Рис.5.2

Рис.5.3

За счет комбинирования поверхностных соединительных блоков с различными номиналами замедления при помощи неэлектрической системы инициирования «Нонель» возможно получить разнообразные схемы инициирования скважинных зарядов. Важным преимуществом систем типа «Нонель» является опережающее инициирование поверхностной сети, которое обеспечивается за счет больших внутрискважинных замедлений. Поверхностные элементы сети и внутрискважинные трубки-волноводы успевают сработать до того, как начнется подвижка горной массы, что практически исключает риск подбоя внутрискважинных трубок-волноводов и повреждение поверхностной сети. В ходе опытно-промышленных взрывов с системой «Нонель» были отработаны различные схемы инициирования с целью оптимального решения технологических задач по подготовке горной массы к экскавации.

Основными схемами взрывания скважинных зарядов на руднике «Железный» приняты диагональная и диагонально-врубовая схемы с коэффициентом сближения скважин, равным 3,5. Соединения скважин при такой схеме производятся по сторонам ромбов шахматной сетки. При установке по сторонам ромба поверхностных блоков с одинаковым замедлением скважины, расположенные по длинной диагонали ромба, взрываются одновременно. Данная схема может быть модифицирована путем установки поверхностных блоков с различным временем замедления. В этом случае достигается разновременное взрывание скважин. Путем подбора поверхностных замедлений можно регулировать направление отбойки горной массы и изменять коэффициент сближения скважин. Конкретный выбор схемы определяется конфигурацией блока, заданным направлением отбойки и другими условиями взрывания.

При использовании СИ «Нонель» или других аналогичных систем для производства взрывных работ следует придавать большое значение правильному выбору схемы взрывания, тщательному проведению монтажа сети и контролю качества монтажа каждого взрываемого блока.

Общие требования к монтажу сети.

Работы с неэлектрическими системами инициирования с использованием низкоэнергетических волноводов должны выполняться в соответствии с инструкциями по их применению.

При работе с соединительными блоками SL или е-клип системы «Нонель» обязательно выполнение следующих правил:

1. В каждый блок SL вставлять не более 5 трубок-волноводов, в каждый блок е-клип вставлять не более 8 трубок-волноводов.

2. Прежде чем защелкнуть крышку блока SL, необходимо убедиться в том, что все трубки правильно вставлены в паз. Последняя трубка не должна быть зажата между зажимом крышки и пазом, когда крышка закрыта.

3. Концы каждой трубки должны быть завязаны узлом.

4. Не вставлять трубку-волновод и ДШ в один соединительный блок.

В общем случае перед соединением поверхностных блоков с внутрискважинными волноводами необходимо убедиться в отсутствии повреждений волноводов в районе устья скважины, проверить трубки-волноводы соединительных блоков. Запрещается применять соединительные блоки с поврежденными волноводами. После подсоединения необходимо убедиться в отсутствии узлов и петель волновода вокруг соединительного блока, что может привести к его подбою и отказу сети. Запрещается располагать трубки-волноводы ближе 0,6 м от соединительных блоков. Длина трубки-волновода между соединительными блоками должна быть не менее 0,6 м. Соединительные блоки должны подсоединяться как можно ближе к скважине. Поверхностная сеть должна быть как можно короче, но без излишнего натяжения. Это уменьшает риск повреждения волноводов и обеспечивает оптимальное замедление на поверхности.

С целью уменьшения последствий возможных групповых или массовых отказов необходимо монтаж взрывной сети вести поперечными рядами от последней скважины поперечника (от последнего продольного ряда скважин к первому ряду), последовательно соединяя поперечные монтажные ряды в продольный монтажный ряд вдоль первого ряда скважин. Не рекомендуется вести монтаж рядами, параллельными первому ряду скважин (монтаж продольными рядами). Исключением из этого правила могут быть случаи, когда конфигурация блока сильно отличается от стандартной формы.

Настоящая инструкция не предусматривает дублирования взрывной сети (по типу схемы «Айтик»), так как опытно-промышленные взрывы не показали эффективности схем дублирования.

При подсоединении трубки-волновода «Динолайн» к сети блока и при соединении отрезков магистрали «Динолайн» необходимо соблюдение следующих правил:

Соблюдать условия, исключающие попадание внутрь трубок-волноводов влаги, снега, льда и грязи.

Применение «кембрика» допускается только для соединения отдельных секций трубки-волновода «Динолайн» и с первым волноводом поверхностного соединительного блока. Использование «кембрика» при монтаже поверхностных сетей взрывных блоков категорически запрещается.

При соединении секций трубки-волновода «Динолайна» использовать только сухие и чистые «кембрики».

Нельзя продувать ртом «кембрик» во избежание случайного попадания в последний конденсата и слюны. В случае загрязнения «кембрика» или даже подозрения на его загрязнение необходимо заменить его новым.

Хранить «кембрики» необходимо в отдельном чистом полиэтиленовом пакете.

Отрезать концы «Динолайн» и волновода необходимо строго перпендикулярно с применением острого ножа и деревянной подставки, контролируя отсутствие заусениц.

Интервалы замедления

В общем виде время замедления определяется величиной СПП между рядами (диагоналями) одновременно взрываемых скважинных зарядов и физико-механическими свойствами взрываемого массива (категория взрываемости, трещиноватость, плотность и т.д.) и оценивается из следующего соотношения:

Т_зам = W Ч t , мс

где W - величина СПП между рядами (диагоналями) одновременно взрываемых скважинных зарядов, условно принимаемая как расстояние между рядами скважин, м;

t - удельное замедление на 1 метр СПП, зависящее от физико-механических свойств взрываемого массива, мс/ 1 метр СПП.

