Буронабивные сваи

/ Буронабивные сваи

Буронабивные сваи.Технологии бурения и бетонирования скважин

Подготовительные работы при сооружении буронабивных свай

1. До начала производства работ необходимо подготовить строительную площадку длябурения скважин. При подготовке стройплощадки руководствоваться стройгенпланом и проектом производства работ.

2. Всем инжинерно-техническим работникам, задействованным на сооружениибуронабивных свай. изучить регламент, проектную и нормативную документацию.

3. Начальнику участка убедиться в наличии необходимых согласований, штампа заказчика и записей, разрешающих производство работ.

4. Выполнить ограждение строительной площадки согласно стройгенплану.

5. Разместить на стройплощадке бытовые и технологические помещения в соответствии со стройгенпданом.

6. Подготовить бланки актов на скрытые работы и журналы производства работ.

7. Оградить сигнальным ограждением место производства работ от доступа посторонних лиц.

8. Освободить от посторонних конструкций и оборудования место производства работ.

9. Геодезической службе принять по акту разбивочные оси и реперы.

10. Геодезической службе выполнить разбивку осейсвай. проверить отметку верха существующей площадкой уклон во всех направлениях. Уклон должен быть не более 0,5 % (после установкибуровой машины повторно проверить уклон площадки).

11. Начальнику участка обеспечить отсыпку, планировку и покрытие площадки под буровой станок дорожными плитами с обеспечением уклона во всех направлениях не более 0,5»%.

12. Организовать подъездные пути к площадке с укладкой дорожных плит в основании.

13. Организовать места складирования арматурных каркасов и технологического оборудования.

15. Организовать отвод воды от промывкибетонолитных и обсадных труб и оборудования.

16. Совместно с Заказчиком определить места для временных отвалов вырабатываемого грунта.

17. Организовать освещение стройплощадки для возможности ведения работ круглосуточно.

Погружение обсадных труб и бурение скважины

.Бурение скважин производится с помощью буровых станков:1. При этом уклон площадки во всех направлениях должен быть не более 0,5%. После установки качательного механизма — стола и обжатия повторно проверить уклон площадки и в случае отклонений выровнить стол.

2. Перестропить качательный механизм за передние проушины. Приподнять и наехать на ось сваи, привязываясь к геодезическим закреплениям контуров сваи.

3. При помощи инвентарных стропов застропить нижнюю ножевую секциюобсадной трубы и подать в зев качательного механизма. Секцию обжать зажимным кольцом и опуская выравнивать секцию по вертикали. Наехать на ось сваи окончательно, проверяя размеры от закреплений. После задавливания и выравнивания трубы, расстропить ножевую трубу.

4. В началебурения необходимо тщательно выставить ножевую секцию обсадной трубы по уровню, т.к. этим задается дальнейшее направление всей обсадной трубы в сборе. По мере погружения обсадной трубы извлекать буровым инструментом — шнеком — для буровой установки JUNTTAN РМ 18—30 и грейфером — для базовой машины LIBHERR НS 843 НВ —грунт во временный отвал. Грунт из отвала погрузчиком грузить в самосвалы для вывозки.

5. Бурение скважин в обсадных трубах должно осуществляться: - В песках, супесях без опережающего забоя. Низ обсадной трубы должен быть заглублен в грунт не менее чем на 0,5м; - В суглинках, глинах, известняках допускается опережение забоя низомобсадной трубы до 0,5м.

6. Прибурении скважины и уширения в обводнённых неустойчивых грунтах бурение необходимо вести с водопригрузом, при этом поддерживать уровень воды в скважине не менее чем на 3 метра выше уровня грунтовых вод для предупреждения наплыва обводнённого грунта в скважину. Для этого в скважину периодически добавляется вода, для чего на стройплощадке должно быть предусмотрено водоснабжение или доставка воды автоцистернами. Величина избыточного уровня воды в обсадной трубе указывается в ППР.

7. После того как верхний стык обсадной трубы достигнет уровня на 0,5м выше верха качательного механизма буровой, необходимо установить следующую секцию обсадной трубы, закрепить на пробки-болты, и т.д. Стыки обсадных труб должны быть смазаны отработанным маслом или солидолом для облегчения их последующей расстыковки. Для обеспечения легкости последующей разборкиобсадных труб резьбу в отверстиях и на пробках прочищать металлическими щетками, производить их смазку.

8. Установка и затяжка пробок-болтов производится одновременно с четырех диаметрально противоположных сторон с движением (установкой) в одну сторону часовой стрелки. Затяжка пробок-болтов производится до максимального усилия «от руки». Оформленный стык обсадных труб проверяет мастер, что все 100% пробок-болтов установлены и затянуты.

9. Во время разработки грунта необходимо постоянно вести замеры погружения обсадной трубы, уровня грунта в ней, отмечать появление грунтовых вод, фактическую толщину и характер геологических слоев, записывая все данные в журнал буровых работ.

10. Обсадные трубы погружаются до проектной отметки низа сваи.

11. По окончании бурения следует проверить соответствие проекту фактических размеров скважины, отметки устья, забоя и расположения скважины в плане, а также установить соответствие типа грунта основания данным инженерно-геологических изысканий.

12. Между зачисткой забоя скважины и началом бетонирования скважины, включая все промежуточные работы по установке арматурного каркаса, бетонолитных труб и окончательной подготовкой кбетонированию. должно пройти не более 8 часов.

13. В случае, когда предвидится значительная задержка с началом работ по монтажу каркаса и бетонированию столба,бурение скважины необходимо приостановить, не доходя 1—2м до проектной отметки забоя.

14. При погружении обсадных труб контролировать рабочее давление в гидросистеме качательного механизма — стола: максимально допустимое рабочее давление гидронасоса — 270 bar; оптимальное (рабочее) давление при погружении и качании обсадных труб — до 170 bar.

Сборка и установка арматурного каркаса

1.Арматурная сталь (стержневая, проволочная) и сортовой прокат, арматурные изделия и закладные элементы должны соответствовать проекту и требованиям соответствующих стандартов. Замена предусмотренной проектом арматурной стали должны быть согласованы с проектной организацией.

