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 - r_s = 820 [m]

promień strefy zagrożenia ze względu na działanie

udarowej fali powietrznej - r_p = 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

Q_p = 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

Q_s = 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]

l_pw - wielkość przewiertu

l_pw = 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]

l_pb - długość przybitki

l_pb = 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:

Q_p - łączna ilość ładunku MW odpalana w jednej serii 592704 [kg]

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

n_s = 5448

b) obliczenie ilości otworów strzałowych na stopień opóźnienia

gdzie:

Q_z - ładunek MW odpalany natychmiastowo

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

n_z = 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]

L_f = 106,4 [m]

Na stopień opóźnienia: L_fo=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]

V_s = 4377,3 [m³]

IX. Konieczna liczba strzelań w ciągu roku

gdzie:

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

V_s - objętość urobku z jednej serii strzelań V_s = 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 - 3720 sztuk,

- konektory opóźniające Snapline 25 - 3720 sztuk.

XI. Literatura

1) Dziennik Ustaw Rzeczpospolitej Polskiej nr 135

2) „Technika Strzelnicza 1”, Paweł Batko, Jerzy Ślężak, Józef Lewicki, Ryszard Morawa

3) „Technika Strzelnicza w Górnictwie Odkrywkowym”. Skrypt AGH nr 1241

4) „Badanie Fizycznych Własności Skał”. Skrypt AGH nr 1175

5) katalog firmy „Erg Bieruń”

XI. Załącznik

1. Schematy graficzne.

6