Файл: Хныкин В.Ф. Гидровскрышные работы на карьерах горнорудной промышленности.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.07.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ся без предварительного рыхления пород. Основная часть вскрыш­ ных пород Южно - Лебединского карьера представлена мело-мер­ гельными отложения м и.

По классификации проф. М. М. Протодьяконова мел и мер­ гель относятся к средним по крепости породам с коэффициентом

крепости / = 2 д л я плотных коренных

пород и / = 0 , 8 — д л я

рыхлых.

Коренной чистый мел с трудом размывается

струей

гидромонито­

ра и плохо размокает в воде. Коэффициент

фильтрации

чистого

мела

составляет 0,06

м/сутки,

т. е. соответствует труднопроницае­

мым

породам .

 

 

 

 

 

 

Опыт применения буровзрывных работ в мело-мергельных по­

родах Южно - Лебединского карьера показал,

что наиболее эф ­

фективным является

станок

СВБ - 2,

который

имеет

следующую

.•характеристику.

Мощность

двигателя, квт

 

 

 

 

 

40

Масса станка (с буровым инструментом), т

 

10,5

Максимальное давление на забой, кгс

 

 

1850

Скорость вращения бурового инструмента, об/мин . . . .

120—200

Диаметр скважин, мм

 

 

 

 

 

 

100—180

Максимальная глубина

бурения, м

 

 

 

25

Ход

станка

 

 

 

 

 

 

 

Гусеничный

С к в а ж и н ы бурятся вертикально на всю высоту забоя . Шнеки

имеют длину

1,5

м и по мере увеличения глубины

скважины по­

степенно

н а р а щ и в а ю т с я .

Производительность

бурения

в мело-

мергельных породах составляет 100—150 м/смену.

Д л я

взрывных

работ применяют

аммонит

№ 6

Ж В

и зерногранулит 80/20. П р о ­

стейшие

ВВ

(типа игданит)

не

используются

из-за

обводненности

скважин . Обычно высота столба воды в пробуренных

скважинах

изменяется от 0,5 до 4 м, а иногда до

15 м.

 

 

 

Конструкция

з а р я д а

в

скважине

может быть различной. П р и

рыхлении верхнего уступа, большая часть которого представлена

глинистыми породами,

а н и ж н я я

часть — мело-мергельными, за­

ряды располагаются

в котлах,

что позволяет достичь лучшей

проработки нижней части забоя . Пр и рыхлении пород в забоях,

полностью состоящих

из плотных переувлажненных

мело-мергелей,

в с к в а ж и н а х

применяются з а р я д ы

колонкового

типа.

Опытами

установлено,

что при

удельном расходе ВВ на рыхление

породы

200—280 г/м 3

о б щ а я

величина з а р я д а

ВВ в скважине на

уступах

высотой до 20 м изменяется от 150 до 250 кг, а на уступах вы­ сотой 30 м — до 375 кг.

Н а

уступах высотой

20 м скважины заполнялись

зарядом не

на всю высоту. П р и использовании

сплошных колонковых зарядов

это часто приводило к тому, что горные породы верхней

части

уступа плохо рыхлились. В связи с этим в последнее

время

стали

применять

в

основном

рассредоточенный

з а р я д

с

двумя - тремя

воздушными промежутками длиной

не более 2,5

м. В этом случае

н и ж н я я

часть

з а р я д а

составляет

обычно

40—50%

общего

веса

В В , вторая

часть

з а р я д а — примерно 25—30%, третья — 15—20%

и, наконец,

с а м а я

верхняя часть з а р я д а имеет самый

малый

вес —

10—15%. Величина воздушных промежутков определяется из рас­ чета, чтобы высота забойки в скважине была около 3—4 м.

Одновременно взрывается 2—3 ряда скважин, в к а ж д о м ряду насчитывается 8—10 скважин . В зависимости от условий приме­ нения предварительного рыхления горных пород на различных

участках Южно - Лебединского карьера допускаются

различные

нормы одновременно

взрываемого

з а р я д а ВВ . В зоне

карьера,

являющейся сейсмически опасной и не допускающей

одновре­

менного взрывания зарядов весом более 250 кг, применяют

схему

взрывания блоков с

замедлением

скважинного з а р я д а .