2. Для изготовления каркасов применяетсяарматура периодического профиля А-Ш по ГОСТ 5781—82*, закладные детали из стали СтЗсп по ГОСТ 535—88*.

3.Арматурные каркасы изготавливаются в арматурном цехе на полигоне и доставляются на участок строительства на автотранспорте. При изготовлении каркасы разных типов необходимо маркировать краской — каждый тип каркасов отдельным цветом. На каждый каркас навешивается фанерная бирка с маркой каркаса.

4. При транспортировке и хранении на строительной площадке арматурных каркасовбуровых свай должна быть исключена возможность их повреждения. Арматурные каркасы должны храниться на подкладках, исключающих возможность загрязнения стержней каркасов или их примерзания к земле. В зимнее время необходимо принимать меры по защите арматурных каркасов от налипания снега и обледенения арматуры (накрыть п/э плёнкой или дорнитом).

5. Для предотвращения подъёма каркаса в процессебетонирования скважины. в нижней части каркаса необходимо приварить уголки или полосу. Конструкция нижней части каркаса указывается в рабочих чертежах.

6. Арматурный каркас перед опусканием в скважину освидетельствуется и принимается по акту.

В зимний период, до установки каркаса в проектное положение, производится его визуальный осмотр. При наличии на арматурном каркасе снега и льда необходимо произвести очистку арматуры каркаса от налипшего снега и льда, при необходимости, путем его отогревания с помощью калориферов. При этом в «Журнале производства работ» делается запись об очистке каркаса.

1. Перед началом бетонирования скважина с установленным арматурным каркасом должна быть освидетельствована и принята по акту.

2.Бетонирование буронабивных свай выполняется бетонной смесью по ГОСТ 26633—91, марки, в соответствии с рабочей документацией, с характеристиками по ГОСТ 7473—94 и подвижностью 18—22см.

3. Бетонирование столба производится методом ВПТ на всю высоту.

4. Перед началом работбетонолитная труба собирается, проверяется на герметичность и размечается по длине.

5. Бетонолитная труба Ф235мм устанавливается в скважину и вывешивается на инвентарной «вилке», которая опирается на верх обсадной трубы после монтажа каркаса. На верх бетонолитной трубы устанавливается приёмная воронка объёмом около 1мЗ. Низбетонолитной трубы не доходит до дна забоя на 20—30 см.

6. Первоначальное заполнение бетонолитной трубы бетонной смесью выполняется в следующем порядке: - В горловине бетонолитной трубы устанавливается пробка из мешковины с опилками для вытеснения из бетонолитной трубы воды под давлением веса бетонной смеси в началебетонирования ; - В устъе приёмного бункера устанавливается заглушка из металлического листа с тросиком для её извлечения; - Приёмный бункер заполняется бетонной смесью; - Краном, за тросик, извлечь металлическую заглушку из приёмного бункера; - Продолжитьбетонирование скважины. подавая бетонную смесь в приёмный бункер из автобетоносмесителя.

7. В процессебетонирования необходимо постоянно контролировать заглубление в бетонную смесь низа бетонолитной трубы (не менее 2,0м и не более 4м) и низа обсадных труб (не менее 2м) с записью в журнале бетонирования свай.

8. Подача бетонной смеси в приёмную воронку осуществляется непосредственно из автобетоноемесителя (или кублом, объёмом 1мЗ, с помощью вспомогательного крана).

9. Перед началом бетонирования необходимо определить очередность демонтажаобсадных и бетонолитных труб. В зависимости от принятой схемы собранной бетонолитной трубы и объема улаженной бетонной смеси следует знать, что: Для столбов диаметром 1,2м: - Объем 1 п.м бетона столба скважины (диаметр 1,2)м —1,13 м3 - Объём 1 п.мбетона внутри бетонолитной трубы диаметр 235мм — 0,043 м3 Для столбов диаметром 1,5м: - Объем 1 п.м бетона столба скважины (диаметр 1,5)м —1,766 м3 - Объем 1 п.м бетона столба внутри обсадной трубы (диаметр 1,4м) -1,540 м3 - Объём 1 п.м бетона внутри бетонолитной трубы диаметр 235мм — 0,043 м

10. Укладку бетонной смеси следует вести из условий обеспечения заполнения не менее 4-х погонных метров скважины в час. После заполнения очередных 4-х метров скважины производится демонтаж секций обсадных и бетонолитных труб.

11. Бетонирование столба выполняется до отметки на 0,8 – 1,0 м выше проектной из расчёта всплытия шламового слоя, который срубается при сооружении ростверка.

12. По мере демонтажа и по окончании бетонирования секции обсадных и бетонолитных труб необходимо промывать водой для предотвращения образования на них цементного камня.

13. В зимний период, после окончаниябетонирования сваи. ее верх должен быть защищен от промерзания, для чего скважина по окончании бетонирования накрывается дощатым щитом, а после отвердения бетонной смеси засыпается грунтом.

14. В обводнённых песчаных, просадочных и других неустойчивых грунтах бетонирование сваи должно производиться не позднее чем через 8 часов после окончаниябурения. в устойчивых грунтах (глинах, суглинках) не позднее 24 часов.

15. При извлеченииобсадных труб контролировать рабочее давление в гидросистеме: - МАХ. допустимое рабочее давление гидронасоса — 300 Бар; - МАХ. допустимое давление при усилии извлечения —270 Бар.

Контроль качества работ при бурении и бетонировании скважин

1. На время укладкибетона должна быть организована надёжная и оперативная связь участка работ с заводом поставщиком бетонной смеси.

2. В процессе производства работ по установке вскважину арматурного каркаса и её бетонированию, производитель работ должен вести журнал работ подводногобетонирования скважины. освидетельствования и приёмки полости пробуренной скважины и уширения, сводная ведомость заполненных бетоном свай.