Исследования, выполненные «Нитро Нобель» (Бернс Ларсон), показали, что оптимальные условия для дробления и формирования развала достигаются, если при последовательном взрывании рядов (диагоналей) взорванная горная масса успевает переместиться на 1/3 величины СПП ряда, прежде чем взорвется следующий ряд (диагональ). Правильный выбор удельного замедления для конкретных условий взрывания обеспечивает хорошее качество дробления, необходимые параметры развала горной массы и проработку подошвы. В условиях рудника «Железный» значения удельного замедления для пород различных категорий взрываемости могут колебаться в широких пределах: 22,3 - 33,5 мсек./м СПП на рудах категории взрываемости V/VI и 35,6 - 44,0 мсек./м СПП на вскрышных породах III категории взрываемости.

Для расчётного блока

Т_зам= W Ч t=7,04*30,5=214,7мсек

При использовании СИ «Нонель» риск повреждения поверхностной сети осколками горной массы при взрыве скважин на блоке значительно снижен благодаря опережающему инициированию сети за счет больших внутрискважинных замедлений. Тем не менее, при использовании больших поверхностных замедлений возможно создание условий, при которых осколки от взорвавшихся скважин могут опережать инициирование поверхностной сети и вызвать ее отказ. Предварительная оценка безопасности по фактору разлета осколков может быть выполнена по следующему соотношению:

Т_макс. < 1000 Ч + 475

, где Т_макс. - время замедления последней скважины на блоке согласно схеме взрыва, мсек.;

S- кратчайшее расстояние между первой и последней взрываемыми скважинами на блоке в плане, м;

V - скорость разлета осколков при взрыве, равная 50 м/сек;

475 - время замедления основного (нижнего) ПД, мсек.

Более точная оценка с учетом времени распространения инициирующего сигнала по поверхностной сети волноводов может быть выполнена по следующему соотношению:

t_пов + < 1000 Ч + t_скв.,

, где n - количество замедлений по схеме от первой до последней скважины;

t_пов. - номинальное время замедления поверхностных соединительных блоков при длине волновода 3,6 м, мсек.;

S - кратчайшее расстояние между первой и последней взрываемыми скважинами, м;

V - средняя скорость полета осколков при взрыве, равная 50 м/сек;

t_скв. - номинальное время внутрискважинного замедления, мсек.

Указанные соотношения могут быть использованы для проверки безопасности поверхностной сети по фактору разлета осколков не только между первой и последней взрываемыми скважинами, но и для любой пары скважин на блоке. Если указанные соотношения не выполняются, необходимо уменьшить время поверхностных замедлений или соответствующим образом изменить схему взрывания. Расчет безопасности поверхностной сети по разлету осколков должен выполняться во всех случаях, когда есть сомнения в нарушении сети осколками.

5.3. Вторичное дробление пород

Вторичное дробление пород применяется:

при разделке негабаритов;

при рыхлении уплотненной породы в съездах, пройденных по взорванной горной массе;

при ликвидации завышений подошвы и доведении горизонтов до проектных отметок.

При разделке негабарита используются следующие способы:

а) Взрывное дробление методом шпуровых и накладных зарядов;

б) Механические способы с использованием бутобоев различной конструкции (гидромолоты зарубежного и отечественного производства и т.д.).

При ликвидации негабаритов взрывным способом в качестве шпуровых зарядов используют патронированные ВВ. В качестве накладных зарядов используют гранулированные и патронированные ВВ. Для инициирования используется детонирующий шнур.

При вторичном дроблении пород в съездах, пройденных по взорванной горной массе, съезд обуривается короткими скважинами диаметром 244,5 мм глубиной 2,5 - 3 м, в которых взрываются небольшие заряды ВВ массой 20 - 30 кг на скважину. В отдельных случаях съезды обуриваются на полную глубину, при этом величина перебура по 1 ряду принимается 2,0 м, по остальным рядам -1 м.

5.4 Основные мероприятия по обеспечению безопасности буровых работ

1. Машинисты и помощники машинистов в своей работе должны строго соблюдать нормы и требования настоящей Инструкции, "Инструкции по ТБ для машинистов и помощников машиниста бурового станка СБШ-25О МН, (БТИРК-02-98, утвержденной техническим директором Ковдорского ГОКа 23.12.98г.), инструкции по эксплуатации станка бурового шарошечного типа СБШ - 250 МН, инструкции по эксплуатации компрессоров ВК-11 (ВКМ-8/25, 7ВВ - 32/7).

2. Ежегодно проходить проверку знаний по правилам эксплуатации и технике безопасности труда.

3. Обслуживающий персонал станка должен руководствоваться и соблюдать требования действующих Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП), Межотраслевых правил безопасности при эксплуатации электроустановок (МПБЭЭ), Инструкции по безопасной эксплуатации электрооборудования электросетей на карьерах, утвержденным “Перечнем работ при ежесменном обслуживании электрооборудования”.

4. Должен быть обеспечен постоянный контроль и надзор за работой и эксплуатацией буровых станков со стороны соответствующего персонала участка и рудника.

5. Машинист бурового станка является старшим в смене и несет ответственность за соблюдение правил техники безопасности всеми членами бригады.

6. Перед пуском станка в работу машинист должен убедиться, что его помощнику и другим присутствующим лицам не угрожает при этом опасность быть травмированными.

7. Без разрешения машиниста станка запрещается посторонним лицам, кроме лиц технического надзора, входить на станок, в кабину машиниста и находиться в машинном отделении.

8. Машинист не должен оставлять станок во время его работы.

9. В нерабочее время станок должен быть отведен в безопасное место, кабина заперта на замок и с питающего кабеля снято напряжение.

10. Во время работы станка ЗАПРЕЩАЕТСЯ нахождение людей около бурового снаряда, под станком, а также находиться на мачте станка при его работе и передвижении.

11. Включение и выключение рубильников и перенос питающего кабеля, находящегося под напряжением, разрешается производить только с использованием исправных диэлектрических перчаток или специальными устройствами с изолирующими рукоятками. Запрещается переносить кабель на плечах.

12. Гибкий кабель, питающий буровой станок, должен прокладываться так, чтобы исключалась возможность его примерзания, ударов и раздавливания кусками горной массы, наезда на него транспортных средств. Кабель должен прокладываться на "козлах", расстояние между которыми не более 10м, на обводненных участках кабель должен быть поднят над поверхностью воды на высоту не менее 0,3м.

