = 38 мм, то возможно применение патронов массой  200, 300 г.

Отбойные шпуры:

Длина шпура: l_ш = 2,1 м.

Требуемая масса ВВ отбойного шпура:  кг.

Принимаем диаметр патрона на 4 мм меньше диаметра шпура: d_п = 34 мм.

Длина патрона l_п = 250 мм.

Применяем патроны массой 400 грамм.

Количество патронов:

. Принимаем N_o = 7.

 мм.

 мм.

Врубовые шпуры:

Длина шпура: l_ш = 2,3 м.

Требуемая масса ВВ врубового шпура:  кг.

Длина патрона l_п = 250 мм.

Количество патронов:

. Принимаем N_o = 8.

 мм.

 мм.

Контурные шпуры:

Длина шпура: l_ш = 2,1 м.

Требуемая масса ВВ контурного шпура:  кг.

Применяем 1 заряд по 300 грамм в донной части, затем ставим деревянную прокладку (фальшпатрон) и размещаем другие 2 патрона массой 200 г. Длина фальшпатрона а = 30 см при f = 4  и l_ш = 2,1 м.

 мм.

5. Основные показатели буровзрывных работ

Наименование	Единица измерения	Количество
Крепость грунта	-	4
Площадь сечения выработки	м2	10,11
Глубина заходки	м	2,0
Глубина комплекта шпуров	м	2,1
Количество шпуров	шт	25
Суммарная длина шпуров	м	53,3
Объем взорванного грунта	м3	20,22
Тип взрывчатого вещества	-	Аммонит АП-5ЖВ
Расход взрывчатого вещества на заходку	кг	39,23
Удельный расход взрывчатого вещества	кг/м3	1,94
Количество электродетонаторов	шт	25
Расход шпурометров на 1 м3	м/м3	3,15