3. В процессе бетонирования постоянному контролю подлежат: подвижность бетонной смеси, интенсивность укладки бетонной смеси, уровни бетонной смеси в бетонолитной трубе и в скважине, уровни нижних концов бетонолитной и обсадных труб с целью определения заглубления их в бетон,объём фактически уложенного в сваю бетона и объём бетона сваи по проекту. В зимних условиях контролируется температура укладываемой бетонной смеси и температура наружного воздуха.

4. Перед каждым подъёмомобсадных и бетонолитных труб измерять фактический уровень бетона в скважине мерной лентой (рулеткой) или «лотом».

5. В случае кратковременных задержек в подаче бетонной смеси рекомендуется «расхаживать» обсадную и бетонолитную трубу путём подъёма-опускания на 0,3—0,5м.

6. Для предотвращения совместного подъёма каркаса и обсадной трубы необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: - Производить на участке строгий входной контроль геометрических размеров каждой секции каркасов и при превышении размера диаметра более чем на 25мм каркас выбраковывать или исправлять; - Предохранять секции каркасов от деформаций при транспортировке, погрузке, выгрузке и монтаже; - При установке каркаса вскважину соблюдать его вертикальность, прямолинейность и соосность секций.

7. В процессе производства работ необходимо вести операционный контроль на всех технологических этапах (операциях) согласно СНиП 3.06.04—91 «Мосты и трубы», СниП 3.03.01—871 «Несущие и ограждающие конструкции» и СНиП 3.02.01—87 «Земляные сооружения. Основания и фундаменты».

8. Обеспечение требований «Технологического регламента», качества выполнения работ и параметров конструкции возлагается на сменного мастера, производителя работ, дежурных лаборантов.

9. Лаборатория проводит входной контроль бетонной смеси по сопроводительным документам на бетонную смесь.

10. На месте укладки бетонной смеси лаборатория контролирует следующие параметры: - Удобоукладываемость бетонной смеси — осадка стандартного конуса 18—22см на месте укладки; - Температуру бетонной смеси перед укладкой в конструкцию — не ниже +5°С в зимний период и не выше +25°С; Контроль прочности бетона, укладываемого в скважину, осуществляется путём отбора проб бетонной смеси из каждой поступающей на строительную площадку партии бетонной смеси (партия — количество бетонной смеси, уложенное в одну сваю). От каждой партии отбирается не менее одной серии образцов (3 кубика размером 10x 10х 10см) с последующим их испытанием в возрасте 28 суток. Выдерживание образцов производится в нормальных условиях твердения бетона при температуре 20°С (+2°С) и влажности 95 % (±5%).

11. Для контроля качества бетона и сплошностибуронабивных столбов неразрушающим методом, в столбы, указанные в рабочей документации проектной организации, необходимо заложить по 2 металлические трубы диаметром 76мм, которые привариваются к элементам жёсткости каркаса. Контроль качества бетона необходимо провести до сооружения ростверка, после чего выступающие концы трубок срезать.

12. Приемочный контроль работ по выполненным этапам технологических процессов и по законченным конструктивным элементам производят с участием представителей технадзора, заказчика, генподрядчика, проектной организации (по требованию заказчика) и ответственного за выполнение работ с составлением и подписанием актов установленной формы.

13. При приёмке законченных бетонных и железобетонных конструкций следует проверять: - Качество бетона по прочности, а в отдельных случаях (по требованию проектной организации и заказчика) по морозостойкости и водонепроницаемости; - Качество применяемых в конструкции материалов, полуфабрикатов и изделий; - Планово-высотное положение конструкции (по исполнительной съёмке).

14. По мере готовности к сдаче-приёмке свайного основания прораб или мастер должен составить и предоставить на утверждение следующую исполнительную документацию: - Журнал бурения скважин, разбуривания уширений в основании скважин. оболочек; - Акт освидетельствования и приёмки буровой скважины перед бетонированием столба с исполнительной схемой, с указанием фактического расположения каркаса и геологической колонке; - Акт приемки каркаса и документ о изготовлении каркаса (при изготовлении каркасов в арматурном цехе — паспорт, при изготовлении каркасов на строительной площадке —журнал изготовления каркасов); - Журнал-подводного бетонирования скважин ; - Акт освидетельствования и приёмки свайного фундамента (на буровых сваях, оболочках) под устройство ростверка; - Сводная ведомость пробуренных скважин ; - Сводная ведомость заполненных бетоном скважин; - Исполнительная схема свайного поля в осях и отметках - Результаты испытаний контрольных образцов бетона; - Результаты испытаний бетона свай на сплошность; - Паспорт на бетонную смесь; - Акт о проведении штамповых испытаний грунта в забое скважины (по необходимости).

15. Приёмку законченных бетонных и железобетонных конструкций следует оформлять в установленном заказчиком порядке, актом освидетельствования скрытых работ и актом на приёмку ответственных конструкций.

Типовой проект производства буровзрывных работ на рудном карьере

Типовой проект производства буровзрывных работ на рудном карьере Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Использование метода вертикальных скважинных зарядов при организации и проведении буровзрывных работ. Расчёт параметров расположения и величин зарядов. Дробление негабаритных кусков породы. Определение безопасных зон при взрывании, электровзрывной сети.

контрольная работа [61,5 K], добавлен 17.11.2014

Технология механизированного заряжания шпуров, скважин, камер и штолен. Требования для работы зарядных машин и механизмов. Особенности заряжания траншейных зарядов. Методы ведения взрывных работ шпуровыми зарядами. Параметры расположения шпуров.

реферат [761,3 K], добавлен 06.04.2011

Эталонный (расчётный), базовый, проектный и фактический вид удельного расхода при взрывных работах. Параметры скважинных зарядов. Достоинства и недостатки наклонных скважин. Конструкция заряда, порядок взрывания. Краткая характеристика развала пород.

презентация [1,1 M], добавлен 23.07.2013

Применяемое буровое оборудование и режимные параметры при разрушении горных пород. Характеристика термодинамических параметров зарядов промышленных взрывных веществ. Расчет параметров взрывных работ для рыхления пород при бурении в блоках на карьере.