13. При передвижении станка нельзя допускать натяжения кабеля во избежание порыва или выдергивания его из вводного устройства.

14. Ремонт питающего кабеля (переразделка концов) в карьере допускается производить только после отключения его от КТП и разрядки от остаточных зарядов путем наложения переносного заземления.

15. Хранение ГСМ в машинном отделении станка разрешается только в закрытых сосудах или ящиках.

16. Осмотр всех движущихся частей станка должен производиться только при полной остановке механизма.

17. Помощник машиниста должен выполнять все указания машиниста станка. Следить за наличием и исправностью средств защиты и пожаротушения, инструмента, содержать станок в чистоте и обеспечивать своевременную смазку его механизмов.

18. Всякое перемещение станка должно производиться после подачи звукового сигнала.

19. Запрещается:

- при наращивании штанг и разборке бурового снаряда производить страгивание штанги и долот при помощи электродвигателя;

- производить ремонт пневмо- и гидросистем под давлением;

- работать на станке при неисправных и с истекшим сроком поверки приборов (манометры, вольтметры и др.);

- работать на станке при снятых или неисправных ограждениях ;

- при спуске или подъеме мачты находиться людям спереди или сзади станка;

- находиться под поднимаемым буровым инструментом;

- работать без средств индивидуальной защиты;

- пользоваться открытым огнем в машинном отделении.

20. Смазка и ремонт механизмов станка разрешается после полной его остановки, выключенном главном автомате и отключении всех органов управления.

21. При обнаружении в забое не взорвавшегося заряда в шпуре, скважине, не взорвавшихся патронов в породе или руде, взрывчатых материалов следует немедленно прекратить работу и заявить об этом лицу технического надзора. Приступить к работе следует только после получения разрешения от лица технического надзора.

22. При угрозе обрушения, обвала, оползня работу станка немедленно прекратить, отвести его в безопасное место и сообщить лицу горного надзора.

23. В случае внезапного прекращения подачи электроэнергии на станок, органы управления станком должны быть приведены в положение "ноль", все автоматические выключатели должны быть выключены, кроме автомата освещения станка.

24. При несчастном случае с кем-либо из членов бригады машинист станка или его помощник обязаны немедленно принять меры по оказанию помощи и сообщить горному надзору.

24. Знание и выполнение требований настоящей Инструкции обязательно для всех машинистов буровых станков и их помощников, специалистов бурового участка и главных специалистов рудника.

5.5 Основные мероприятия по обеспечению безопасности взрывных работ

1. Взрывные работы на руднике «Железный» проводятся в строгом соответствии с требованиями «Единых правил безопасности при взрывных работах», технологической инструкции по организации и ведению взрывных работ на руднике «Железный», инструкции по безопасности труда рабочих, занятых на производстве ВР и на работах, связанных с обращением с ВМ.

2. Взрывные работы на руднике «Железный» характеризуются специфическими условиями их производства из-за близости к карьеру промплощадки комбината и жилых зданий города Ковдора, и расположения в зоне горных работ рудного ДКК, сооружений ЦПТ скальной вскрыши, системы водоотлива и энергообеспечения карьера, технологических и хозяйственных автодорог, связывающих между собой цеха комбината и объекты сторонних организаций.

3. Проведение взрывных работ и охрана опасных зон осложняются условиями Крайнего Севера. Короткое светлое время суток (2-3 часа) в зимнее время (ноябрь, декабрь, январь, февраль) ограничивает благоприятное время проведения взрывов и эффективной охраны опасной зоны.

4. Близость к карьеру города Ковдора налагает определенные ограничения на производство массовых взрывов при неблагоприятных метеоусловиях (НМУ) (направление ветра на город, величина инверсии), так как продукты пылегазового облака после взрыва частично выпадают на территорию города, а инверсия существенно увеличивает воздействие ударно-воздушных волн на здания и сооружения промплощадки и города.

Наличие в составе руд месторождения отдельных участков с рудами аномальной зоны (АЗ) при взрывании скважин в АЗ может вызвать временное превышение допустимой концентрации б активных радионуклидов в пылегазовом облаке.

С целью уменьшения влияния выбросов вредных веществ на город при производстве взрывных работ разработаны «Специальные мероприятия при ведении взрывных работ на карьере рудника «Железный», которыми предусмотрены технические и организационные меры при производстве массовых взрывов в НМУ. Мероприятия согласованы с Ковдорским комитетом экологии и санэпидемнадзором.

5. Близость зданий и сооружений промплощадки комбината к месту производства ВР налагает жесткие условия и определенные ограничения на проектирование и производство ВР.

Расчет сейсмобезопасных параметров БВР выполняется в соответствии с «Инструкцией по обеспечению сейсмической безопасности зданий и сооружений промплощадки и г. Ковдора при ведении БВР на карьере рудника «Железный».

Сейсмическая безопасность сооружений в карьере (рудный ДКК, ЦПТ скальной вскрыши) рассчитывается и обеспечивается на основе «Инструкции по обеспечению сейсмической безопасности ДКК на карьере рудника «Железный».

Сейсмобезопасность строящихся в карьере сооружений (II очередь РДКК и др.) обеспечивается в соответствии с «Инструкцией по сохранности твердеющего бетона при взрывных работах на карьере рудника «Железный».

Критерием сейсмической безопасности охраняемых сооружений является допустимая скорость смещения грунта при массовом взрыве. Время твердения бетона, марка бетона и мероприятия (технология) после укладки бетона напрямую влияют на набор прочности бетонных конструкций строительных сооружений.

6. Оцепление, охрана опасной зоны и вывод людей из цехов и зданий, расположенных на промплощадке, выполняются в соответствии с «Инструкцией о порядке оповещения, вывода и укрытия людей, организации оцепления и охраны опасной зоны на промплощадке при производстве ВР на руднике «Железный».

