Временная инструкция по определению границ опасных зон при подготовке массовых взрывов в подземных условиях (40900)

СОГЛАСОВАНО

Заместитель Председателя

Госгортехнадзора СССР

Д.З.Левицкий

26.11.1980г.

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Министра

Черной металлургии СССР

В.С.Виноградов

10.11.1980г.

ВРЕМЕННАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГРАНИЦ ОПАСНЫХ ЗОН ПРИ ПОДГОТОВКЕ МАССОВЫХ ВЗРЫВОВ В ПОДЗЕМНЫХ УСЛОВИЯХ

Гостехнадзор СССР по согласованию с заинтересованными Министерствами и ВЦСПС (Протокол заседания Комитета от 03.06.80 №16 ) принял решение изложить § 167 (3-й абзац снизу) Единых правил безопасности при взрывных работах издания 1976 года в следующей редакции

«… При взрывании камерных ,скважинных, котловых зарядов, когда на напряжение требуется длительное время, разрешается не выводить всех не связанных с производством этих работ лиц из пределов опасной зоны до начала укладки боевиков в заряды, а при бескапсольном взрывании и применении только ВВ 11 группы – до начала монтажа взрывной сети, при условии нахождения таких лиц от ближайшего заряда в подземных выработках на расстоянии , определяемом проектом…»

В настоящей Временной инструкции изложена методика расчета границ опасных зон, определяемых проектами при подготовке массовых взрывов в подземных условиях. Поскольку, как показывает практика при подготовке массовых взрывов в подземных выработках представляют стандартные воздушные волны (УВВ), приведенные во Временной инструкции . Методы расчетов опасных зон составлены с учетом опасного воздействия УВВ на человека.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Границы опасных зон при подготовке массовых взрывов должны устанавливаться на периоды:

-заряжание,

-ввода боевиков, монтажа взрывной сети.

1. При заряжении скважин и камер (мин) устанавливаются две опасные зоны:
2. • первая зона радиусом 50 м по выработкам от зарядной машины и заряжаемой скважины или камеры. В пределах этой зоны могут находиться только лица, связанные с зарядкой, а на границах зоны выставляются посты охраны;
   • вторая зона определяется расчетом по действию УВВ. Граница зоны устанавливается проектом массового взрыва и отмечается в технической документации.

В пределах второй зоны разрешается производство только тех работ, которые необходимы для выполнения рудником (шахтой) установленного объема производства. Лица , допущенные к работам в этой зоне, перечень соответствующих работ и необходимые меры безопасности ежесменно определяются начальником или главным инженером рудника (шахты) и указываются в книге нарядов. При этом должно обеспечиваться максимальное ограничение людей, привлекаемых к работам в зоне.

1. Граница опасной зоны при вводе боевиков и монтаже взрывной сети определяется по действию УВВ. На границах опасной зоны при наличии людей в подземных выработках должны устанавливаться посты.

В пределах опасной зоны при вводе боевиков и монтаже взрывной сети могут находиться только те лица, которые связаны с выполнением этих работ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ РАССТОЯНИЙ ПО ДЕЙСТВИЮ У В В

1. Определение давления на фронте УВВ на границах опасной зоны производиться с помощью монограммы (рис.1.1) .Если давление в расчетном месте окажется больше предельно-допустимого, условный знак или посты, отмечающие границу опасной зоны, необходимо перенести на более далекое расстояние и произвести повторный расчет. Предельно-допустимое давление на фронте УВВ для людей равно 0,2 кг/см2 (20кПа).

Первоначально определяются вспомогательные коэффициенты K, L

K = (q n) / ( ∑S R );

L = (β R ) / d ; (1.1.)

Где q - вес взрываемого заряда с удельной теплотой взрыва, равной 1000 ккал/кг, что соответствует , например, граммониту 79/21В и аммониту № 6ЖВ. При использовании других заряда (q ) необходимо умножить на отношение ((Q вв) / 1000), т.е. (q ( Qвв ) / 1000);

Q -удельная теплота взрыва используемого ВВ, ккал/кг. Значение удельной теплоты взрыва приведены для различных ВВ в табл. 1.1.

1. коэффициент перехода энергии ВВ на образование ударной воздушной волны. Значение этого коэффициента для различных видов зарядов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.1.

Удельная теплота взрыва некоторых промышленных ВВ, предназначенных для подземных работ, кроме шахт, опасных по газу и пыли.

Таблица 1.2.

Коэффициенты перехода энергии ВВ на образование УВВ (n)

ПРИМЕЧАНИЕ: При заряжании скважин патконированными ВВ коэффициенты перехода энергии ВВ на образование УВВ необходимо увеличить в 2 раза.

