Разрушение горных пород взрывом

Дисциплина Разрушение горных пород взрывом

Дисциплина Разрушение горных пород взрывом является одной из базовых дисциплин по специальности Горное дело, изучение которой необходимо будущим бакалаврам-горнякам. Она включает в себя изучение начального процесса технологии добычи скальных пород, их отделение от массива и дробление на куски определенных размеров.

Взрывные работы

В настоящее время на карьерах универсальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки скальных пород к выемке является разрушение пород с помощью буровзрывных работ. Для ведения буровзрывных работ в массиве пород бурят скважины или проходят камеры, в которых размещают, а затем взрывают заряды взрывчатых веществ (ВВ).

Задачи изучения дисциплины

  • Изучение основных свойств горных пород, их классификации применительно к буровзрывным работам.
  • Характеристики промышленных взрывчатых веществ (ВВ), средств и способов взрывания.
  • Основы теории взрыва и взрывчатых веществ.
  • Современные способы бурения шпуров и взрывных скважин.
  • Механические методы разрушения горных пород.
  • Способы инициирования зарядов взрывчатых веществ.
  • Современные методы регулирования качества проведения взрывных работ.
  • Методики расчета параметров буровзрывных работ, взрывной сети, безопасных параметров буровзрывной сети.

Ожидаемые результаты программы

  • Применять знания для освоения других горных дисциплин.
  • Обучение методам безопасного ведения взрывных работ.
  • Способность самостоятельно отыскивать необходимые знания для решения проблем горного производства.
  • Развитие навыков анализа и критического мышления.
  • Применение компаративного подхода для расширения кругозора.
  • Способность проводить самостоятельные научные исследования и обобщать полученные результаты.
  • Оценка принимаемых решений с позиции их целесообразности и эффективности.
  • Профессиональное общение и коммуникации по вопросам организации подготовки горной массы к выемке.
Про сертификаты:  Что такое паспорт качества на продукцию и обязателен ли он

Ожидаемые результаты дисциплины

  • Организация проведения взрывных работ в соответствии с требованиями Правила обеспечения промышленной безопасности для опасных производственных объектов, ведущих взрывные работы.
  • Руководство работами и контроль качества выполнения.
  • Выбор рациональных способов бурения шпуров и скважин, типов ВВ и СИ для проектируемого взрыва.
  • Разработка и ведение технической документации по БВР.
  • Предотвращение производственного травматизма и профессиональных заболеваний.
  • Знание альтернативных методов разрушения горных пород.
  • Практические навыки расчета электровзрывной сети.
  • Использование контрольно-измерительных приборов для проверки электрических взрывных сетей.
  • Составление паспорта буровзрывных работ.

Язык обучения: русский

Анализ взрывных работ и буровзрывных операций

Анализ дает понимание и оценку состояния и динамики отрасли, свойства горных пород, классификацию для буровзрывных работ. Включает характеристику взрывчатых веществ, средства взрывания, теорию взрыва, современные методы бурения и взрывных скважин.

Характеристика взрывных работ

  • Основные свойства горных пород
    • Прочность
    • Плотность
    • Текучесть
  • Классификация горных пород
    • Основные типы пород
    • Различия в структуре и свойствах

Оценка и синтез

  • Оценка рисков
    • Возможные угрозы и последствия
    • Мониторинг и контроль
  • Синтез альтернатив
    • Поиска альтернативных решений
    • Анализ в условиях неопределенности

Основы взрывных работ

  • Современные методы бурения
    • Шпуров
    • Взрывных скважин
  • Механические методы разрушения
    • Инициирование зарядов
    • Регулирование качества работ

Способности и навыки

  1. Работа с различными источниками информации
  2. Подготовка исходных данных для расчета взрывных сетей
  3. Обоснование выбора методик расчета
  4. Расчет параметров взрыва
  5. Выполнение паспортов работ

Анализ факторов влияния

Проведенный анализ показал влияние природных и технологических факторов на процессы деформации, расслоения и обрушения пород. Основные факторы:

  • Условия залегания пласта
  • Свойства горных пород
  • Типы используемого оборудования

Оценка состояния пород

При оценке состояния пород следует оперировать коэффициентами, учитывающими физико-механические свойства пород и технологию проходки выработки.

