Файл: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие.pdf

ударная волна и продукты взрыва теряют часть энергии, встречая на своем пути нарушения, которые являются экранирующими по­ верхностями. Чем больше л. и. с. и расстояние между зарядами и чем чаще расположены трещины, тем большее число экранирующих поверхностей встречается на пути движения ударной волны, тем большая часть энергии взрыва теряется в местах нарушения и неодно­ родностей. Размер кусков в этих условиях определяется размерами естественной трещиноватости.

а

Рис. 260. Кривые гранулометрического состава отбитой руды дл я пород:

а— трещиноватых; б — монолитных

При взрывании малонарушенного массива ударные волны рас­ пространяются по нему, производя относительно равномерное дроб­ ление с постепенным увеличением крупности кусков от заряда к периферии. Для снижения выхода негабарита в этих условиях следует увеличивать удельный расход ВВ.

Вспльнонарушенных рудах можно снизить выход негабарита, применяя комплекс мероприятий (мощные ВВ, оптимальный интер­ вал замедления, увеличение размеров кондиционного куска) и при­ спосабливая к этим размерам выпускные и транспортные устройства— подъем и подземные дробилки.

Вмонолитных рудах с / = 16-f-20 целесообразно применять сближенную сетку скважин при уменьшенных диаметрах.

Руды, сплошность которых нарушена большим количеством есте­ ственных трещин различного направления, при взрывной отбойке разрушаются на куски, размер которых предопределяется распо­ ложением естественных нарушений. В этом случае влиять на ка­ чество отбойки изменением параметров буровзрывных работ практи­ чески очень трудно. В таких условиях целесообразно применять скважины большого диаметра.

При эксплуатации тонких жил выбор оптимальных параметров буровзрывных работ приобретает особое значение, так как при этом затрагиваются вопросы разубоживания полезного ископаемого.

485

Практика эксплуатации тонких жил показывает, что оптимальная глубина шпуров должна составлять 1,5—2,0 м при диаметре шпу­ ров 26 мм, патронов — 22 мм. В жилах мощностью 0,4—0,5 м за­ ряды ВВ диаметром 27 и 32 мм следует располагать зигзагообразно по жиле.

В жилах мощностью от 0,1 до 1,8 м при увеличении отношения л. н. с. к диаметру заряда выше оптимальной величины происходит уменьшение ширины выемочной щели, которое сопровождается ча­ стыми прострелами и неполной отбойкой руды от контактов. Увеличе­ ние л. н. с. при зигзагообразном расположении шпуров способствует более интеисивному образованию выемочной щели по сравнению с расположением шпуров по средней лпнпи рудного тела. Удельный расход ВВ с увеличением л. н. с. уменьшается до некоторого предела. В тонких жилах (до 0,3 м) увеличение л. и. с. и диаметра заряда приводит к увеличению разубоживания полезного ископаемого.

Использование энергии ВВ для доставки руды возможно при разделке днища по всей площади лежащего бока. Это может быть оправдано лишь при отработке рудных месторождений мощностью 20 м и более, так как система требует проведения большого объема выработок.

Система разработки с доставкой руды взрывом была предложена п впервые применена в 1954 г. на руднике Миргалимсай для повыше­ ния эффективности эксплуатации наклоннопадающих рудных тел. Сущность системы заключается в том, что доставка руды, не сполза­ ющей в обычных условиях до рудовыпускных отверстий вследствие недостаточности угла падения, производится за счет взрывания системы зарядов. Опыт применения данной системы разработки показал, что она приемлема при углах падения рудного тела более 35° п расстоянии доставки руды до 50—70 м.

Г л а в а XXVII

ВЗРЫВНАЯ ОТБОЙКА ГОРНЫХ ПОРОД НА КАРЬЕРАХ

§ ИЗ. Скважинные заряды

Технология взрывной отбойки руды и пород на открытых разра­ ботках включает методы скважинных (вертикальных, наклонных), котловых, камерных и шпуровых зарядов.

Наиболее распространенным как в нашей стране, так и за рубе­ жом является метод отбойки зарядами в вертикальных скважинах различного диаметра. Скважины бурят рядами на некотором расстоя­ нии от кромки уступа. Глубина скважин, как правило, превышает высоту уступа на величину перебура. Различают однорядное и много­ рядное взрывание. Число рядов зависит от типа погрузочно-транс­ портного оборудования и принятой технологии. Диаметр скважин зависит от крепости взрываемых пород, высоты уступа, расстояния

486

Существует небольшое число мелких предприятий, где еще при­ меняют шпуровой метод отбойки.