R- путь пройденный волной по выработкам от заряда до расчитываемой точки, м;

S – суммарная площадь поперечного сечения выработок, примыкающих к заряду, м2;

β - коэффициент , учитывающий шероховатость поверхности выработок. Значения коэффициентов ( β ) для различных видов крепи приведены в табл.1.3.

d - приведенный диаметр выработки.

6.Расчет давления на фронте УВВ в местах установки постов охраны при монтаже взрывной сети и производстве взрыва выполняется аналогично п.1. В расчетах принимать следующее максимально возможное количество ВВ,

• при заряжании – максимальный вес ВВ, который может разместиться в бункере зарядной машины и максимальный вес одного скважинного или камерного заряда,
• при вводе боевиков – максимальный вес одного скважинного или камерного заряда, в который вводятся патроны –боевики,
• при монтаже взрывной сети – максимальный вес заряда ВВ, который может взорваться от соединительной или участковой электрической сети,
• при подключении к магистральной электрической сети – весь взрываемый заряд.

ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПАСНОЙ ЗОНЫ ПРИ ПОДГОТОВКЕ

МАССОВОГО ВЗРЫВА СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ

Производиться подготовка взрыва ряда скважин для обрушения рудного массива в панели 9-10-11 север горизонта 540 м блока 29 (рис.1.2.) . Общий расход ВВ – 22 тонны. Для зарядки используется граммонит 79/21 В. Взрывание электрическое. Первыми взрывают шпуровые, а затем скважинные заряды ВВ . Очередность взрывания зарядов и интервалы замедления взрывов приведены в табл 1.5.

Таблица 1.5.

Очередность взрывания зарядов

Площадь поперечного сечения выработок: восстающих – 2,5 м2, подэтажных – 7,0 м 2, откаточных – 9,0 м2.

Горизонтальные выработки закреплены арочной крепью, восстающие не крепятся. Графическая часть представлена на рис 1.2 и 1.3.

Определения границы опасной зоны при заряжении скважин

Зарядная машина с емкостью бункера 160 кг установлена по орту 29 горизонта 550 м . В скважины ВВ транспортируется по шлангу через восстающий №10 на горизонт 540 м и далее по буровому восстающему в буровые камеры (рис.1,2 и 1.3).

Первая граница опрасной зоны для зарядной машины радиусом 50м по выработкам включает в себя участок орта 29 горизонта 550 м и часть выработок блока 29 и 35 горизонта 540 м. Для скважинного заряда ВВ граница опасной зоны радиусом 50 м по выработкам включает в себя выработки доставки блоков 35 и 29 горизонта 540 м. Опасные посты целесообразно выставить в ортах 29 и 35 горизонта 550 м.

Вторая граница опасной зоны по действию УВВ включает, ориентировочно, в себя выработки блоков 21, 23, 35. Поэтому необходимо ограничить доступ людей в эти места.

Рассчитаем и определим по номограмме (рис.1.1.) давление на фронте УВВ в следующих местах

А)по первому полевому штреку горизонта 550 м по оси 21 (УЗ1) и по оси 35 (УЗ2),

Б)на напряжении квершлага оси 29 со вторым полевым штреком (УЗ3),

В)на сбойке висячего бока ортов 17-23 (УЗ4).

Определим численные значения вспомогательных коэффициентов «К» и “і”

УЗ.1.

К=(qn) / (R ∑S)

Где q = 160 кг, n = 1, R = 220 м, ∑S = 18 м2

К = (160 * 1) / (200 * 18) = 0,044

L = ( β R) / d = (0,04 * 200) / 3,2 = 2,5

Где β = 0,04 и d = 3,2.

По номограмме находим, что давление на фронте УВВ в районе оси 21 будет равно 0,25 кг/см2. С учетом двух сопряжений выработок под углом 135 о ( сопряжение ортов 29 и 23 с полевым штреком) давление на фронте ударной волны по оси 21 (см. табл. 1.4.) будет равно

∆Рм= 0,25 / ( 1,3 * 1,2) = 0,16 кг/см2 (16 кПа),

Что безопасно для людей.

УЗ.2. Аналогично

К = (160 * 1) / ( 180 * 18) = 0,049, і = (0,04 * 180) / 3,2 = 2,25,

По номограмме находим , что ∆ Р = 0,34 кг/см2.

С учетом местных сопротивлений (см. Табл. 1.4.).

∆Рм = 0,34 / ( 4,0 * 1,5) ≈ 0,06 кг /см 2 ( 6 кПа)

что меньше допустимого давления для человека.

УЗ.3.

