МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Московский государственный горный университет»

Кафедра взрывного дела

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по методической работе и качеству образования В. Л. Петров «» _2011 г.

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

СД.Ф.09.01. РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД ВЗРЫВОМ Направление подготовки 130400 «Горное дело»

Специальность «Физические процессы горного или нефтегазового производства»

Форма обучения:

очная Москва 1. Цели и задачи дисциплины Основной задачей изучения дисциплины является инженерная подготовка студентов в области взрывного дела и получения права руководства взрывными работами.

В дисциплине "Разрушение горных пород взрывом" изучаются свойства и состав промышленных взрывчатых веществ, современные средства инициирования ВВ, вопросы технологии взрывных работ при добыче полезных ископаемых на карьерах, подземных шахтах и рудниках, при проходке подземных выработок различного назначения, методы регулирования степени дробления при взрывании, специальные технологии взрывных работ на земной поверхности.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины Студент должен знать:

• основные свойства горных пород, влияющие на эффективность разрушения при бурении и взрывании и их классификации;

• способы бурения шпуров и скважин в горных породах;

• состав, свойства и область применения взрывчатых веществ в промышленности, современные средства инициирования зарядов ВВ и технологию их безопасного применения для взрывания;

• теоретические аспекты разрушающего, сейсмического и воздушного действия взрыва;

• методы расчета параметров БВР при различных технологиях ведения взрывных работ: на карьерах, при проходке выработок различного назначения, при подземной добыче полезных ископаемых, при ведении специальных взрывных работ;

• методы регулирования степени дробления горных пород.

Студент должен уметь:

• определять категории трещиноватости и блочности массивов горных пород;

•- обоснованно выбирать необходимый ассортимент ВВ и СИ для ведения взрывных работ, выбирать и рассчитывать схемы взрывания зарядов ВВ;

• рассчитывать параметры взрывной отбойки шпуровыми, скважинными, котловыми, камерными зарядами при взрывании на дневной поверхности, при подземной добыче полезных ископаемых, при проходке подземных выработок различного назначения;

• рассчитывать безопасные расстояния по действию УВВ, по сейсмическому воздействию, по разлету кусков взорванной горной массы;

• проводить оценку гранулометрического состава взорванной горной массы и обоснованно выбирать эффективные методы регулирования степени дробления горных пород.

3. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Всего Семестры часов Общая трудоемкость дисциплины Аудиторные занятия Лекции 34 Практические занятия (ПЗ) 17 Семинары (С) - Лабораторные работы (Л) - и (или) другие виды аудиторных занятий Самостоятельная работа Курсовая работа 15 Расчетно-графические работы 5 и (или) другие виды самостоятельной работы Вид итогового контроля экзамен 4. Содержание дисциплины 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий № Раздел дисциплины Лекции ПЗ ЛР п/п (или С) 1 2 3 4 1. Введение * - Техника и технология бурения шпуров и скважин. Классификация и общая характеристика * - способов бурения.

3. Взрывчатые вещества, применяемые для взрывных работ в промышленности * * * 4. Средства и способы инициирования зарядов * промышленных ВВ * * 6. Требования к технологиям ведения взрывных 8. Методы регулирование степени дробления 9. Взрывные технологии проведения подземных Раздел 1. Введение.

Основные термины и понятия. История и перспективы развития техники и технологии буровых и взрывных работ при добыче полезных ископаемых, при производстве специальных взрывных работ в промышленности.

Свойства горных пород и массивов, влияющие на эффективность их разрушения при бурении и взрывании. Классификации горных пород.

Раздел 2. Техника и технология бурения шпуров и скважин. Классификация и общая характеристика способов бурения.

Вращательное бурение шпуров. Ударные способы бурения. Вращательное (шнековое) бурение скважин. Бурение погружными пневмоударниками. Бурение скважин шарошечными долотами. Огневое и взрывное бурение скважин. Краткие сведения о технике и технологии бурения шпуров и скважин в зарубежных странах.

Раздел 3. Взрывчатые вещества, применяемые для взрывных работ в промышленности.

Классификация взрывов: физические, химические и ядерные взрывы.

Общая характеристика и признаки взрывчатых веществ (ВВ). Классификации ВВ. Требования к промышленным ВВ. Основные компоненты промышленных ВВ.