Скважинные заряды по конструкции разделяются на трн группы (рис. 261). К первой группе относятся заряды, в которых эффект взрыва регулируется за счет пространственного расположения скважин и рассредоточением зарядов в них (рис. 261, а, б, в, г). Ко второй группе относятся заряды, эффект взрыва в которых можно менять путем подбора ВВ, расположения инициатора, сближения скважин. К ним также относят и комбинированные скважинные заряды (рис. 261, д, е, ж, з). К третьей группе относятся скважинные заряды, в которых управление действием взрыва достигается за счет пзменения формы зарядной камеры (рнс. 261, и, к, л, м).

При взрывании скважинных зарядов на уступе бывают случаи, когда одновременно взрывается несколько сотен тонн ВВ. Произ­ водство такого массового взрыва осуществляется по специальному проекту буровзрывных работ (БВР), который включает вводную часть, содержащую основные данные о взрыве, характеристику по­ род, место взрыва и его описание, технологию буровых работ и сред­ ства бурения скважин, их глубину, расположение и направление, технологию взрывных работ (тип применяемого ВВ, метод взрыва­ ния, конструкцию заряда, величину заряда, метод расчета охраны близко расположенных зданий и сооружений от действия взрывной волны и разлета кусков разрушаемой породы, схему взрывной сети, ее расчет и монтаж, охрану ВМ на блоке, сигнализацию и охрану опасной зоны производства взрывных работ); распорядок проведе­ ния взрыва и выполнения отдельных операций по времени, назначе­ ние ответственных лиц за выполнение каждой операции; акт готов­ ности блока к заряжанию; графический материал — план располо­ жения скважин в масштабе 1 : 500, схему монтажа взрывной сети, конструкцию заряда, конструкцию боевика.

Проект БВР на открытых работах составляется техническим отделом рудника (карьера), согласовывается с исполнителями и утверждается главным инженером рудника (карьера).

Область применения скважинной отбойки на открытых работах практически неограничена и не зависит от горно-геологических и горнотехнических условий. Этот метод применяют как на очистных, так и на вскрышных работах. Для лучшей проработки подошвы уступа скважины бурят на 1,0—1,5 м ниже фактической подошвы уступа.

К взрывной отбойке горной массы на открытых горных работах предъявляют следующие требования:

минимальный выход негабарита, что предопределяет эффективное использование погрузочных и транспортных средств, при этом

максимальный размер куска не должен превышать А к 0,8 У Ук, м, где Ук — емкость ковша экскаватора, м3;

487

максимальный объем взорванной горной массы, обеспечивающий бесперебойную работу погрузочных машин;

минимальный развал взорванной горной массы; безопасность

инизкую стоимость взрывных работ.

Взависимости от направления бурения скважин различают два метода скважинной отбойки — вертикальными и наклонными сква­ жинами.

Параметры отбойки вертикальными скважинами. С целью обеспе­ чения действия взрыва в нужном направлении необходимо выдер­ жать условие Wo П у. Наилучших результатов достигают при

Wp = (0,8-MD,9) Ну, при этом длина забойки скважины должна быть больше л. н. с. Длину перебура скважин принимают в преде­

где а — расстояние между скважинами, м; т — коэффициент сбли­

жения скважин.

Величину скважинного заряда определяют в зависимости от диа­ метра скважины и величины забойки по формуле

При многорядном взрывании скважины располагают в шахмат­ ном порядке, при этом соблюдается условие, чтобы расстояние междзг отдельными скважинами в разных рядах не превышало расстояния между скважинами в первом ряду, т. е.

Wp = a sin 60° = 0,87а.

Параметры отбойки наклонными скважинами. При этом методе отбойки скважины бурят параллельно откосу уступа, что позволяет повысить эффективность взрыва, получить равномерное дробление горной породы, хорошую проработку подошвы уступа за счет неизменной л. н. с. по всей длине скважины. Применять этот метод целесообразно при разработке слабоустойчивых пород при ограниченной площади для размещения разрушенной породы и при использовании небольших экскаваторов.

Величину л. н. с. определяют по формуле

WH= Ъsin а,

где Ъ — расстояние от оси скважины до бровки устзша, м; а — угол откоса уступа, принимаемый равным 60—65°.

Длина скважины до подошвы уступа

7 _ Ну

1 sin а

489