7. При проектировании и производстве массовых взрывов на руднике «Железный» особенно жесткие условия необходимо выдержать по действию ударных воздушных волн (УВВ) на здания и сооружения промплощадки и города Ковдора. Критерием безопасности зданий гражданского и промышленного назначения принята сохранность остекления.

Сооружения рудного ДКК, ЦПТ скальной вскрыши, находящиеся в непосредственной близости от массовых взрывов, а также жилые здания города и сооружения промплощадки защищаются от воздействия УВВ при ВР в соответствии со специальными мероприятиями, изложенными в «Инструкции по определению радиуса опасной зоны действия ударных воздушных волн на здания и сооружения промплощадки и г. Ковдора при производстве ВР на руднике «Железный

Наиболее эффективными техническими мероприятиями для сокращения воздействия УВВ при ВР являются применение грунтовой забойки, выбор направления отбойки, увеличение интервала замедления и др.

8. На стадии бурения и проектирования взрывов каскадных блоков необходимо выполнять следующие условия:

во всех случаях производить взрывание блоков в восходящей последовательности;

за счет регламентирования объема буровых работ предусматривать взрывание блоков в восходящем порядке, как правило, после окончания детонации нижележащего блока;

во всех случаях при каскадном взрывании производится расчет интервала времени между детонацией смежных блоков, интервал времени должен с запасом исключать возможность повреждения взрывной сети, результаты расчетов заносятся в проект взрыва;

9. Взрывание скважинных зарядов производится по проектам, составляемым на каждый взрыв. Взрывание шпуровых или накладных зарядов для дробления негабарита или ликвидации завышений или недоборов производится по паспорту буровзрывных работ.

При взрывании негабаритов не требуется составления распорядка взрыва.

10. Персонал рудника «Железный», осуществляющий взрывные работы и непосредственно участвующий в подготовке взрыва, должен быть ознакомлен под подпись с технической документацией (проектом, паспортом) на взрыв.

11. Все лица, занятые на взрывных работах, должны быть проинструктированы руководителем взрывных работ о свойствах и особенностях применяемых ВМ и аппаратуры, а также о мерах предосторожности при обращении с ними. Такой же инструктаж проводится при применении новых ВМ.

12. Руководство взрывными работами в смене осуществляет горный мастер участка взрывных работ, который несет персональную ответственность за обеспечение безопасной организации ВР на смене, за точное соблюдение проекта и паспорта БВР, за соблюдение персоналом порядка хранения, учета, расходования и транспортирования ВМ, за отчетность взрывников и за правильность данных о расходовании ВМ.

13. При подготовке массовых взрывов на руднике «Железный» с начала завозки ВМ и на период заряжания устанавливаются запретные зоны, в пределах которых запрещается находиться людям, не связанным с заряжанием скважин. Размеры запретной зоны определяются проектом в зависимости от горно-технических условий и конкретной организации работ и должны составлять не менее 20 м от ближайшего заряда. Запретная зона распространяется как на рабочую площадку того уступа, на котором проводится заряжание, так и на ниже и выше расположенные уступы. Запретная зона на уступе обозначается красными флажками и другими отличительными знаками.

14. Дублирования участковой и магистральной взрывной сети при использовании неэлектрических систем инициирования не производится. При взрывании скважин глубиной более 15 м выполняется дублирование скважинных детонаторов, кроме скважин с короткой колонкой заряда (не превышающей по длине двух перебуров), где допускается устанавливать один ПД в нижней части скважин.

15. Инициирование смонтированной взрывной сети при использовании неэлектрической системы «Нонель» производится от источника инициирования - взрывной машинки «Диностарт».

16. Допускается боевой узел располагать в пределах опасной зоны в блиндаже, при этом блиндаж должен располагаться не ближе 400 м от взрываемого блока и с учетом направления ветра таким образом, чтобы взрывник не попал в зону факела пылегазового облака. Использование блиндажей допускается.

Запрещается использовать в качестве укрытия карьерное оборудование (буровые станки или ковш экскаватора, а также здание ДПУ в карьере.

17. Меры безопасности и порядок вывода из опасной зоны дежурного персонала карьерной станции водоотлива предусмотрены «Инструкцией по обеспечению безопасности и порядка вывода из опасной зоны при производстве взрывных работ дежурного персонала карьерной станции водоотлива» (приложение 26).

18. Запрещается производить взрывные работы при недостаточном освещении, в темное время суток - без искусственного освещения рабочего места и опасной зоны.

19. Поверхность у устья скважины при заряжании должна быть очищена от обломков породы, буровой мелочи, посторонних предметов и т.д.

20. Все ВМ, применяемые на взрывных работах на руднике «Железный», должны подвергаться испытаниям в целях определения их пригодности для хранения и применения. Испытания должны проводиться согласно требованиям стандартов, технических условий (инструкций, руководств по применению) на соответствующие ВМ, а также инструкции «Контроль качества непредохранительных ВМ на складе ВМ рудника «Железный» ОАО «Ковдорский ГОК».

Запрещается применять ВМ с истекшим гарантийным сроком без предварительных испытаний.

21. При взрывании накладных зарядов необходимо размещать их так, чтобы взрыв одного из них не нарушил соседние заряды. Если это сделать не представляется возможным, взрывание проводится одновременно.

22. При взрывании шпуровых и наружных зарядов для разделки негабаритных кусков на развалах заряжание и монтаж взрывной сети разрешается выполнять только сверху вниз.

23. Мероприятия по предупреждению, обнаружению и ликвидации отказавших зарядов изложены в специальной инструкции.

24. Допуск рабочих в карьер разрешается после получения ответственным руководителем массового взрыва сообщений о проведении контроля состояния атмосферы карьера в соответствии с действующей инструкцией, снижении концентрации ядовитых продуктов взрыва в воздухе до установленных норм, но не ранее чем через 30 мин. после взрыва.