Физическая сущность детонации промышленных ВВ. Элементы теории ударных волн. Основы теории детонации. Факторы влияющие на скорость и устойчивость детонации ВВ.

Непредохранительные промышленные ВВ (состав, свойства и область применения). ВВ, изготавливаемые на месте производства взрывных работ:

гранулированные бестротиловые, водосодержащие акватолы, эмульсионные ВВ и технологии их изготовления.

Основы теории воспламенения газовых и пылегазовых смесей.

Предохранительные ВВ (классификация, состав, особенности детонации).

Причины отказов и выгорания зарядов предохранительных ВВ.

Методы испытаний предохранительных ВВ. Способы предупреждения отказов и выгорания зарядов и предотвращения вспышки метанопылевоздушной атмосферы угольных шахт. Средства беспламенного взрывания.

Взрывчатые вещества для обработки металлов взрывом. Ассортимент промышленных ВВ для взрывных работ при добыче полезных ископаемых и перспективы его совершенствования. Опыт применения в горной промышленности конверсионных взрывчатых материалов.

Расчетные и экспериментальные характеристики ВВ. Методы испытаний ВВ.

Раздел 4. Средства и способы инициирования зарядов промышленных ВВ.

Взрывчатые вещества для изготовления средств инициирования.

Средства и технология огневого, электроогневого и электрического взрывания. Средства и технология взрывания с помощью детонирующего шнура.

Неэлектрические системы взрывания типа "Нонель", и др. Перспективы развития СИ.

Промежуточные детонаторы для инициирования зарядов ВВ. Кумулятивные заряды и детонирующие шнуры, шланговые заряды.

Раздел 5. Процессы разрушающего, сейсмического и воздушного действия взрыва зарядов ВВ.

Основные понятия. Процесс разрушения пород взрывом одиночного заряда. Разрушение пород при одновременном взрывании нескольких зарядов. Разрушение пород при короткозамедленном взрывании. Общие принципы расчета разрушающего действия зарядов. Сейсмическое действие взрыва зарядов. Действие ударных воздушных волн на здания и сооружения. Определение безопасных расстояний при производстве взрывных работ.

Раздел 6. Требования к технологиям ведения взрывных работ.

Оценка буримости, трещиноватости (блочности) взрываемости горных пород. Горно-геологическая оценка массивов горных пород. Общие требования и содержание проектной документации на выполнение взрывных работ. Нормативная документация при проектировании взрывных работ. Персонал для взрывных работ. Порядок хранения, транспортирования и использования ВМ.

Раздел 7. Взрывные технологии на земной поверхности.

Методы взрывных работ на карьерах. Определение взрываемости и расчетных удельных расходов ВВ. Организация, подготовка и выполнение массового взрыва.

Технологии взрывных работ с применением скважинных зарядов. Короткозамедленное взрывание. Отрицательные результаты взрывов скважинных зарядов и способы их предупреждения.

Технологии взрывания шпуровыми зарядами. Технология взрывания котловыми зарядами. Технология взрывания камерными зарядами.

Технологии контурного взрывания на карьерах. Технологии вторичного дробления негабаритных кусков на карьерах. Технологии бурения и взрывания при добыче строительных материалов, штучного камня.

Основные требования к схемам и средствам механизации взрывных работ. Механизация работ на поверхностных складах ВМ. Механизация взрывных работ при взрывании на карьерах.

Опыт и перспективы применения ЭВМ в расчетах параметров взрывания на карьерах.

Раздел 8. Методы регулирования степени дробления горных пород при взрывании на карьерах.

Основные требования к качеству взрыва. Оценка степени дробления горных пород взрывом. Классификация методов регулирования дробления пород взрывом. Влияние удельного расхода, диаметра заряда, сетки скважин, конструкции заряда, качества забойки, схем короткозамедленного взрывания и числа рядов скважин на эффективность дробления пород. Применение парносближенных скважин, взрывания в зажатой среде, внутрискважинного замедления, направления инициирования, промежуточных скважин и шпуров для регулирования степени дробления. Взрывание высоких уступов.

Раздел 9. Взрывные технологии проведения подземных выработок различного назначения.

Общие сведения. Классификация выработок и рекомендуемые для них рациональные технологии взрывной проходки. Выбор диаметра шпуров и типов врубов. Расчет параметров взрывания при проходке горизонтальных и наклонных выработок. Технология контурного взрывания.

