Файл: Дубынин, Н. Г. Совершенствование технологии выемки тонких наклонных жил.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
Результаты опытных взрывов секций зарядов скважин пред ставлены в табл. 13 и на рис. 14.
Опытные данные показали, что после взрыва зарядов первой секции потери жильной массы составляли 15%, а после взрыва последующих секций они достигли 55—90%. Такие потери жиль ной массы являются следствием того, что большинство пробурен ных скважин, за исключением 1 и 2, не оконтурили рудное тело.
В результате взрыва зарядов секции скважин образуется кучный развал руды и относительно ровная поверхность кровли
и почвы забоя |
(табл. 13, |
рис. 14). |
В основном были полу |
чены показатели |
взрыва, |
идентичные |
со шпуровой отбойкой |
(см. табл. 11). |
|
|
|
Из изложенного видно, что секционная отбойка зарядами скважин, ориентируемых по простиранию рудного тела, техни чески выполнима и дает положительный эффект по некоторым показателям. Основным ее недостатком явились большие потери жильной массы и разубоживание руды.
Есть основания полагать, что при достаточно выдержанном азимуте простирания жил в сочетании с рациональной длиной скважин и хорошо освоенной технологией бурения данный способ отбойки может в дальнейшем иметь перспективу.
Для условий Смирновского месторождения вследствие невы держанности рудных тел по простиранию отбойка зарядами сква-
, А |
fW |
f t / |
[*"/// |
"V Л*"/* |
Г А |
. |
Рис. 15. Положение жилы в забое блока 1-116 при отбойке зарядами скважин, заданных по восстанию, при расстоянии между скважинами
вряду:
а— 0,6 м; б — 0,8 м; в — 1 м.
41
Т а б л и ц а 14
Данные опытов отбойки руды зарядами скважин, расположенных по восстанию рудного тела
|
|
Расстояние |
между |
||
|
Ед. |
скважинами |
в ряду. |
||
П о к а з а т е л ь |
|
м |
|
|
|
изм. |
|
|
|
||
|
|
0,6 |
0,8 |
1 |
1,0 |
Заданная выемочная мощность . . . |
м |
1 |
1 |
|
1 |
Фактическая выемочная мощность . . |
» |
1,25 |
0,95 |
|
0,9 |
Отклонения от заданной мощности |
+ % |
- 2 5 |
- 5 |
|
- 1 0 |
Средний размер руды ........................... |
см |
20 |
25 |
|
25 |
Коэффициент использования заряда |
м |
0 ,98 |
0,96 |
|
0 ,8 0 |
Ширина развала р у д ы ....................... |
5,5 |
4,7 |
|
4,6 |
|
Удельный расход ВВ ........................... |
кг/м3 2,28 |
1,76 |
|
2 .2 9 |
|
Разубоживание р у д ы ................... |
% |
56 |
33 |
|
2 8 |
Потери жильной м ассы ................... |
» |
— |
3 |
|
6 |
Выбито стоек (от числа установлен |
|
|
|
|
|
ных) ...................................... |
» |
15 |
10 |
|
10 |
жин длиной 10 м, ориентируемых по простиранию, из-за больших потерь жильной массы (50—80%) является неприемлемой.
Отбойка руды зарядами скважин, располагаемых по восстанию рудного тела. Опыты по отбойке руды зарядами скважин, распо лагаемых по восстанию (параллельно груди очистного забоя), для сопоставимости результатов производились в одном блоке. Для опытов было выделено три участка длиной по простиранию по 2,4 м|(рис. 15): на первом—расстояние между скважинами в ряду равнялось 0,6 м, на втором — 0,8 м и на третьем — 1,0 м.
Скважины диаметром 40 мм и глубиной не более 10 м бурили параллельно висячему и лежачему боку, для чего нижняя под сечка блока была выполнена с подрывкой кровли и почвы на 20—25 см. Располагались скважины по рациональной двухрядной шахматной сетке, заряжались на всю глубину патронированным аммонитом № 6. Для гарантированной детонации заряда в сква жине прокладывали в одну нитку ДІП. Вес заряда в каждой сква жине составил 7,6 кг. Результаты показаны в табл. 14 и на рис. 15.
В итоге взрывания 8 зарядов скважин на первом участке видно, что контур выемки жилы превысил проектный на 0,25 м. Отброс руды достиг 5,5 м, 15% стоек было выбито взрывом. Разубоживание руды составило 56%, т. е. весьма большое.