25. Охрана ВМ на заряжаемых блоках выполняется силами отдела вневедомственной охраны (ОВО) при Ковдорском районном отделе внутренних дел и в соответствии с действующей инструкцией взрывниками или рабочими других участков рудника «Железный», допущенными к обращению с ВМ. Рабочие участка рудника, привлекаемые к охране блоков, должны быть проинструктированы начальником или горными мастерами взрывного участка.

26. Охрана складов ВМ на комбинате возлагается на начальника ОВО при Ковдорском РОВД, который является персонально ответственным лицом за осуществление пропускного режима и организацию охраны складов ВМ и заряжаемых блоков в карьере.

Охрана складов ВМ на комбинате производится на основе «Инструкции о порядке охраны складов ВМ».

5.5.1 Расчет безопасных расстояний по разлету осколков

Радиус опасной зоны по разлету отдельных кусков породы для людей при взрывании скважинных зарядов определяется по расчетным формулам п.п. 1-3 раздела VIII «Единых правил безопасности при взрывных работах». Окончательно принимаемое при этом безопасное расстояние не должно быть меньше минимальных расстояний, указанных в приложении 1, табл. 4 ЕПБ при ВР. Безопасные расстояния от места взрыва до механизмов, зданий, сооружений определяются в проекте взрыва с учетом конкретных условий.

Радиус зоны, опасной для людей по разлету кусков породы при взрывании скважинных зарядов рыхления

r_р = 1250 · _з , м (5.8.)

r_р = 1250 ·0,8 = 537 м

_з = l_з / l_скв; _з =

_заб = l_заб / l_н; _заб =

, где r_р - расстояние безопасное для людей по разлету кусков породы при взрыве на ровной поверхности;

_заб - коэффициент заполнения скважин забойкой, _заб=1;

_з - коэффициент заполнения скважин взрывчатым веществом, _з=0,8;

f - коэффициент крепости пород по шкале профессора М.М. Протодьяконова, f=16;

d - диаметр взрываемой скважины, м, d=0,252 м;

а - расстояние между скважинами в ряду, м, а=7 м;

l_з - длина заряда в скважине, м, l_з=14,5 м;

l_скв - глубина скважины, м, L=18,8 м;

l_заб - длина забойки, м, l_заб=4,35 м;

l_н - длина свободной от заряда верхней части скважины, м, l_н=4,35 м;

Расчетный проектный радиус опасной зоны для людей по разлету кусков породы при взрыве (R_рб) округляется в большую сторону до значения, кратного 50 м. и

принимается равным:

R_рб = 550 м

Радиус опасной зоны по разлету кусков породы при взрывах для механизмов, зданий и сооружений

При принятых проектных параметрах взрывания скважинными зарядами радиус опасной зоны по разлету кусков для оборудования и сооружений определен по методике, предусмотренной в «Технических правилах ведения взрывных работ в энергетическом строительстве» (согласованых Госгортехнадзором России 20.01.97, № 08-10/42), раздел 8.2., п.п. 8.2.1.-8.2.5.

r_р.с. = 170 · к_у , м (5.9.)

где: r_р.с. - радиус опасной зоны для сооружений;

к_у - коэффициент условий короткозамедленного взрывания, (при двухрядном КЗВ -

к_у = 0,9; при поскважинном КЗВ - к_у = 0,75; при многорядном КЗВ - к_у = 1,0);

q - удельный расход ВВ, кг/м³, q=0,94 кг/м³;

Н - высота уступа, м, Н =15 м;

l_заб - длина забойки, м, l_заб =4,35 м.

При поскважинном КЗВ:

r_р.с.= 170·0,75220, - принимаем 250 м;

При многорядном КЗВ:

r_р.с.= 170·1,0335, - принимаем 350 м;

При двухрядном КЗВ:

r_р.с.= 170·0,9297, - принимаем 300 м;

Для уменьшения дальности разлета кусков породы в сторону охраняемых объектов необходимо ориентировать направление отбойки при использовании различных схем КЗВ в противоположную сторону от объектов. Необходимо также учитывать силу ветра в направлении охраняемых объектов.

5.4.2 Расстояния безопасные по действию сейсмовзрывных волн

Сейсмическая безопасность зданий и сооружений при взрывах предполагает отсутствие повреждений, нарушающих нормальное их функционирование.

Расстояние, на котором колебания грунта, вызываемые взрывом, становится безопасным для зданий и сооружений, определяется по методике ПБ 13-407-01, глава VIII, п.4:

r_с =, (5.10.)

где: r_с - расстояние от места взрыва до охраняемого здания и сооружения, м;

К_г, К_с, б - коэффициенты свойств, типов сооружений, условий взрывания (ПБ 13-407-01, глава VIII); К_г=8; К_с=1,5; б=1;

N - количество групп зарядов, N=4;

Q - общая масса взрываемых зарядов, кг, Q=50000;

r_с = =313, - принимаем 350 м.

Для жилпоселков при К_с=2:

r_с = = 417, - принимаем 450 м.

5.4.3 Радиус опасной зоны по действию ударной воздушной волны (УВВ)

Определение радиуса опасной зоны по действию ударной воздушной волны (УВВ) на застекление зданий и сооружений при взрывании скважинных зарядов рыхления, произведено по методике, изложенной в ПБ 13-407-01, глава VIII, п.5 на основании данных, приведенных в настоящем проекте.

r_в = 65 Q_э, м; при 2 ? Q_э < 1000 кг

Q_э = 12Рd_сквк₃N+ Q_дш, кг

R_в = r_в · к_t · к_кзв к_гр, м

где: Q_э - эквивалентная масса заряда,

Q_дш - суммарная масса ВВ в сети ДШ, кг;

Р - вместимость 1 м скважины, кг, Р=57,3 кг;

d - диаметр скважины, м, d=0,252 м;

N - количество зарядов в одной группе, N=14;

к₃ - коэффициент, зависящий от соотношения длины забойки и диаметра скважины, к₃=0,002;

r_в - радиус опасной зоны по действию УВВ по эквивалентной массе заряда, м;

к_t - коэффициент, учитывающий производство взрывных работ при отрицательной температуре воздуха к_t = 1,5;

к_кзв - коэффициент, зависящий от интервалов замедления при КЗВ, к_кзв =1,5;

к_гр - коэффициент, учитывающий группу пород для гранитов Х гр., к_гр =1,5;

R_в - расчетное значение радиуса опасной зоны по действию УВВ на застекление с учетом отрицательных температур воздуха и интервалов замедления при КЗВ.