В

осталь­

ной части карьера производят послойную отбойку с замедлением взрывания каждого последующего ряда скважин или врубовую схему взрывания, при которой сначала взрывается средний ря д

скважин, а затем дв а

соседних.

Интервал замедления

принят

35—50

мсек.

 

 

 

 

 

Д л я

предотвращения

разлета

кусков горной

породы и ее раз­

в а л а в забое при массовых взрывах,

а т а к ж е

д л я равномерного

дробления всего массива

без выхода

большого

количества

нега­

баритных кусков

взрывные работы производятся

в п о л у з а ж а т о й

среде или с подпертой стенкой.'

 

 

 

Р а з р ы х л е н н а я

 

взрывом

порода

разрушается

струей гидромо­

нитора КУГУ-350/200 с

дистанционным

электромеханическим

управлением при

давлении

воды

12—15

кгс/см2 .

Д л я гидравли ­

ческого р а з м ы в а разрыхленных мело-мергельных пород применяют насадки диаметром 155—170 мм; ширина з а б о я каждого гидро­ монитора находится в пределах 30—80 м, расстояние от гидро­ монитора до з а б о я изменяется от 20 до 50 м. Порода поступает по мере размыва в виде пульпы в зумпф землесоса 20Р - 11, с помощью которого она транспортируется по трубопроводу в гидро­ отвал.

Объемы гидровскрышных работ с применением предваритель ­ ного рыхления горных пород на Южно - Лебединском карьере в 1969 и 1970 гг. резко возросли по сравнению с предыдущими

годами. Планируется дальнейшее увеличение объема гидровскрыш­

ных работ

с применением

взрывного

рыхления

мело-мергельных

пород на

карьерах

К М А

(особенно на

Южно - Лебединском и Л е ­

бединском

к а р ь е р а

х ) , поскольку применение этой

технологической

схемы обеспечивает поточное ведение горных работ с мини­

мальными

капитальными з а т р а т а м и ,

высокие

темпы горных

работ

в карьере,

попутное выполнение

работ по

понижению

уровня

грунтовых вод и осушению карьера . Многолетний опыт гидроме­ ханизации на карьерах К М А показывает, что при выполнении гидровскрышных работ с применением взрывного метода рыхления мело-мергельных пород достигается наименьшая стоимость разра ­

ботки и транспортирования

в отвал

1 м

3

породы.

Л е б е д и н с к и й к а р ь

е р . В

1970

 

г. была начата разработка

мело-мергельных пород гидромониторными установками с пред­ варительным рыхлением. Д в у м я гидромониторными установками

20Р-11 за сезон разработано 1984 тыс. м 3 вскрыши со средней производительностью 340 м3 /ч п коэффициентом использования рабочего времени 0,65. Снижение часовой производительности (с 675 до 340 м3 , т . е . вдвое по сравнению с 1969 г.) объясняется недостаточным количеством разрыхленной породы.

§ 5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЗРЫВНОГО МЕТОДА РЫХЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ГИДРОМОНИТОРНО-ЗЕМЛЕСОСНЫХ УСТАНОВОК

Применение взрывного способа рыхления мело-мергельных. по­ род позволяет нарушить их микроструктуру и искусственным путем снизить сопротивляемость гидравлическому разрушению под напором гидромониторной струи. Эффективность применения

предварительного рыхления зависит

от

параметров

взрывных

работ — от удельного

расхода

ВВ

и

расстояния

между

ск в а ж и н а м и .

На Южно - Лебединском карьере в 1967—1969 гг. был выполнен большой объем экспериментальных исследований [19, 20], в про­ цессе которых изучалось влияние различных факторов на про­ изводительность гидромониторно-землесосных установок при раз­ работке мело-мергельных и плотных глинистых пород, предвари ­ тельно подвергшихся взрывному рыхлению.

З а

время

наблюдений, выполненных на шести блоках,

было

отработано 479 тыс. м 3

породы. Р а з м ы в породы производился

при

напоре

воды

145 м и

диаметре насадки гидромонитора 155

мм.