Посде взрывания зарядов скважин первого участка произво дили обуривание и взрывание 5 зарядов скважин второго участка с визуальной корректировкой направления скважин относи тельно контуров рудного тела. После опытного взрывания заря дов второго участка была образована относительно ровная по верхность кровли и почвы. Заданная выемочная мощность (1 м) в основном была выдержана по всей длине скважин. Разброс руды не превысил 4,7 м, т. е. по сравнению с предыдущим взрывом значительно сократился. Потери жильной массы были незначи тельными (3%). Разубоживание руды значительно снизилось (до 33%).
42
Последним обуривался и отбивался третий участок также с ви зуальной корректировкой направления 5 скважин относительно контуров рудного тела. Из опытов видно, что коэффициент ис пользования скважин составил только 0,8. Выемочная мощность сократилась до 0,9 м. Потери жильной массы увеличились до 6% (за счет снижения выемочной мощности), а разубоживание также
снизилось до 28%.
Таким образом, при расстоянии между зарядами скважин в ряду, равном 0,8 м, получены лучшие показатели отбойки. Следовательно, оно является наиболее рациональным.
Изложенное показывает, что отбойка руды зарядами скважин, ориентируемых по восстанию рудного тела, технически выпол нима и в условиях достаточно устойчивых пород кровли и при выдержанных элементах залегания рудного тела дает приемлемые результаты. Поэтому этот способ отбойки достаточно перспекти вен и рекомендуется при отработке маломощных р^ дных тел.
Определение рациональной глубины скважин. Глубина сква жин является одним из основных параметров, от которого в зна чительной степени зависят технико-экономические показатели отбойки руды. Очевидно, наиболее рациональной будет такая глубина скважин, при которой не происходит излишней присечки вмещающих пород, т. е. обеспечивается заданный контур выемки,
нет сверхнормативного разуооживания.
Для установления рациональной длины зарядов скважин в зависимости от выдержанности рудного тела по падению были пповедены исследования с использованием фактических (геоло гических) разрезов по 44 блокам. Длина разреза (в натуре) со ставляла 60—70 м. С учетом заданной выемочной мощности (по от дельным рудным телам) были в масштабе изготовлены шаблоны,
длина которых в |
натуре соответствовала |
длине |
скважин: 6, 8, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
15 |
||
Результаты замеров выемки жилы шаблонами различной длины_______ |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Число случаев ті, когда шаблон не вписывает- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
СЯ В контуры ЖИЛЫ, |
И ?о жильной массы бло- |
|||||||
|
|
|
|
ГІ — |
ка, |
зыходящей за контур ш аблона при его |
||||||||
|
|
|
|
1 |
длине 1 ш |
(в м |
|
|
|
|||||
Ж и л а |
й |
|
|
j Ü |
|
|
|
|
|
|||||
|
с |
і |
2 Д |
|
6 |
8 |
|
|
ы |
|
|
12 |
||
|
Н |
|
3 |
% |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
4)ф |
п |
|
п |
|
|
п |
% |
п |
% |
||
|
|
|
А |
А Г Р . |
|
|
* |
|||||||
Ч етвертая . . . |
72 |
1 ,1 2 , |
|
7 |
— |
— |
|
|
— |
— |
— |
4 |
14 |
|
|
|
13 |
|
13 |
1 |
2 ,5 |
1 |
|
3 |
4 |
3 ,5 |
11 |
17 |
|
» |
95 |
1— 6 |
|
|
||||||||||
С труктурная . |
80 |
4,5 |
|
6 |
|
|
1 |
|
4 |
1 |
7 |
12 |
1 5 .5 |
|
Седьмая . . . . |
81 |
1 |
- |
|
144 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
19 |
Главная . . . . |
26 |
2 |
- |
|
228 |
1 |
2 ,0 |
2 |
|
3,5 |
6 |
6 ,5 |
19 |
1 4 .5 |
|
57 |
1 - 4 |
|
10 |
—■ — |
— |
|
— |
— |
— |
8 |
13 |
||
Н и ж н я я . . . . |
111 |
0, 1,2 |
|
9 |
— |
— |
— |
|
— |
3 |