курсовая работа [494,0 K], добавлен 02.06.2014

Определение требуемой крупности дробления. Выбор диаметра скважин. Определение параметров расположения скважин на уступе и параметров зарядов. Определение радиуса зоны, опасной по разлету кусков породы. Определение безопасных расстояний для блиндажа.

курсовая работа [66,2 K], добавлен 19.06.2011

Технология и осуществление расчета взрывоподготовки скальных горных пород к выемке. Определение параметров зарядов, их расположения и объемов бурения. Расчет параметров развала взорванной горной массы и опасных зон. Процесс механизации взрывных работ.

контрольная работа [69,5 K], добавлен 17.02.2011

Выбор способа бурения и расчет парка буровых станков. Обоснование рациональной схемы взрывания. Конструкция скважинного заряда. Определение радиусов опасных зон по основным поражающим факторам взрывов. Коэффициент использования бурового станка.

курсовая работа [157,3 K], добавлен 22.12.2015

Технологические требования к буровзрывным работам и методы взрывных работ. Рациональная степень дробления. Станки с механическим разрушением породы в забое скважины. Область использования станков. Шарошечные долота. Технологический паспорт буровых работ.

презентация [6,9 M], добавлен 23.07.2013

Разработка скважин железистых кварцитов и кристаллического сланца методом взрыва. Расчет параметров расположения скважинных зарядов, выбор взрывчатого вещества; определение безопасных расстояний. Сейсмическое воздействие взрывов на здания и сооружения.

курсовая работа [168,6 K], добавлен 11.12.2012

Выбор метода ведения взрывных работ. Выбор буровых машин и бурового инструмента, длины заходки. Определение расхода взрывчатых веществ, количества шпуров. Организация работ по подготовке, заряжанию и взрыванию зарядов. Стоимость буровзрывных работ.

курсовая работа [55,4 K], добавлен 27.06.2014

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Федеральное агентство по образованию
  • Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
  • (технический университет)
  • Курсовая работа
  • По дисциплине: Технология и безопасность взрывных работ

Пояснительная записка тема:Типовой проект производства буровзрывных работ на рудном карьере Автор: студент гр. ТО-03-2 Немченков С.Н Руководитель: доцент Виноградов Ю.И. Санкт-Петербург 2006 год

В данном курсовом проекте составлен типовой проект производства буровзрывных работ на рудном карьере.

Пояснительная записка выполнена в объёме 24 страниц. К пояснительной записке прилагается один чертёж формата А 1.

The Summary In the given course project the typical project of manufacture drillexplosive of jobs on ores to career is made. The explanatory slip is executed in volume 24 pages. To an explanatory slip one drawing of a format А1 is applied. Оглавление

• Введение
• 1. Основные требования к буровзрывным работам на карьерах
• 2. Выбор метода взрывных работ
• 3. Расчет параметров скважинных зарядов
• 3.1 Выбор типа ВВ
• 3.2 Выбор диаметра скважинных зарядов ВВ
• 3.3 Определение удельного расхода ВВ
• 3.4 Определение вместимости 1 погонного метра скважины
• 3.5 Расчет сопротивления по подошве (СПП)
• 3.6 Расчет параметров сетки скважин
• 3.7 Расчет длины перебура
• 3.8 Глубина скважины с учетом перебура
• 3.9 Расчет длины забойки
• 3.10 Расчет массы скважинного заряда ВВ
• 3.11 Длина заряда ВВ в скважине
• 3.12 Параметры взрываемого блока
• 3.13 Число скважин на взрываемом блоке
• 3.14 Параметры развала взорванной горной массы
• 3.15 Конструкция заряда
• 3.16 Выбор схем взрывания
• 3.17 Определение интервала замедления при КЗВ
• 3.18 Выход горной массы с 1 м скважины
• 3.19 Общий объем буровых работ на блоке
• 3.20 Расход ВВ на массовый взрыв
• 3.21 Расчет расхода средств инициирования на массовый взрыв
• 4. Расчет параметров накладных и шпуровых зарядов для вторичного дробления
• 4.1 Дробление негабарита шпуровыми зарядами
• 4.2 Дробление негабарита накладными и кумулятивными зарядами
• 5. Расчет безопасных расстояний при ведении взрывных работ
• 5.1 Расчет безопасных расстояний по разлету отдельных кусков породы
• 5.2 Расчет безопасных расстояний по действию ударной воздушной волны
• 5.3 Расчет безопасных расстояний по сейсмическому действию
• 6. Типовая схема организации взрывных работ
• 6.1 Организация взрывных работ
• 6.2 Порядок подачи сигналов
• 6.3 Предупреждение и ликвидация отказавших зарядов
• Список использованной литературы

Целью курсовой работы является закрепление полученных теоретических знаний по дисциплине "Технология и безопасность взрывных работ" и приобретение инженерных навыков по расчету параметров буровзрывных работ. Приобретенные студентами знания и навыки являются составной частью подготовки на право руководства горными и взрывными работами. В результате выполнения работы студент будет знать: последовательность расчета параметров БВР при производстве взрывных работ, правила расчета параметров вторичного дробления негабарита, порядок расчета безопасных расстояний при производстве взрывных работ. Студент будет уметь: обоснованно выбирать тип ВВ и способ инициирования зарядов ВВ с учетом горно-геологических условий разработки и характеристик взрываемых пород, рассчитывать основные параметры зарядов и их расположения, рассчитывать параметры вторичного дробления негабарита, определять безопасные расстояния при производстве взрывных работ, составлять проект массового взрыва и его графической части. 1. Основные требования к буровзрывным работам на карьерах Общая задача проектирования и управления буровзрывными работами заключается в выборе такого способа размещения зарядов ВВ в массиве горных пород и режима их взаимодействия во времени, при которых качество дробления и другие параметры взрыва обеспечивали бы максимальную производительность и экономическую целесообразность горно-транспортного оборудования. Общие требования к буровзрывным работам:

1. Порода при взрыве должна быть раздроблена на куски, не превышающие определенных размеров по крупности, а выход негабарита должен быть минимальным.