Высота забоя при отработке блоков оставалась примерно одина­

ковой и находилась в пределах

13—17 м,

а расстояние от

насадки

гидромонитора до забоя изменялось от 10

до 65 м.

 

В результате исследования

х а р а к т е р а

распределения

простоев

гидромониторно-землесосной установки при отработке первых трех блоков было установлено, что большая часть простоев связана с

механическими неполадками, наращиванием водовода

и пере­

д в и ж к о й гидромонитора (около 5 0 % ) . Простои из-за

проведения

взрывных работ по предварительному рыхлению горного массива составили немногим более 1% всех простоев гидроустановки. Это

объясняется тем, что

взрывные работы обычно ведут между сме­

нами . С к в а ж и н ы ж е

бурят одновременно с проведением гидро­

вскрышных работ при необходимой величине опережения относи­

тельно

р а з р а б а т ы в а е м о г о забоя .

П р и такой схеме буровзрывные

работы

практически не влияют на

коэффициент использования ра­

бочего

времени гидроустановки.

 

Результаты опытов показали, что производительность гидро­ монитора и удельный расход напорной воды в значительной сте­ пени зависят от качества рыхления пород после взрыва, т. е. от удельного расхода ВВ и принятой сетки взрывных скважин .

Р а с с т о я н и е м е ж д у с к в а ж и н а м и характеризует зону действия взрыва з а р я д а одной скважины и поэтому существенно влияет на качество рыхления горных пород и, следовательно, на производительность гидромониторно-землесосной установки. В опы­ тах, проводившихся с целью установления оптимального расстоя­ ния между скважинами, принимались необходимые меры, чтобы полностью исключить влияние прочих факторов на характер из­ менения производительности гидроустановки: напор воды был по­

стоянным

(160 м ) , расстояние

между гидромонитором

и

забоем

изменялось

в одинаковых пределах

(20—40 м ) , удельный

расход

ВВ изменялся в незначительных пределах

(222—236 г / м 3 ) ,

общий

объем

р а з р а б а т ы в а е м ы х пород

в блоках

и время проведения

опы­

тов в к а ж д о м из этих блоков принимались приблизительно

оди­

наковыми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты

опытов,

проведенных

на

верхнем

уступе

Ю ж н о -

Лебединского

карьера

при гидравлической

разработке

глинистых

пород,

подстилаемых

рыхлым

выветрелым

мелом,

представлены

в табл . 14.

 

меж-

№ блока

Расстояние ду скважиі м

1

6

2

7

3

8

4

9

С!

о

*5 °

а-г

а а

Удельный ход ВВ, г/

ВремяЧИС1 работыги,л нитора, ч

222

33,8

231

35,8

236

34,5

224

38,7

Время

просто ­

е в ,

ч

из-за на­ личия не­ габаритов

по другим причинам

3,6

23,3

3,9

26,7

4,2

26,8

9,8

30,7

ИТ нс-

[я ра­

мени

й

-

з

в Э

•в-8 р

•В-А а

Я ч х ° о о

0,53

0,54

0,52

0,49

Т а б л и ц а

14

Общий объем размытых іпород,

Производи'гель-

ность гидроустановки, м"/ч

21 208

627

22 428

625

21 316

616

21 119

545

П о д о б н ые опыты были

выполнены т а к ж е при р а з р

а б о т к е

более

крепких мело-мергельных

пород. Напор воды был

равен

120—

130 м вод . ст., высота уступа составляла 20—25 м, расстояние от

гидромонитора д о з а б о я

изменялось

от 30 до 60 м, удельный рас­

ход В В при разработке

различных

блоков

оставался примерно

одинаковым — 180—190 г/м 3 .

 

 

На рис. 13 показан

х а р а к т е р изменения

производительности

гидромониторно-землесосной установки в зависимости от расстоя­ ния между с к в а ж и н а м и . Кривые 1 и 3 изменения производитель­ ности гидроустановок соответственно относятся к условиям гид­ равлической разработки глинистых и мело-мергельных пород. К а к видно из рис. 13, при сгущении сетки взрывных скважин произ­ водительность гидроустановок увеличивается, достигая своего мак­ симального значения при определенном расстоянии между скважи ­ нами. П р и глинистых породах это расстояние, при котором дости-

Смотрите также файлы