  1. Коэффициент физико-механических свойств

    • Требуется комплексный учет характеристик пород
    • Численное значение расчитывается по формуле
  2. Коэффициент длительной прочности

    • Для сланцев колеблется в пределах 0,5-0,6
  3. Коэффициент растягивающих напряжений

    • Зависит от формы выработки
Про сертификаты:  Вакцинация от COVID-19 для иностранных граждан | Единый центр документов

Анализ и оценка факторов важны для успешной реализации буровзрывных работ.

Риски в горной выработке

  • коэффициент бокового распора. Величина этого параметра зависит от отношения вязких и упругих составляющих деформаций, которые скачкообразно меняются с глубиной. Для расчетов значение коэффициента бокового распора в массиве горных пород следует принимать равным 0,33.

Ещё один поправочный коэффициент учитывает особенности выполнения и состав технологических операций проведения горной выработки буровзрывным способом. Для условий современных шахт величина этого коэффициента может быть определена из выражения

-поправочный коэффициент, учитывающий степень расслоения пород. Численные значения коэффициента Кропределяются эмпирическим путем (по результатам геоакустических спектральных измерений), лежат в широком диапазоне от 0,1 до 1 и зависят от количества и мощности породных слоев

  • коэффициент, учитывающий структурное ослабление пород непосредственной кровли выработки после проведения БВР. Принимается из диапазона с учетом крепости пород, геометрии выработки и основных параметров паспорта БВР

Исходя из представленных выше рассуждений, вероятность устойчивого состояния пород непосредственной кровли горной выработки, проводимой с помощью БВР, может быть определена из выражения

С учетом того факта, что суммарная вероятность двух несовместных событий всегда равна единице, вероятность обрушения пород кровли горной выработки может быть ориентировочно определена по формуле

На основании предложенного методического подходавероятности обрушения пород непосредственной кровли выработки можно рассчитать величину риска травмирования проходчиков от обрушений пород. Для этого, на наш взгляд, следует наряду с анализом природных и технологических факторов учитывать эргономический. В частности, при оценке риска травмирования от обрушений предлагается использовать поправочный коэффициент, учитывающий возможные ошибки и нарушения проходчиков при выполнении ими технологических операции по проведению горной выработки. Это важно, т.к. по статистике 52% травм происходит вследствие проявления человеческого фактора, а именно – недисциплинированности и недооценки работниками производственной опасности

Про сертификаты:  AI marketing — Зарабатывайте до 35% кэшбэка!

. Кроме того, следует учесть объективный факт присутствия работающих в призабойном пространстве выработки, обусловленный производственной необходимостью. В соответствии с проведенным хронометражом в подготовительных забоях время нахождения людей в потенциально опасных зонах может достигать 50% от продолжительности рабочей смены. С учетом этих условий риск травмирования может быть определен из следующего выражения

  • поправочный коэффициент, повышающий уровень риска травмирования проходчиков от обрушений на 20-25% при наличии зафиксированных ошибок и нарушений при выполнении технологических операций проходческого цикла.

Для оценки уровня риска травмирования проходчиков обрушающимися породами разработана и предлагается к практическому использованию эмпирическая пятиуровневая шкала, представленная в таблице 1.

Таблица 1 – Оценочная шкала риска травмирования от обрушений

Уровень рискаОписание
1Минимальный риск, низкая вероятность обрушения
2Низкий риск, вероятность небольших обрушений
3Средний риск, возможны значительные обрушения
4Высокий риск, вероятность серьезных обрушений
5Критический риск, обрушения катастрофического масштаба

Уровень риска травмирования

Таблица уровня риска травмирования:

Уровень рискаРиск травмирования от обрушенийПрактические рекомендации и срочность их выполнения
1Допускается работа в нормальном режиме
2Необходимо повышенное внимание при выполнении работ
3Рекомендуется анализ текущей обстановки и разработка защитных мер (при необходимости)
4Требуется применение дополнительных средств защиты от обрушения. Работы могут быть остановлены в любой момент
5Немедленная остановка работ и введение корректив по нормализации обстановки

Эмпирическая пятиуровневая шкала

Для оценки уровня риска травмирования проходчиков обрушающимися породами разработана и предлагается к практическому использованию эмпирическая пятиуровневая шкала.

Она позволяет:

  • Ранжировать степень опасности в забое выработки по уровням риска
  • Дает практические рекомендации по нормализации обстановки и срочности их выполнения
  • Определяет стратегию мер по обеспечению приемлемого уровня производственной безопасности при проходке выработки с помощью БВР.
Оцените статью
Мой сертификат
Добавить комментарий