2. После взрыва не должно быть завышения подошвы уступов (порогов), а также заколов массива. Выброс породы за линию скважин на верхнюю бровку уступа должен быть минимальным.

3. Развал взорванной породы должен быть заданной ширины и высоты, чтобы обеспечить высокую производительность и безопасную работу экскаваторов.

Запас взорванной горной массы в забое должен быть таким, чтобы обеспечивать бесперебойную работу погрузочного и транспортного оборудования. Конструкция заряда и схема взрывной сети должны обеспечивать полноту детонации всей заряженной массы ВВ в наиболее благоприятном для разрушения массива режиме. При взрыве не должно происходить разрушений или повреждений окружающих объектов сейсмическим действием, воздушно-ударными волнами, разлетающимися кусками породы.

Размер кусков взорванной породы в отвале лимитируется параметрами рабочих органов выемочно-погрузочного, транспортного и дробильного оборудования. Практика показывает, что при определении кондиционного куска целесообразно ориентироваться по двум параметрам: вместимости ковша экскаватора и размерам приёмной дробилки на обогатительной фабрике.

2. Выбор метода взрывных работ Основными видами буровых выработок на карьерах являются скважины и шпуры. Наибольшее распространение на современных карьерах получил скважинный метод ведения взрывных работ. Этот метод используется на карьерах любой производительности. Он позволяет обеспечивать равномерное распределение зарядов ВВ по взрывному блоку, что способствует качественному дроблению горной массы. Скважина представляет собой цилиндрическое углубление в породном массиве диаметром более 75 мм и глубиной до 5 м. Относительно обуриваемого уступа скважины могут располагаться вертикально, наклонно (как правило, параллельно откосу уступа) и горизонтально. Вертикальные скважины наиболее удобны для бурения. В этом случае обеспечивается максимальное давление станка на забой бурового инструмента. Наклонные скважины более трудоёмки в бурении, кроме того, существует большая вероятность вывалов пород из стенок, что чаще приводит к их потере. Горизонтальные скважины имеют подчинённое значение. Их проходят для размещения дополнительных зарядов в комбинации с другими скважинами. Основными параметрами скважин являются диаметр, глубина и угол наклона. 3. Расчет параметров скважинных зарядов 3.1 Выбор типа ВВ Выбор и обоснование рационального ассортимента промышленных ВВ, как заводского изготовления, так и изготавливаемых на местах, является сложной технико-экономической задачей, исходные данные в которой изменяются по мере развития горных работ на предприятии, совершенствования ассортимента ВВ, а также изменения стоимости ВМ, условий их транспортировки, складирования и т.п. Основными свойствами массивов, определяющими выбор ВВ, являются прочностные характеристики горных пород - коэффициент крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова или группа пород по СНиП, трещиноватость (блочность) массивов и степень их обводненности. В данном курсовом проекте принимаем вещество заводского изготовления для обводненных скважин с коэффициентом крепости пород менее 12 - Акватол Т-10МС [табл.2.1. стр.9, 1]. Эти ВВ с заводов-изготовителей поступают на предприятия в виде сухих или готовых к употреблению водосодержащих составов. В сухие акватольные смеси на предприятиях в специальных транспортно-зарядных машинах перед заряжанием добавляют требуемое количество воды и готовое ВВ подается в скважину.(стр. 256). 3.2 Выбор диаметра скважинных зарядов ВВ Диаметр вертикальных скважин, при котором обеспечивается нормальная проработка подошвы уступа при заданных высоте и угле откоса уступа, определяется из равенства безопасно допустимого сопротивления по подошве СПП и предельно преодолеваемого значения СПП Величина безопасного расстояния по условиям установки бурового станка на уступе определяется выражением где - угол откоса уступа; следовательно, получаем Предельно преодолеваемое значение СПП для одиночного скважинного заряда определяется по формуле С.А. Давыдова где - коэффициент, учитывающий трещиноватость взрываемого массива (для пород III категории ); - диаметр скважинного заряда ВВ, м; - коэффициент, учитывающий относительную работоспособность ВВ (табл.2.2. стр.9, 1); - плотность породы, кг/мі; - плотность заряжания ВВ (1,4-1,5 г/смі (стр.259)); - коэффициент сближения. Откуда получаем диаметр скважины Известны эмпирические формулы для определения диаметра скважинных зарядов в зависимости от масштаба взрывных работ: где - годовая производительность карьера, млн.т. Принимаем среднее из двух получившихся диаметров, т.е. скважины размером 199 мм. Бурение данного диаметра скважин нам обеспечит станок 2СБШ-200Н с диаметром шарошечного долота 200мм (стр. 7). 3.3 Определение удельного расхода ВВ Расчетный удельный расход ВВ является одной из важнейших характеристик взрывных работ. Для определения его величины могут быть использованы расчетные выражения, приведенные в рекомендованных учебных пособиях. В более общем виде с учетом диаметра скважинных зарядов, коэффициента крепости пород и поправки на кондиционный кусок величина расчетного удельного расхода определяется по формуле где - коэффициент крепости породы по проф. М.М. Протодьяконову; - диаметр скважины (заряда), м; - средний размер отдельности во взрываемом массиве, м (для пород III категории трещиноватости принимается м (табл.1.1. стр.41. 2)); - предельный размер кондиционного куска во взорванной горной массе, м; Допустимый размер кусков при погрузке в приемные воронки дробилок принимают по формуле где - ширина приемного отверстия, м. Следовательно Следует помнить, что при многорядном взрывании удельный расход во втором и последующих рядах скважин в породах I-III категории трещиноватости по МКВД увеличивается на (стр.11. 1). 3.4 Определение вместимости 1 погонного метра скважины Вместимость 1 пог.