Q_дш = L_дш · 0,012,

L_дш= к ·(а·N_скв+2·в·n),

где: L_дш - длина поверхностной сети ДШ, м;

0,012 кг - вес ВВ в 1 м ДШ;

n - количество групп в блоке, n=4;

к - коэффициент, учитывающий непредвиденные расходы ДШ, к=1,1;

а = 6 м; в= 6 м - расстояние между скважинами в ряду;

N_скв - количество скважин в блоке, N_скв =100

L_дш =1,1·(6 ·100 + 2·6·4) = 690 м;

Q_э = 12 · 45 · 0,252 · 0,002 · 25 + 690·0,012 = 15,1 кг;

Q_дш = 690 · 0,012=8,3 кг;

r_в = 65 ?= 253 м;

R_в = 253 · 1,5 · 1,5 =567, - принимаем 600 м;

R_в в зимнее время R_в=567·1,5 = 850 м;

Исходя из приведенных расчетов (радиуса опасной зоны по разлету отдельных кусков породы, от сейсмического воздействия и по действию ударной воздушной волны), за безопасное расстояние принимается наибольшее из установленных значений по поражающим факторам, равное при взрывании зарядов диаметром 252 мм - 600 м и в зимнее время - 850 м.

6. Автоматизированная система управления комплексом ЦПТ скальной вскрыши

Все управление механизмами ЦПТ сведено в единую схему и осуществляется из помещения операторной, расположенной на отм.+272 м.

Технические средства верхнего уровня расположены в ЦПУ, оснащенном пультом управления с интегрированной мозаичной мнемосхемой, компьютером с монитором и программируемым контроллером. Все действия оператора по управлению дробильно-конвейерным комплексом в автоматическом дистанционном режиме осуществляются с пульта управления. На мозаичной мнемосхеме изображена стилизованная схема комплекса, которая дублируется на мониторе компьютера. Это дает возможность постоянного оптического отображения процесса дробления и транспортировки скальной вскрыши. Индикация отдельных режимов работы или помех отличаются по цвету.

Оператор ЦПУ осуществляет следующие действия:

· Пуск и остановка конвейеров в направлении, соответствующем схеме блокировочных зависимостей.

· Автоматическое включение предпусковой звуковой сигнализации до начала запуска первого механизма и отключение ее после окончания запуска последнего в цепи механизма.

· Автоматическое отключение механизмов, расположенных перед аварийно остановившимся механизмом в транспортной цепочке.

· Контроль работы и отключения всех механизмов конвейерного комплекса и взаимосвязь с ДПУ.

· Выбор оптимальной скорости движения полотна пластинчатого питателя.

6.2 Транспортная линия ЦПТ

Транспортная линия ЦПТ состоит из трех дробильно-перегрузочных узлов и конвейеров П2, М1, М2, Т, ПК. Рядом с каждой приводной станцией расположено электропомещение на понтонах, у торцевого конвейера это помещение находится на приводной станции. Для реализации задач управления применяется трехуровневая система сбора и обработки информации (нижний, средний и верхний).

На каждом конвейере установлены:

6.2.1 Местный пункт управления конвейером, с помощью которого осуществляются следующие операции:

· Блокирование работы конвейера.

· Выбор режима работы конвейера: - дистанционный, с ЦПУ или местный, со вспомогательным приводом.

· Работа конвейера в местном режиме.

6.2.2 Пульт управления для натяжения и ослабления ленты.

6.2.3 С помощью технических средств нижнего и среднего уровней на конвейерах осуществляется:

· Выбор режима управления - автоматический или местный.

· Автоматическое включение предпусковой сигнализации.

· Контроль уровня транспортируемого материала в местах перегрузки.

· Контроль уровня конуса на загрузочном складе и положение ПК.

· Контроль положения высоковольтных ячеек и пусковых устройств конвейеров.

· Контроль скорости и пробуксовки ленты.

· Контроль срабатывания конечных выключателей, датчиков схода ленты.

· Контроль температуры подшипников двигателей конвейеров.

· Контроль натяжения ленты.

· Передача данных о состоянии механизмов в контроллер ЦПУ.

Автоматизированное управление ДПУ.

ДПУ управляются контроллерами (техническим средством второго уровня), установленными в электропомещении, на которые поступает информация о состоянии механизмов ДПУ с технических средств контроля нижнего уровня (датчики, исполнительные механизмы и т.д.). С помощью технических средств нижнего и среднего уровня на ДПУ осуществляется:

· Выбор режима управления механизмами (автоматический или местный).

· Пуск и остановка механизмов.

· Контроль нижнего уровня материала в приемных бункерах.

· Автоматическое включение предпусковой сигнализации.

· Автоматическое отключение всех механизмов, расположенных перед аварийно остановившимся механизмом.

· Контроль уровня в течках дробилок.

· Контроль работы и отключения всех механизмов ДПУ в случае остановки конвейера П2.

· Контроль состояния конечных выключателей, установленных на ограждениях приводных станций механизмов ДПУ.

· Контроль состояния кабель-тросовых аварийных выключателей и датчиков схода ленты.

· Контроль температуры подшипников дробилок.

· Контроль тока статора дробилки.

· Контроль состояния высоковольтных ячеек и пусковых устройств двигателей дробилок.

· Выбор оптимальной скорости полотна питателя в зависимости от количества материала в пасти дробилки и тока статора двигателя дробилки.

· Передачу данных о состоянии механизмов в контроллер ЦПУ.

