strzal.doc

Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

w Krakowie

Ćwiczenie projektowe z przedmiotu

Podstawy Techniki Strzelniczej

Strzelanie długimi otworami

Tomasz Kulczycki

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

GiG rok III gr. 2.

Dane projektowe

Skała                                                                               –    Porfir

wsp. zwięzłości                                                               –    f = 24

wielkość wydobycia                                                        –   W = 1100 000 [Mg/rok]

wysokość piętra                                                               –   H = 17 [m]

średnica otworów strzałowych                                        –   d = 0,115 [m]

promień strefy szkodliwych drgań sejsmicznych            –   rs = 820 [m]

promień strefy zagrożenia ze względu na działanie

udarowej fali powietrznej                                                –   rp = 820 [m]

Wybrałem materiał wybuchowy Amonit 63H z katalogu firmy Erg Bieruń.

PARAMETRY TECHNICZNE:

zawartość nitroestrów - 4%

średnia prędkość detonacji - 1507 m/s

wydęcie w bloku ołowianym - 350 cm3

wrażliwość - detonuje od spłonki wzorcowej ZnT

względna zdolność do wykonania pracy - 87% odnośnej siły heksogenu

gazy postrzałowe MW luzem - 0,048% tlenku węgla; 0,064% tlenków azotu

gazy postrzałowe MW w otoczce z PE - 0,103% tlenku węgla; 0,064% tlenków azotu

wrażliwość na tarcie - wytrzymuje 353 N (36 kG)

wrażliwość na uderzenie młotem Kasta - wytrzymuje 10 kG z 35 cm (4,0 kGm)

średnia gęstość zanabojowania - 0,959 g/cm3

gęstość MW luzem średnio - 0,792 g/cm3

dopuszczalny okres przechowywania - do 3 miesięcy od daty produkcji

rodzaj otoczki - folia polietylenowa barwy czerwonej

Obliczenia

I. Obliczenie łącznej ilość ładunku MW odpalanego w jednej serii.

Wielkość promienia strefy zagrożenia ze względu na działanie udarowej fali powietrznej oblicza się na podstawie wzoru

[m]

gdzie:

- promień strefy zagrożenia [m]

- współczynnik obliczeniowy

- łączna ilość ładunku MW odpalana w jednej serii [kg]

Z powyższej zależności obliczamy ilość ładunku MW odpalanego w jednej serii.

= 10 – współczynnik przyjęty na podstawie Dz. U. 135 załącznik nr 5, tabela 1

Qp = 592704 [kg]

II. Obliczenie ładunku MW odpalanego natychmiastowo

Promień strefy szkodliwych drgań sejsmicznych obliczamy na podstawie wzoru:

[m]

gdzie:

- odległość od miejsca strzelania do chronionego obiektu

- ładunek MW odpalany natychmiastowo

- parametr zależny od prędkości podłużnej fali sejsmicznej na podstawie Dz. U 135.

Z powyższej zależności obliczamy ładunek MW odpalany natychmiastowo

= 0,025

Qs = 196 [kg]

III. Obliczenie jednostkowego zużycia MW

gdzie:

- gęstość skały = 2,7 [g/cm3], wg skryptu AGH nr 1175 „Badanie fizycznych   własności skał”.

- wskaźnik zwięzłości, = 24

- średnica otworu strzałowego = 115 [mm]

- średnie odległości między szczelinami w masywie górotworu = 1 wg skryptu AGH nr 1241 „Technika Strzelnicza w Górnictwie Odkrywkowym”

- rozmiar żądanego ziarna = 0,4 [m]

- ciepło wybuchu dla danego MW = 835,9606 [kcal/kg].

q = 1[kg/m3]

IV. Parametry geometryczne rozmieszczenia otworów:

a) Głębokość otworu strzałowego równoległego do ociosu:

[m]

gdzie:

α – kąt nachylenia ściany, przyjąłem 80º

H- wysokość piętra H = 17 [m]

lpw – wielkość przewiertu

lpw =  1,15

[m]

L = 18,4[m]

b) Obliczenie wielkości zabioru

[m]

gdzie:

c – pojemność jednego metra otworu

- promień otworu strzałowego

- gęstość nasypowa MW, dla amonitu 63H – 792 kg/m3

c = 7,27 [kg/m]

L – głębokość otworu strzałowego równoległego do ociosu L = 18,4[m]

lpb – długość przybitki

lpb = 3,45 [m]

q – jednostkowe zużycie MW q = 1 [kg/m3]

m – względna odległość między otworami, przyjmuje m = 1,1

H – wysokość piętra, H = 17 [m]

[m]

z = 2,42 [m]

c) Obliczenie odległości pomiędzy otworami w szeregu:

[m]

gdzie:

m – względna odległość między otworami

z – wielkość zabioru

[m]

a = 2,66[m]

V. Obliczenie wielkości ładunku w otworze:

[kg]

gdzie:

q – zużycie jednostkowe MW q = 1 [kg/m3]

z – wielkość zabioru, z = 2,42 [m]

a – odległości pomiędzy otworami w szeregu: a = 2,66 [m]

H – wysokość piętra, H = 17 [m]

[kg]

Q1 = 109 [kg]

VI. Obliczenie ilości otworów strzałowych w serii i na stopień opóźnienia

a) obliczenie ilości otworów strzałowych w serii

gdzie:

Qp – łączna ilość ładunku MW odpalana w jednej serii 592704 [kg]

Q1 – wielkość ładunku w otworze Q1 = 109 [kg]

ns = 5448

b) obliczenie ilości otworów strzałowych na stopień opóźnienia

gdzie:

Qz – ładunek MW odpalany natychmiastowo

Q1 – wielkość ładunku w otworze Q1 = 109 [kg]

nz = 1

Przyjmujemy wartość – 1 otworów strzałowych na jeden stopień opóźnienia.

Do zainicjowania wybuchu ładunków wybuchowych zostaną użyte zapalniki nieelektryczne

typu  „NONEL Unidet”  o stopniach opóźnienia U 450 i U475.

Na powierzchni stosuje konektory opóźniające  Snapline 25, zgodnie z oznaczeniem opóźnienie wynosi 25 ms.

VII. Wyznaczenie frontu eksploatacyjnego na jedną serię strzelań:

[m]

gdzie

a - odległości pomiędzy otworami w szeregu a = 2,66 [m]

n - ilości otworów strzałowych n = 40

[m]

Lf = 106,4 [m]

Na stopień opóźnienia:                                                                     Lfo=10,6 [m]

VIII. Obliczenie objętości urobku z jednej serii strzelań

[m]

gdzie:

H – wysokość piętra, H = 17 [m]

z – wielkość zabioru, z = 2,42 [m]

a - odległości pomiędzy otworami w szeregu a = 2,66 [m]

n - ilości otworów strzałowych n = 40

[m3]

Vs = 4377,3 [m3]

IX. Konieczna liczba strzelań w ciągu roku

gdzie:

W – wielkość wydobycia W = 1 100 000[Mg/rok]

Vs – objętość urobku z jednej serii strzelań Vs = 4377,3 [m3]

- gęstość skały = 2,7 [g/cm3]

x= 93

X. Planowane zużycie roczne środków strzałowych

- materiały wybuchowe Amonit 63H – 55 121 472 [kg],

- zapalniki nieelektryczne typu „Nonel Unidet” U450 – 3720 sztuk,

- zapalniki nieelektryczne typu „Nonel Unidet”  U475 ...