м. скважины определяется выражением где - диаметр скважины (заряда), м; - плотность заряжания ВВ, кг/мі. Подставляя числовые данные 3.5 Расчет сопротивления по подошве (СПП) Линия сопротивления по подошве для скважин первого ряда определяется по фактически полученной конфигурации забоя (линии скважин последнего ряда предыдущего взрыва), при этом величина максимально преодолеваемого сопротивления по подошве уступа рассчитывается по упрощенной формуле, рекомендуемой "Техническими правилами ведения взрывных работ на дневной поверхности" где - расчетный расход ВВ, кг/мі; - вместимость 1 пог. м скважины, кг/м; - коэффициент сближения скважин. Для расчета коэффициент сближения принимается равным . Следовательно Для обеспечения безопасной установки буровых станков у верхней бровки уступа определяется так называемое безопасное значение СПП: Величина расчетной или фактической СПП не должна быть меньше Условие выполняется, и следует заметить, что расчет по данным формулам справедлив для условия, когда . 3.6 Расчет параметров сетки скважин Расположение скважин на уступе принимается квадратное, прямоугольное или шахматное. Расстояние между скважинами в ряду и расстояние между рядами скважин принимаются равными СПП (так как коэффициент сближения ): м. 3.7 Расчет длины перебура Для условий глубина перебура может определяться по формуле 3.8 Глубина скважины с учетом перебура Глубина скважины с учетом перебура находится по формуле 3.9 Расчет длины забойки Так как величина забойки должна быть не менее 1/3 глубины скважины, то Ограничения, учитываемые при выборе длины заряда и его конструкции следующие: - для качественной проработки подошвы уступа - для качественного дробления массива - для исключения прорыва газов взрыва в зоне устья скважин 3.10 Расчет массы скважинного заряда ВВ Необходимая величина заряда в скважине для условий определяется выражением где - объем горной породы, взрываемый одной скважиной, мі. 3.11 Длина заряда ВВ в скважине С учетом вместимости 1 погонного метра скважины длина заряда ВВ Тогда фактическая длина забойки Величина забойки примерно соответствует величине, найденной ранее ( глубины скважины). 3.12 Параметры взрываемого блока При расчете ширины взрываемого блока используется два подхода. В данной работе принимаем, что ширина рабочей площадки не ограничивается, и, следовательно, ширина и длина взрываемого блока определяются из объема горной массы. Бурение скважин ведётся по прерывной рабочей неделе - в три смены. Наиболее рациональный режим проведения массовых взрывов на карьере с производительностью 2,0 млн.т руды в год - один взрыв в неделю, то есть 48 взрывов в год. Годовой объем, взорванной горной массы будет равен Средний объем взрываемой горной массы за один массовый взрыв Когда ширина рабочей площадки не ограничивается, ширина и длина взрываемого блока определяются из объема горной массы · ширина взрываемого блока где - число рядов скважин на блоке; · длина взрываемого блока 3.13 Число скважин на взрываемом блоке Число скважин в ряду определяется Общее число скважин на взрываемом блоке 3.14 Параметры развала взорванной горной массы Ширина развала взорванной горной массы определяется выражением · для однорядного взрывания, считая от линии скважин · для многорядного взрывания Высота развала может ориентировочно приниматься равной 3.15 Конструкция заряда Для максимального использования выбуренного объема скважин и увеличения выхода горной массы с 1 м скважин, как правило, применяют сплошные заряды ВВ. Патрон-боевик при сплошной колонке заряда обычно устанавливается при верхнем инициировании, ниже уровня забойки на м; при нижнем - на м выше уровня подошвы уступа. Для водосодержащих суспензионных и эмульсионных ВВ рекомендуется устанавливать два боевика: из трех шашек в нижнюю часть скважины и из двух шашек в верхнюю часть. 3.16 Выбор схем взрывания При взрывных работах на карьерах и добыче полезных ископаемых в подземных условиях широко применяется многорядное короткозамедленное взрывание (КЗВ). Наиболее широко применяются порядные, порядно-врубовые, диагональные схемы взрывания. В данной работе принимается порядно-врубовая схема. 3.17 Определение интервала замедления при КЗВ Оптимальный по дроблению интервал замедления определяется по формуле где - эмпирический коэффициент, зависящий от крепости и взрываемости пород; для крепких горных пород (песчаники, крепкие сланцы, железистые кварциты; ) мс/м (стр.23. 1). Полученный интервал замедления округляем до 5 мс, в соответствии с ним или кратно ему выбирают стандартные интервалы замедления при взрывании с ДШ для реле РП-8 (с стандартным замедлением 20 мс). 3.18 Выход горной массы с 1 м скважины Выход горной массы с 1 м скважины найдем по формуле Средний выход горной массы с 1 пог. м скважины 3.19 Общий объем буровых работ на блоке Общий объем буровых работ на блоке найдем по формуле где - коэффициент потерь скважин. 3.20 Расход ВВ на массовый взрыв Расход ВВ на массовый взрыв определяется по каждому типу ВВ исходя из количества взрываемых скважин и массы ВВ в них 3.21 Расчет расхода средств инициирования на массовый взрыв С учетом принятых параметров расположения скважин на уступе. числа рядов, конструкции заряда ВВ и схемы взрывания рассчитывается расход ДШ (м), ЭД (шт), патронов-боевиков из патронированных ВВ или промежуточных шашек-детонаторов (в шт. или кг). Общее количество промежуточных детонаторов (боевиков) определяется по формуле где - при использовании шашек ТП-400. Следовательно, получаем Масса ВВ в промежуточных детонаторах где кг - масса шашки-детонатора, кг. Общая длина ДШ, необходимая для коммутации и инициирования зарядов в скважинах, определяется как где - длина ДШ в скважинах, м; при одностороннем верхнем инициировании При дублировании ДШ в скважинах полученное значение удваивается, следовательно м; - длина магистральных ДШ, м; при определении необходимой длины магистрального и секционных ДШ исходят из схемы коммутации скважинных зарядов: при порядной схеме взрывания - длина секционных ДШ, м; Следовательно, общая длина ДШ будет равна м. или 52 бухты по 10 м 4. Расчет параметров накладных и шпуровых зарядов для вторичного дробления Размер негабаритного куска (максимальный размер кондиционного куска) определяется емкостью ковша экскаватора (или погрузчика), вместимости транспортного средства (кузова автосамосвала), размером приемного отверстия перегрузочных бункеров, приемных воронок дробилок, грохотов и т.