Технологии ведения взрывных работ при проходке и углубке стволов шахт (шурфов), взрывной проходки восстающих выработок.

Паспорт БВР при проходке выработок различного назначения.

Особенности взрывных работ при сооружении выработок большого сечения (тоннелей, гидротехнических сооружений, выработок метрополитена и др.).

Раздел 10. Взрывные технологии при подземной добыче руды и угля.

Взрывные технологии подземной отбойки руды. Определение расчетного удельного расхода и параметров расположения шпуровых, скважинных и камерных зарядов. Технологии взрывания руды шпуровыми, скважинными и камерными зарядами. Границы опасной зоны по действию ударных воздушных волн, газов взрыва. Защитные устройства для локализации УВВ при массовых взрывах. Мероприятия по снижению сейсмического действия взрыва. Механизация взрывных работ в подземных условиях. Технология вторичного дробления руды и ликвидация ее зависаний в дучках и рудоспусках.

Технический проект массового взрыва. Расчет параметров взрывной отбойки руды скважинными, шпуровыми и камерными зарядами.

Взрывные работы в шахтах неопасных по газу и пыли при проходке выработок и отбойке угля, взрывное обрушение кровли угольных пластов.

Особенности ведения взрывных работ в шахтах опасных по газу и пыли:

вскрытие угольных платов, сотрясательное взрывание в угольных и смешанных забоях подготовительных и очистных выработок, торпедирование угольного пласта, взрывные работы в выбросоопасных породах. Расчет зарядов. Паспорт буровзрывных работ.

Взрывные способы создания предохранительных сред при взрывании в опасных условиях угольных шахт.

Раздел 11. Технологии специальных взрывных работ.

Взрывные работы в стесненных городских и в производственных условиях: обрушение зданий и сооружений; валка труб и башен; взрывание бетонных и железобетонных конструкций; дробление фундаментов и др.;

взрывные работы в строительстве при возведении плотин, дамб и перемычек; при строительстве и расширении путепроводов; при проходке траншей и каналов, образование водоемов; при посадке насыпи на минеральное дно болот; при образовании камуфлетных полостей и др.; технологии взрывания под водой: при сооружении подводных траншей; при дноуглубительных работах.

Взрывные технологии специального назначения: при ледокольных и лесосплавных работах; при обрушении потенциально неустойчивых массивов; при корчевке пней и валке деревьев; при взрывании горячих массивов;

при торпедировании скважин; при упрочнении металлических деталей, штамповке взрывом, синтезе новых материалов.

5.1. Лабораторный практикум не предусмотрен № № раздела дисци- Наименование практических занятий 3. 4 Расчет электровзрывных сетей при электрическом способе взрывания.

5. 7 Определение безопасных расстояний при взрывании на карьерах.

6. 9 Расчет зарядов ВВ и их расположения при проходке горизонтальных и наклонных выработок.

Тема. Расчет параметров буровзрывных работ для условий реального горного предприятия и составление Проекта массового взрыва и Типового паспорта дробления негабарита.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 1. Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. Часть 1. Разрушение горных пород взрывом. Учебник для вузов. М.: МГГУ, 2007.

2. Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ Взрывные работы в горном деле и промышленности. Учебник для вузов. - М.: Изд-во Горная книга МГГУ, 2008.

3. Эквист Б.В., Вартанов В.Г. Лабораторный практикум по дисциплине «Технология и безопасность взрывных работ». Учебное пособие. М.: МГГУ, 2006.

4. Мангуш С.К., Крюков Г.М., Фисун А.П. Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых. Учебник для вузов. - М.: Изд-во АГН, 2000.

5. Мангуш С.К. Взрывные работы при проведении подземных горных выработок. Учебное пособие. - М.: МГГУ, 1999.

6. Горбонос М.Г., Трусов А.А. Неэлектрические системы инициирования. Методическое пособие для студентов специальности 130408 «Взрывное дело» по дисциплине «Промышленные взрывчатые материалы» – М.:

МГГУ, 2010.

7. Кутузов Б.Н., Белин В.А. Проектирование и организация взрывных работ. Учебник для вузов. Гриф МО РФ. М.: МГГУ, 2010.

