Файл: Кутузов, Б. Н. Взрывные работы учебник.pdf

сочетание воздействия высокотемпературных газовых струй и меха­ нического воздействия.

Термические, электрофизические и комбинированные способы разрушения негабаритов избирательны, и их эффективность приме­ нения сильно зависит от электрических и тепловых свойств горных

Рис. 175. Способы взрывного дробления негабарита

пород. Взрывные и механические способы универсальны и мало чувствительны к свойствам горных пород.

Ниже рассмотрены основные применяемые способы дробления негабарита.

§ 102. Взрывные способы вторичного дробления

Дробление негабарита взрывом шпуровых зарядов. Для дробле­ ния негабаритов взрывом шпурового заряда в нем бурят шпуры глубиной 0,3—0,5 толщины негабарита. Бурение осуществляется перфораторами ПР-19, ПР-22 или ПР-24Л.

Пробуренные шпуры в негабаритных кусках заряжают обычно во время подготовки к массовому взрыву. В шпур помещается заряд ВВ и вводится детонирующий шнур, вставляется зажигательная трубка или электродетонатор. Детонирующий шнур от негабаритов подсоединяется к магистральному, который, в свою очередь, обычно подсоединяется к магистрали от скважин. Целесообразно проводить взрывание негабарита одновременно с массовым взрывом. Расчетный расход ВВ для взрывания негабарита шпуровыми зарядами при­ нимается 0,2—0,5 кг/м3. С увеличением размера негабарита расчет­ ный удельный расход ВВ уменьшается.

К недостаткам данного способа разрушения негабаритов от­ носятся: высокая стоимость, вредные условия работы (вибрация, пыль, шум) при бурении.

Заслуживает внимания опыт применения электровращательного бурения шпуров в негабаритах (Восточный карьер Докучаевского флюсо-доломитового комбината). Электровращательное бурение не имеет недостатков перфораторного бурения, сокращает трудовые затраты, создает нормальные условия работы для бурильщиков. При этом возможно электросверлом типа СЭР-19Д бурить шпуры малого диаметра (16—22 мм) со скоростью 200—250 мм/мин. Для лучшей выдачи буровой муки целесообразно применять буровую штангу с упорной шнековой резьбой.

294

Разрушение негабарита взрывами микрозарядов ВВ. Вместо обычных шпуровых зарядов массой по 200 г можно в шпуры помещать микрозаряды массой 20—50 г в водоустойчивых оболочках. В качестве ВВ используется аммонит № 6ЖВ. Заряд обычно в резиновой обо­ лочке, приготовленный на складе ВМ, вводится в шпур, который

При взрывании микрозарядами на негабарит объемом в 20 м3 требуется три шпура глубиной 1,2 м с массой одного заряда в шпуре 50 г. На негабариты объемом до 6 м3 требуется пробурить один шпур глубиной от 0,5 до 1 м, чтобы вместить от 20 до 40 г ВВ.

Порода, находящаяся в непосредственной близости от заряда ВВ, под действием продуктов детонации разрушается и растрескивается.

При применении небольших зарядов h в шпурах, заполняемых водой, можно достигнуть разрушения негабаритов с минимальным разлетом кусков. Глубина шпуров при гидровзрывании принимается больше двукратной величины уровня жидкости h в шпуре, но меньше половины толщины негабарита. Расстояние между шпурами при гидровзрывании принимается равным 0,5 -Н),7 толщины куска, шпуры необходимо располагать равномерно в центральной части негабарита. Минимальное расстояние от шпура до ближайшей боковой поверхности негабарита не должно быть более глубины шпура.

Ориентировочные расчетные величины зарядов ВВ для разру­

Разновидностью гидровзрывания является способ, при котором шпур на 90% его глубины заполняется труднозамерзающей горючей смесью, состоящей из арктического солярового масла и отработанного автомобильного или дизельного масла ДСП-8 или АКЗП-8. В шпур вводится либо заряд ВВ с одной нитью детонирующего шнура (для трудноразрушаемых пород), либо две нити Д1П (для легковзрываемых пород). Разрушающий эффект данного способа взрывания обеспе­ чивается гидравлическим ударом при совместном воздействии про­ дуктов взрыва заряда ВВ или детонирующего шнура, газов,

295

образованных от вспышки горючей смеси, и воздействием высокой тем­ пературы вспыхнувшей горючей смеси. Экспериментальные исследова­ ния данного способа взрывания на одном из месторождений слюды показали, что разлет кусков не превышает 10—12 м, оптимальная глубина шпуров при толщине негабарита до 1 м составляет у 2 толщины, а при толщине негабарита более 1 м глубина шпуров составляет 2/ 3 его толщины. Некоторые показатели, характеризую­ щие этот способ разрушения негабаритов, приведены в табл. 52.