Выбор оптимальной скорости полотна пластинчатого питателя осуществляется посредством преобразователя частоты ACS 604 (производитель ABB ACC GmbH Industrietechnik, Cottbus), который обеспечивает наилучшие характеристики регулирования электродвигателя переменного тока. Будучи первым приводом переменного тока, использующим принцип прямого регулирования вращающего момента, преобразователь ACS 604 точно регулирует скорость и вращающий момент асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором без применения обратной связи с помощью кодирующего устройства или тахогенератора. Пульт управления преобразователя ACS 604 представляет собой пользовательский интерфейс для контроля и настройки параметров и для управления работой.

Идентификация электродвигателя. Непревзойдённые характеристики режима прямого регулирования крутящего момента основаны на точной модели электродвигателя, которая определяется во время запуска. При первой подаче команды «Пуск» автоматически производится быстрая идентификация электродвигателя. Во время первого запуска электродвигатель в течении нескольких минут намагничивается при нулевой скорости, что обеспечивает построение модели электродвигателя.

Регулировка скорости. Для таких применений, где требуется избегать некоторых скоростей или диапазонов скоростей электродвигателя, что обусловлено, например, явлениями механического резонанса, предусмотрена функция критических скоростей. Преобразователь ACS 604 позволяет устанавливать до трёх различных скоростей или диапазонов скоростей, которые будут пропускаться во время работы. Каждая установка критической скорости даёт возможность пользователю определять верхний и нижний пределы скорости. Если опорный сигнал скорости требует, чтобы преобразователь ACS 604 работал в данном диапазоне скоростей, то функция критических скоростей заставит преобразователь работать на нижнем (или верхнем) пределе до тех пор, пока опорный сигнал выйдет из критического диапазона. При разгоне/торможении электродвигатель проходит через диапазон критических скоростей в соответствии с заданной формой участка разгона или торможения.

В преобразователе ACS 604 можно предварительно задать 15 постоянных скоростей. Постоянные скорости выбираются с помощью цифровых входов. Включение постоянной скорости отменяет внешнюю опорную скорость.

Во время идентификационного прогона электродвигателя происходит автонастройка регулятора скорости преобразователя. Однако можно отрегулировать коэффициент усиления, время интегрирования и время дифференцирования вручную или же дать возможность преобразователю выполнить отдельный цикл автонастройки регулятора скорости. Во время такого цикла электродвигатель заставляют выполнить серию поворотов, во время которых происходит настройка регулятора скорости в зависимости от нагрузки и моментов инерции электродвигателя и приводимого им оборудования.

Статическая ошибка регулирования скорости обычно составляет от ±0,1 до ±0,5 % от номинальной скорости электродвигателя и является вполне приемлемой промышленного применения. Если требуется более точное регулирование скорости, можно установить импульсный датчик. В этом случае статическая ошибка регулирования скорости обычно равна ±0,01% от номинальной скорости электродвигателя.

Диагностика. Предусмотрено несколько сигналов фактических значений следующих параметров:

· частота, ток, напряжение и мощность на выходе преобразователя;

· скорость и крутящий момент электродвигателя;

· напряжение питающей электросети и напряжение (постоянного тока) промежуточной схемы;

· активные пункты управления (местное/внешнее1/внешнее2);

· опорные величины;

· температура преобразователя;

· счётчик рабочих часов (ч), счётчик электроэнергии (кВт-ч)

с дисплея пульта управления можно одновременно считывать три сигнала.

Архив неисправностей содержит информацию о 64 последних неисправностей, обнаруженных преобразователем (16 остаются в памяти и после отключения питания). Неисправности показываются на экране в текстовом формате вместе с общим времен, в течении которого на преобразователь подаётся питание.

Весовой учёт производительности комплекса осуществляет Accumass BW100 - микропроцессорный интегратор, разработанный для пользования с конвейерными весами. Сигналы скорости и нагрузки от конвейера и, соответственно, весов обрабатываются, чтобы получить текущий поток и суммарную массу перемещённого груза. Первичные значения скорости и груза, и производимые значения потока суммарной массы могут быть отражены на дисплее BW100 или выданы по токовой петле в форме аналогового токового сигнала, сигнала реле и сигнала удалённого сумматора.

BW100 может передавать данные удалённому контроллеру или компьютеру по токовой петле через преобразователи BIC-2, CVCC-2 (Milltronics) или через их аналоги. Он также совместим с интерфейсом Milltronics Dolphin для связи с удалённым компьютером с целью настройки прибора и модернизации программного обеспечения. Данные по весовому учёту - мгновенной нагрузке, часовой нагрузке, скорости ленты - передаются на удалённый компьютер, расположенный в операторной гор.+272, оттуда информация через модем поступает на рабочий компьютер начальнику участка и начальнику цеха.

Особенности BW100:

· жидкокристаллический дисплей;

· два контакта удалённого сумматора;

· наличие адаптера для связи по токовой петле;

· совместимость с интерфейсом Dolphin;

· программируемое реле;

· изолированный токовый выход;

· линеаризация потока;

· настройка с клавиатуры и с компьютера;

· автоматизированная коррекция ноля.

Рис.6.1

Спецификация BW100:

Питание: 220-230 В переменного тока (рекомендуется источник бесперебойного питания). Частота: 50/60 Гц; Мощность:15 Вт.

Окружающая среда:

установка наружная

температура от -20 до 50°С

уровень загрязнения 4

относительная влажность любая

степень защиты от проникновения пыли и твёрдых тел - IP65

Корпус: сплав полипропилена;

электронная часть в герметичном отсеке.

Дисплей: жидкокристаллический, 38х100 мм;

Память: программа хранится в энергонезависимой памяти (FLASH), параметры сохраняются в энергонезависимой памяти (EEPROM), обновление через интерфейс Dolphin.

Связь: биполярная токовая петля и интерфейс Dolphin.

Расчёт текущей производительности и суммарного количества материала, прошедшего через весы осуществляется на основе значений погонной нагрузки и скорости. Измерение погонной нагрузки на ленте осуществляется по сигналу датчиков веса. Измерение мгновенной скорости осуществляется по сигналу датчика скорости, либо скорость может считаться постоянной величиной, что существенно снижает точность измерений на реальном конвейере.