д. При существующей технологии взрывных работ с применением скважинных зарядов рыхления выход негабаритных кусков, особенно в трудновзрываемых породах, достигает 10% и более. Высокий выход негабарита ухудшает технико-экономические показатели работы предприятия вследствие снижения производительности процессов погрузки, транспортирования, дробления. Дополнительные затраты на вторичное дробление повышают себестоимость добычи полученного ископаемого. Для дробления негабаритных кусков на предприятиях широко используются методы шпуровых и наружных (накладных) зарядов ВВ. В качестве ВВ для дробления принимаем аммонит 6ЖВ. 4.1 Дробление негабарита шпуровыми зарядами Для взрывания негабарита используются шпуры диаметром 32-36 мм, пробуренных на глубину где м - средний диаметр (толщина) негабарита (табл.3.4. стр.29). Общая масса заряда ВВ определяется по формуле где объем негабаритного куска найдем по формуле - удельный расход ВВ для шпуровых зарядов дробления негабарита, кг/ мі; для его нахождения используют выражение где кг/мі - базовый удельный расход ВВ для взрывания негабарита шпуровыми зарядами в зависимости от крепости пород (табл.3.1. стр.26.); - коэффициент относительной работоспособности ВВ (табл.2.2. стр.9); - коэффициент, учитывающий интенсивность дробления негабаритного куска ( - длина ребра негабаритного куска, принимаем равным среднему диаметру негабарита и - требуемый размер куска, принимаем равным предельному размеру кондиционного куска во взорванной горной массе); - коэффициент вариации нормального расхода ВВ в зависимости от группы грунтов по СНиПу (табл.3.2. стр.26). Подставив, полученные коэффициенты найдем Следовательно, общая масса заряда ВВ равна Масса заряда ВВ в шпуре определяется выражением где мм - диаметр шпура; - плотность заряжания ВВ (1,0-1,2 г/смі (стр.251)); - коэффициент заполнения шпура. Число буримых шпуров для негабаритного куска большого объема Расход бурения на негабаритный кусок Удельный расход бурения 4.2 Дробление негабарита накладными и кумулятивными зарядами При взрывании наружными (накладными) и кумулятивными зарядами масса ВВ определяется по формуле где кг/ мі - удельный расход ВВ для наружного заряда. Для кумулятивного же заряда эта величина будет также равна 0,72 кг, поэтому принимаем тип заряда ЗКП-1000 (табл.3.3. стр.28). Средний диаметр взорванной горной массы можно рассчитать по формуле (по табл.3.4. принимаем максимальный размер негабарита 1000 мм) Выход негабарита можно найти по формуле где - содержание негабаритной фракции в массиве до взрыва, %, которое определяется по фактическим замерам или ориентировочно находится по табличным данным (табл.3.4. стр.29). Следовательно, рассчитаем выход негабарита для отдельностей всех размеров При расчетах принимается, что для размеров выход негабарита равен 0 (стр.501). Суммарный выход негабарита при взрывании блока определяется выражением При этом средний объем одного негабарита определяется как где - коэффициент формы. 5. Расчет безопасных расстояний при ведении взрывных работ 5.1 Расчет безопасных расстояний по разлету отдельных кусков породы Расстояние, опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов, рассчитанных на разрыхляющее действие, определяется в соответствии с "Едиными правилами безопасности при взрывных работах" (глава VIII, "Порядок определения безопасных расстояний при взрывных работах и хранении ВМ") по формуле где коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом равен - коэффициент заполнения скважины забойкой при полном заполнении свободной от заряда верхней части скважины; Подставляя полученные коэффициенты Сверяем полученное расстояние с ЕПБ (табл.4.1. стр.31), в данном случае оно удовлетворяет "Единым правилам безопасности". 5.2 Расчет безопасных расстояний по действию ударной воздушной волны Ударные воздушные волны, возникающие при взрывах наружных зарядов и скважинных (шпуровых) зарядов рыхления, представляют опасность для зданий и сооружений и в первую очередь для застекления. В проекте взрывных работ определяется безопасное расстояние по действию УВВ, на котором исключается разрушение стекол. Найдем эквивалентную массу заряда для группы из скважинных зарядов, взрываемых одновременно, определяется следующим образом: · для условий взрывания при длине заряда более 12 своих диаметров ( м, а м): где - коэффициент забойки, определяемый в зависимости от отношения длины забойки к диаметру скважины (наименьшее отношение длин, приведенное в таблице составляет 20 и при этом коэффициент равен 0,002 (табл.4.2. стр.32). При короткозамедленном взрывании для случая инициирования скважинных зарядов с помощью ДШ к значению необходимо добавить суммарную массу ВВ в поверхностной сети ДШ в одной серии замедления. Для стандартных ДШ с навеской ВВ по 0,012 кг на 1 метр где. т.к. коммутация зарядов осуществляется через каждую скважину. Следовательно, При одновременном взрывании группы скважинных зарядов рыхления безопасное расстояние по действию УВВ при дроблении пород III группы по СНиП определяются формулой (при кг): При интервалах замедления от 10 до 20 мс, безопасное расстояние должно быть увеличено в 2 раза м, принимаем 200 м. Если взрывные работы проводятся при отрицательных температурах воздуха, расчетное расстояние должно быть увеличено в 1,5 раза м, принимаем 300 м Так как здания промплощадки карьера находятся на расстоянии 1200 м, то действие УВВ на них не опасно. Безопасное расстояние по действию УВВ на человека при взрывании наружных зарядов определяется по формуле где - масса взрываемого наружного заряда, кг. Эта формула используется в условиях необходимости максимального приближения персонала к месту взрыва. В остальных случаях полученное расстояние следует увеличить в 2-3 раза, т.е. до 30-50 метров. 