Т а б л и ц а 52

Расчетные расходы ВМ для разрушения негабаритов взрыванием зарядов в горючей смеси

Данный способ целесообразно применять взамен гидровзрывания в условиях отрицательных температур. Он позволяет вести дробление негабарита вблизи оборудования и механизмов без длительной их остановки.

Разрушение негабарита накладными зарядами.Технология взры­

296

Опасная зона при взрывании накладных зарядов составляет не менее 300 м. Не все породы хорошо поддаются дроблению наклад­ ными зарядами. На некоторых предприятиях, где преобладают очень крепкие, но хрупкие породы, этот способ находит широкое применение.

Применение наружной забойки из глины или полиэтиленовых пакетов с водой сокращает расход ВВ в 2— 3 раза при одинако­ вом эффекте разрушения.

Разрушение негабарита кумулятивными зарядами. Применение кумулятивных зарядов ЗКП позволяет в 8—9 раз снизить удельный расход ВВ на вторичное дробление 1 м3 негабарита. В прессованном заряде ЗКП имеется кумулятивная выемка, облицованная сталью, промежуточный детонатор ДП-1 и проволочная скоба для крепления детонирующего шнура.

Применение кумулятивных зарядов для разрушения негабаритов позволяет уменьшить разлет осколков и снизить силу ударной воздушной волны. Показатели применения кумулятивных зарядов на рудниках Криворожья при разрушении негабаритов горных пород с / = 14Д-18 приведены в табл. 53.

Для выбора массы заряда можно пользоваться эмпирической формулой

<? = 0,73#2, кг,

где Н — толщина негабаритного куска, м,

§ 103. Механические способы вторичного дробления

Разрушение негабарита закладными гидроклинами. При этом способе в пробуренный шпур вставляется гидравлический клин. Под давлением масла щеки гидроклина расходятся и производят разрыв негабарита. Клин приводит в действие ручной масляный насос плунжерного типа или насосный агрегат, развивающий да­ вление до 60 кгс/см2.

297

смонтирована на гусеничном ходу, оборудована системой управления и контроля, механизированным манипулятором из кабина. Масса установки 9 т. В качестве горючего в термобуре применяется керо­ син, а окислители — кислород или воздух. Установкой можно бу­ рить шнуры глубиной до 2 м и диаметром до 100 мм.

Облегченный гидроклин массой 18,9 кг обеспечивает усилия на щеках до 20 тс/см2 при давлении масла 160 кгс/см2, а гидроклин утяжеленного типа массой 75—100 кг развивает усилия до 100 тс/см2 при давлении масла 200 кгс/см2.

Время на разрушение негабарита объемом 0,5—1 м3 с учетом бурения шпуров, по данным испытаний на -Дегтярском руднике, составляло 6—7 мин.

Вторичное дробление падающим грузом. К числу установок,

работающих на принципе разрушения негабаритов падающим гру­ зом, относятся экскаваторные и крановые бутобои.

Э к с к а в а т о р н ы й б у т о б о й — это экскаватор типа ме­ ханической лопаты, снабженный легкосъемным бутобойным обору­ дованием, крепящимся к ковшу. Бутобойное оборудование состоит из электромагнита с кольцевым полюсом, кронштейна, насадки и шара-груза массой 3—5 т. Электромагнитом управляют из кабины машиниста экскаватора.

Электромагнит подводят к грузу-шару, поднимают его на опреде­ ленную высоту и сбрасывают на негабарит, выключая ток электро­ магнита. Для экскаваторного бутобоя отсутствует необходимость в канатах для подвески груза. Недостатком экскаваторного бутобоя является то, что иногда осложняется захват откатывающегося шара и затруднено прицеливание груза на негабарит.

К р а н о в ы й б у т о б о й представляет собой установку на базе крана с грузом весом 3—5 тс, подвешенным на канате. Для раз­ рушения негабарита груз поднимают на высоту 7—10 м и сбрасывают на негабаритный кусок. Число наносимых ударов может быть рав­ ным 1—4 в минуту, при этом кинетическая энергия падающего груза достигает 40—50 тыс. кгс-м.

Основным недостатком крановых бутобоев является быстрый износ канатов и перегрузка двигателя при подъеме груза, а также сложность прицеливания при ударе.

Результаты применения экскаваторных бутобоев, оборудованных электромагнитом М-42 и шаром весом 3 тс, показали, что себестои­ мость дробления негабарита таким способом в 1,5—2 раза ниже, чем при буровзрывном разрушении пород с / = 8-/-12 и объеме нега­ баритов 0,2—10 м3. Производительность экскаваторного бутобоя составляет 180—250 м3 за восьмичасовую смену и существенно за­ висит от опыта и квалификации машиниста.

Такие бутобои рационально применять на карьерах с небольшим выходом негабарита, используя простои экскаваторов. Крановые бутобои, работающие на базе экскаватора, позволяют полностью отказаться от взрывных работ при дроблении негабарита. Так, при­ менение крановых бутобоев на базе экскаватора Э-1251 на Соко-

298