Функция суммирования основана на внутреннем сигнале потока (масса в единицу времени), пропорциональном скорости ленты и нагрузке в конвейерных весах. Сигнал потока определяется несколько раз в секунду, чтобы точно высчитать массу перенесённого материала. В энергонезависимой памяти прибора хранится масса материала, прошедшего через весы с момента последнего обнуления сумматора оператором. BW100 обеспечивает два независимых внутренних сумматора (значение каждого из них хранится в энергонезависимой памяти) и два выхода для внешних сумматоров. Дабы избежать суммирования материала при низком уровне потока устанавливается предел в процентах от номинального значения потока. Ниже этого предела суммирование не производится. Когда материальный поток возвращается к норме (выше предела) суммирование возобновляется.

Связь осуществляется посредством последовательного порта, работающего по стандарту «Токовая петля». Это обеспечивает связь на значительных расстояниях, а подключение следует производить через адаптеры Milltronics CVCC, BIC-2 или адаптеры сторонних производителей (рис.6.2).

Рис.6.2

Перечень устройств контроля и автоматики участка ЦПТ.

Табл.6.1

№	Контролируемые параметры	Место установки	Кол-во	Тип устройств контроля и автоматики
1	2	3	4	5
1	Контроль нижнего уровня горной массы в приемных бункерах, нижней течки Д3	Пл. питатели №1; 2; 3.	3	« vegator » 272,273
2	Контроль завала зева щековых дробилок СМД-117Б	В зеве СМД-117Б №1; 2; 3.	3	« vegator » 272,273
3	Контроль завала нижней течки дробилок СМД-117Б №1,2	В нижней течке СМД-117б	2	СНР-133
4	Контроль температуры подшипниковых узлов дробилок	СМД-117 №1,2,3.	12	ТСП
5	Контроль температуры подшипников привода дробилок	Привод СМД-117 №1,2,3.	6	ТСМ
6	Контроль тока статора двигателя дробилки	ПСУ-0,4кВ	1	Е854
7	Контроль работы и отключения всех механизмов ДПП	ПСУ-0,4кВ; ЦПУ	3	Проконтик
8	Контроль работы и отключения конвейера П2.	Электропомещение П2; ЦПУ	1	Проконтик
9	Контроль состояния высоковольтной ячейки и пускового устройства (УПТФ) двигателя дробилки	ПСУ-0,4кВ; ЦПУ	1	Проконтик
10	Контроль срабатывания конечных выключателей ограждений дробилки и уборочного конвейера	ПСУ-0,4кВ; ЦПУ	1	Проконтик
11	Контроль скорости уборочного конвейера.	Конвейер просыпи	1	БКВ
12	Контроль срабатывания кабель-троссовых, аварийных выключателей и датчиков схода ленты уборочного конвейера.	ПСУ-0,4кВ	1	Проконтик
13	Выбор оптимальной скорости полотна пластинчатого питателя.	ПСУ-0,4кВ	1	ACS-604
14	Контроль уровня верхней течки Д1, Д2, Д3	Верхняя течка Д1, Д3	2	СУР
15	Пуск и останов конвейеров в направлении обратном транспортированию г/м	Электропомещение конвейеров; ЦПУ		Проконтик
16	Контроль уровня транспортируемого материала в местах перегрузки.	Перегрузочные узлы	4	« vegator » 272,273
17	Автоматическое включение предпусковой сигнализации до начала запуска первого механизма и отключение её после окончания запуска последнего по пуску механизма	Электропомещение конвейеров; ЦПУ		Проконтик
18	Автоматическое ( в случае остановки одного из конвейеров) одновременное отключение всех конвейеров, транспортирующих груз на остановившийся.	Электропомещение конвейеров; ЦПУ		Проконтик
19	Контроль уровня конуса на загрузочном складе и положение конвейера ПК.	Конвейер ПК	1	« vegator » 272,273
20	Контроль работы и отключения всех механизмов конвейерного комплекса и взаимосвязь с ДПУ.	ЦПУ		Проконтик
21	Контроль состояния высоковольтных ячеек и пусковых устройств двигателей конвейеров.	Электропомещение конвейеров; ЦПУ		Проконтик
22	Контроль срабатывания конечных выключателей, аварийных выключателей, датчиков схода лент.	Электропомещение конвейеров; ЦПУ		Проконтик
23	Контроль скорости и проскальзывания лент.	Отклоняющий барабан		ЕДО
24	Контроль температуры подшипников двигателей конвейеров.	Электродвигатели конвейеров	12	ТСП

Измерительные устройства Vegator 272/273 - микроволновый барьер может использоваться для бесконтактной регистрации минимальных и максимальных предельных уровней сыпучего материала и жидкостей в хранилищах или закрытых ёмкостях. Особенно хорошо поддаются измерению материалы, обладающие электропроводностью.

Данное устройство состоит из:

микроволновый излучатель Vegator 273 с зажимами для подсоединения к сети;

микроволновое приёмное устройство Vegator 272 с зажимами для подсоединения к сети, зелёной контрольной сетевой лампочки, переключатель чувствительности, уравнивающим потенциометром, жёлтым светодиодом для индикации уравнивания, выходным реле, зажимами для выходного реле.

Принцип действия. Принцип измерения микроволнового барьера идентичен принципу фоторелейного барьера. Излучатель подаёт поляризованный микроволновый сигнал частотой 5,8 ГГц. Часть поглощается или отражается веществами находящимися на линии передачи сигнала. В результате этого в приёмное устройство поступает ослабленный сигнал. При неослабленном сигнале выходное реле притягивается, жёлтый светодиод не светится. Если материал попадает в поле микроволнового луча, выходное реле отпускается, жёлтый светодиод светится. Режим работы должен быть настроен так, чтобы при исчезновении напряжения в сети не выполнялись нежелательные функции включения (безопасная схема цепи тока покоя).