К = (160 * 1) / ( 180 * 18) = 0,049, і = (0,04 * 180) / 3,2 = 2,25,

∆ Р = 0,34 кг/см2.

С учетом местных сопротивлений

∆Рм = 0,3 / ( 4 * 3*1) ≈ 0,03 кг /см 2 ( 3,0 кПа)

УЗ.4.

(расчет ведется по более короткому пути)

К = (160 * 1) / ( 250 * 18) = 0,036, і = (0,04 * 250) / 3,2 = 3,1

∆ Р = 0,12 кг/см2.

С учетом местных сопротивлений

∆Рм = 0,12 / ( 1,2 *1, 3*3,1) ≈ 0,025 кг /см 2 ( 2,5 кПа)

Все условные знаки находятся за пределами границы опасной зоны действия ударных воздушных волн.

Границу опасной зоны от скважинного заряда при заряжании и вводе боевиков определять нецелесообразно, так как она заведемо будет меньше чем при взрыве 160 кг ВВ. (Приведенный вес одного скважинного заряда

q пp= q *n 200 * 0,1 = 20 кг

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ОПАСНОЙ ЗОНЫ ПРИ МОНТАЖЕ

ВЗРЫВНОЙ СЕТИ

Ввиду того, что выработки блоков 23 и 29 на горизонте доставки (рис.1.2.) соединены между собой, а орты 17, 23, 29 имеют сбойку в висячем боку, посты целесообразно выставить на откаточном штреке по горизонту 550 м со стороны подвода свежего воздуха.

Пост 1 (П1) по первому долевому штреку лежащего бока у орта 17. Посты 2 и 3 (П2 и П3) в тех же местах, где и условные знаки 2 и3.

Это позволит контролировать доспуп людей по всем возможным путям на горизонте 550м.

Кратчайший путь движения УВВ пройдет по буровому восстающему на орт-заезд 29 горизонта 550м и далее на полевой штрек.

Расстояние от заряда ВВ до поста №1 составит 430 м, до поста №2 – 300м, до поста №3 – 300м.

Проверим расчетом давление на фронт УВВ в местах установки постов охраны.

Находим величины коэффициентов “К” и “і”.

К1 = (22000 * 0,1 ) / (2 * 2,5 * 430) = 1,00, і 1= (0,04 * 430 ) / 3,2= 5,37

К 2= (22000 * 0,1 ) / (2 * 2,5 * 300) = 1,46, і 2= (0,04 * 300 ) / 3,2= 3, 7 5

К3 = (22000 * 0,1 ) / (2 * 2,5 * 300) = 1,46, і 3 = (0,04 * 300 ) / 3,2= 3, 75

По номограмме находим, что давление УВВ у поста 1 по оси 21 будет равно ∆ Р1 = 0,17 кг/см2, у поста 2 по оси 35 - ∆ Р2 = 1,30 кг/см2., а у поста 3 по оси 29 - ∆ Р3 = 1,30 кг/см2.

При прохождении местных сопротивлений волна ослабится, на сопряжении горизонта 540 м (δ = 1,25), при выходе из бурового восстающего на орт – заезд (θ = 4,5), на сопряжении орта с полевым штреком (К = 1,3 и δ = 1,2) и на сопряжении полевого штрека с ортом-заездом оси 23 (δ = 1,2) (см.табл.1,5).

Тогда давления на фронте УВВ в месте установки поста №1 по оси с учетом местных сопротивлений будет равно

∆Р1м = 0,17 / ( 1,25 *4, 5*1,3 * 1,2 ) = 0,019 кг /см 2 ( 1,9 кПа)

Аналогично, возле поста №2 по оси 35 давление на фронте УВВ с учетом местных сопротивлений будет равно

∆Р2м = 1,30 / ( 1,25 *4, 5*4,0 * 1,5) = 0,038 кг /см 2 ( 3,8 кПа)

Вззле поста №3 по оси 29 давление на фронте ударной воздушной волны с учетом местных сопротивлений будет равно

∆Р3м = 1,3 / ( 1,2 5*4, 5*4,0 * 4,0) = 0,014 кг /см 2 ( 1,4 кПа)

Посты №1,2,3 находятся за пределами границы опасной зоны.

Давление УВВ

Рис. 1.1. Нотогромма для определения давления УВВ.

Вертикальный разрез по штр. 11 сев. 540 м

План гор. 540 м.

Рис. 1.2. УВВ- путь следования УВВ

Гор. 550 м

Рис. 1.3. План горизонта 55Ом в осях 23-35

—>Путь движения УВВ

0П _ Место установки поста при заряжании

УЗ- Место установки условного знака

3м - Зарядная машина

П - Место установки поста , при монтаже взрывной сети и массовом взрыве