8. Кутузов Б.Н. Безопасность взрывных работ в горном деле и промышленности. Учебное пособие для вузов. - М.: Изд-во Горная книга МГГУ, 2008.

9. Сивенков В.И., Кузнецов В.В. Специальные взрывные работы. - М.:

Изд-во МГГУ, 2000.

б) дополнительная 1. Единые правила безопасности при взрывных работах. (ПБ 13-407Безопасность при взрывных работах: Сборник документов. Серия 13.

Выпуск I. –М.: "НТЦ "Промышленная безопасность", 2002, 2004.

2. Единые правила безопасности при разработке полезных ископаемых открытым способом. – М.: "НТЦ "Промышленная безопасность", 2002.

3. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению на территории Российской Федерации. – М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2004 г.

4. Типовая инструкция по безопасному проведению массовых взрывов в подземных выработках. – М.: ГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2004.

5. Типовая инструкция по безопасному проведению массовых взрывов на открытых разработках. – М.: ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2004.

6. Б.Н.Кутузов. История горного и взрывного дела. Учебник для вузов. Гриф МО РФ. М.: МГГУ, 2008.

7. Кутузов Б.Н., Нишпал Г.А. Технология и безопасность изготовления и применения ВВ на горных предприятиях. М.: МГГУ, 1999.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины В процессе обучения используются: учебные видеофильмы: "Техника и технология бурения шпуров и скважин", "Взрывчатые материалы и способы взрывания промышленных ВВ", "Техника и технология взрывных работ", "Неэлектрическая система инициирования "Нонель" и др.; учебные расчетные компьютерных программы: "Расчет термодинамических характеристик ВВ", "Расчет параметров буровзрывных работ", "Расчет сравнительной эффективности применения ВВ" и т.п.; учебные плакаты и диафильмы по взрывному делу.

1. www. flame. murom. ru, Муромский приборостроительный завод, разработчик взрывчатых веществ, порохов, детонаторов, инициирующих веществ и электродетонаторов.

2. www. Akm.ru/rus/analyt/report/met/karokat 010910 htm. Завод по производству эмульсионных взрывчатых веществ на базе ОАО «Карельский окатыш».

3. www. rbc.ru/fnews.open/2011020412141 Shtml. Завод по производству эмульсионных взрывчатых веществ на базе ОАО «Полюс».

4. www.vestnik.msmu.ru/files/, Электронный журнал.-М.: МГГУ, раздел «Взрывные работы».

5. www.choicejournal.ru/show.php// mvkmine.rufirus/vd, журнал «Взрывное дело» МВК России.

6. www. rosgortehnadzor, раздел взрывные работы.

7. www. gornaya – kniga.ru. Литература по взрывным работам.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины Учебные занятия проводятся в учебных лабораториях, оборудованных стендами с имитациями взрывчатых веществ и средств инициирования; используются приборы взрывного дела (взрывные машинки, контрольноизмерительные приборы); имитации взрывчатых материалов; специальные установки (электроимпульсные, газодинамические и т.п.) для моделирования взрывного действия ВВ.

Для проведения лабораторно-практических занятий с промышленными взрывчатыми материалами используются взрывные камеры, склады ВМ (при наличии), полигоны и лаборатории НИИ и организаций, занимающихся вопросами взрывного дела.

8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины При изучении дисциплины необходимо усвоение студентами принятой в горном и взрывном деле терминологии. Практические задания для самостоятельной работы студентов (домашние задания) должны носить индивидуальный характер с использованием реальных физико-механических свойств взрываемых горных пород, существующих горно-геологических и технологических условий их разработки. При выполнении курсовой работы студентами самостоятельно выполняется проектирование комплекса буровзрывных работ для условий горного предприятия на базе которого студентом выполняется дипломный проект (работа).

Программа составлена в соответствии и Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования подготовки дипломированных специалистов по направлению 130400 "Горное дело" специальности 130401 "Физические процессы горного или нефтегазового производства".

Рабочая учебная программа на основании примерной программы, утвержденной Минобразования РФ 10.05.2001 г.

Программу составили:

Белин В.А. проф., докт. техн. наук, Московский государственный горный университет;

Горбонос М.Г. проф., канд. техн. наук, Московский государственный горный университет.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Взрывное дело» МГГУ, протокол № 8 от 17 марта 2011 г.