5.3 Расчет безопасных расстояний по сейсмическому действию Сейсмическая безопасность зданий и сооружений при взрывах предполагает отсутствие повреждений, нарушающих их нормальное функционирование. В качестве параметра, определяющего степень сейсмического воздействия на здания и сооружения. М.А. Садовским было предложено использовать максимальную векторную скорость смещения грунта у основания здания и сооружения. Экспериментально было подтверждено, что этот параметр лучше других (например, амплитуды, ускорения, смещения, периода колебаний) коррелируется с массой заряда ВВ, расстоянием до места взрыва, началом повреждения охраняемых зданий и сооружений. При этом этот параметр слабо реагирует на вариации геологического строения массива. Согласно ЕПБ, при неодновременном взрывании групп зарядов общей массой со временем замедления между взрывами каждой группы не менее 20 мс, безопасное расстояние определяется по формуле где - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого здания (сооружения) (табл.4.3. стр.35); - коэффициент, зависящий от типа здания и сооружения (табл.4.4. стр.35); - коэффициент, зависящий от условий взрывания (для зарядов рыхления). Подставив числовые данные, получим м, принимаем 100 м. М.А. Садовский, исходя из теории подобия, предложил соотношение между векторной скоростью. массой заряда и расстоянием в следующем виде: Используя эту формулу и результаты промышленных взрывов ЦПЭССЛ "Союзвзрывпром", можно предложить расчетное выражение для определения максимальной скорости смещения грунта в основании здания где - коэффициент сейсмичночти, характеризующий влияние геологического строения участка, глубины заложения заряда и пр. для многократных взрывов принимается ; - число групп одновременно взрываемых зарядов; - расстояние до места взрыва. Следовательно, получаем Согласно таблице (табл.4.5. стр.37) эта скорость соответствует 4 баллам (колебания ощущаются многими людьми, дребезжание стекол). Многолетняя практика ЦПЭССЛ "Союзвзрывпром", показывает, что для обычных зданий и сооружений, находящихся в исправном состоянии, без каких-либо повреждений основных конструктивных элементов при многократных взрывах см/с. Полученная в данном расчете скорость меньше критической, т.е. здания находящиеся на промплощадке карьера при многократных взрывах не пострадают. 6. Типовая схема организации взрывных работ 6.1 Организация взрывных работ При подготовке и проведении взрывов предусматривается следующая очередность операций: -разметка расположения скважин на уступе. -подготовка и выдача бурильщикам паспорта обуреваемого блока. -бурение скважин. -промер пробуренных скважин, разработка "Проекта массового взрыва" с внесением результатов в таблицу параметров взрывных работ. -составление распорядка проведения массового взрыва. -организация ознакомления взрывперсонала со всеми документами по взрыву. -ознакомление работников карьера с распорядком проведения массового взрыва. -оформление документов на доставку ВМ со склада. -обозначение места взрыва -вывод людей, связанных с заряжанием, из опасной зоны. -доставка забоечного материала. - доставка ВМ на взрываемый блок. -распределение ВВ по скважинам. -отгон горного оборудования за пределы опасной зоны. -установка запретной зоны, ее ограждение лентой и флажками и вывод людей, не связанных с заряжанием, за ее пределы. -заряжание скважин. -забойка скважин. -подача предупредительного сигнала. -вывод людей, не связанных с монтажом сети, за пределы опасной зоны. -монтаж сети из ДШ или НСИ. -отключение источников электроэнергии в опасной зоне. -монтаж электровзрывной сети. -проверка электровзрывной сети с безопасного расстояния. -подача боевого сигнала. -взрывание. -осмотр места взрыва, фиксирование результатов. -подача сигнала "отбой". -снятие постов охраны опасной зоны. Время проведения взрывных работ - светлое время суток по графику, согласованному с руководством карьера. 6.2 Порядок подачи сигналов Для подачи сигналов при взрывных работах предусматривается электрическая сирена, установленная стационарно, в удобном для обслуживания месте, или на автомобиле. Мощность сирены должна обеспечивать хорошую слышимость на границах опасной зоны. При подготовке массового взрыва ВВ на период заряжания в место опасной зоны при необходимости может устанавливаться запретная зона, в пределах которой запрещается находиться людям, не связанных с заряжанием. Размеры запретной зоны устанавливаются из расчета 20 м от ближайшего заряда. Она распространяется кА на рабочую площадку того уступа, на котором производится заряжание, так и на ниже- и вышерасположенные уступы, считая по горизонтали от близлежащих зарядов. Первый сигнал - предупредительный (один продолжительный гудок сирены). Сигнал подается перед началом заряжания. По этому сигналу все лица, не занятые взрывными работами, удаляются за пределы опасной зоны, и выставляют посты ее охраны. После этого производится заряжание выработок, монтаж взрывной сети и проверка ее с безопасного расстояния. Второй сигнал - боевой (два продолжительных гудка сирены). по этому сигналу производится взрыв. Третий сигнал - отбой (три коротких гудка сирены). Сигнал подается только по указанию руководителя взрывных работ после осмотра места взрыва (совместно с взрывником) и установления того, что работа в месте взрыва безопасна. 6.3 Предупреждение и ликвидация отказавших зарядов бурение скважина заряд карьер Предприятия, ведущие взрывные работы обязаны иметь инструкции по ликвидации отказавших зарядов ВВ. Инструкция утверждается руководителем или техническим директором предприятия и согласовывается с Росгортехнадзором. Все должностные лица и рабочие обязаны прослушать инструктаж и под роспись ознакомится с инструкцией. Инструктаж проводится не менее 2-х раз в год Список использованной литературы 1. Горбонос М.Г. Расчет параметров буровзрывных работ при отбойке горных пород на карьерах - МГГУ, 2005. 2. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом - МГИ, 1992. 3. Кутузов Б.Н. Суханов А.Ф. Разрушение горных пород взрывом - М. Недра, 1983. 4. Конспект лекций по дисциплине "Технология и безопасность взрывных работ". Размещено на Allbest.ru