7 ,5 |
17 |
22 |
|
» |
108 |
1— 10 |
|
18 |
4 |
2,0 |
12 |
|
6 |
22 |
6 ,5 |
41 |
27 |
|
С тановая . . . |
37 |
4,5 |
|
6 |
— |
— |
— |
|
— |
— |
— |
9 |
13 |
|
В н езап н ая . . . |
62 |
0 , 1 ,4 |
|
10 |
---- |
— |
— |
|
|
|
5 |
15 |
21 |
|
П я т ая . . . . |
5 |
5 — 10 |
|
16 |
4 |
3 ,0 |
8 |
|
4 ,5 |
27 |
6 |
38 |
1 8 ,5 |
|
В с е г о . . . |
1 |
1 |
44 |
1 131 і |
10 |
1 2 ,4 |
1 24 |
1 |
4 ,2 1 |
65 1 |
6 |
184 |
1 8 ,5 |
43
10 и 12 м. Поочередно накладывая их на проектный контур раз реза последовательно по всей его длине, устанавливали, какие шаблоны не вписываются в контуры выемки жилы. Всего «обме
рено» |
шаблонами 131 геологический разрез. Разрезы представ |
|||
ляли |
8 рудных тел. Результаты замеров приведены в табл. 15, |
|||
в которой показано, что с увеличением длины шаблона |
(длины |
|||
скважин) число замеров, где шаблон не вписывается в |
контур |
|||
выемки рудного тела, возрастает с 10 до 184. |
|
опреде |
||
Выдержанность рудных тел по падению может быть |
||||
лена |
из отношения числа замеров, |
где шаблон |
не вписывается |
|
в контур выемки, к общему числу |
замеров по |
формуле |
||
|
10(ЫП |
|
|
(13) |
|
N-. |
|
|
|
|
І р -п |
|
|
|
где N — показатель выдержанности, %; z — число замеров, где шаблон не вписывается в контуры выемки рудного тела; /ш— длина шаблона (скважины), м; Іѵ — длина разреза, м; п — число разрезов, по которым выполнены замеры.
Для условий рассматриваемого месторождения показатель выдержанности N (данные табл. 15) составляет:
?ш* м |
JV, % |
|
Потери шильной массы, % |
||
6 |
100- 10-6 |
|
2,4 |
||
60-131 |
=0,8 |
||||
|
|
|
|||
8 |
100-38-8 |
|
4,2 |
||
60-131 |
~~1,3 |
||||
|
|
|
|||
10 |
100-65-10 |
|
6,0 |
|
|
60-131 |
^ 8’3 |
|
|||
12 |
100-184-12 |
18,5 |
|
||
ВО-131 |
= 28 |
|
|||
|
|
|
|||
Из расчетных данных видно, что потери руды резко |
возрастают |
||||
при глубине скважин более 10 м. |
|
6%, т. е., |
являются |
||
При глубине скважин |
10 м они равны |
незначительными, что составляет 60—70% потерь при существую щей технологии отбойки. Следовательно, эта глубина скважин для условий Смирновского месторождения может быть принята за оптимальную.
Разработанная методика расчета оптимальной глубины сква жин может быть применена и в условиях других месторождений.
§ о. РАЦИОНАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ ОТБОЙКИ РУДЫ
Как показано в § 2 гл. I, Смирновское и ряд аналогичных месторождений характеризуются широким диапазоном крепости руд и пород и изменчивостью элементов залегания рудных тел. На таких месторождениях можно выделить четыре характерные группы (участка) рудных тел.
44
Т а б л и ц а 16
Рекомендуемые области применения различных спосооов отбоики
Четвертая Третья Вторая Первая 1№ группы
Характеристика руд |
Постоянство |
Способ бурения |
Рациональный способ |
||||||
и диаметр бурового |
|||||||||
и пород по крепости |
угла падения |
инструмента, рас |
|
отбойки |
|||||
и абразивности |
рудного тела |
стояние между за |
|
|
|
||||
|
|
|
|
рядами |
|
|
|
||
Относительно |
Достаточ |
Электровраща |
Отбойка зарядами |
||||||
слабые руды и по |
но выдер |
тельный, |
электро |
скважин, |
располагае |
||||
роды, / = |
8 — 10. |
жанный |
бурами ЭБГ, диа мых |
по |
восстанию |
||||
Показатель |
абра |
|
метр резцов 42 мм, рудного тела |
||||||
зивности |
не |
пре |
|
а=0,8 м |
|
|
|
|
|
вышает 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
То же |
|
Невыдер |
Электровраща |
Отбойка зарядами |
|||||
|
|
|
жанный |
тельный, |
с исполь шпуров с использо |
||||
|
|
|
|
зованием |
буровой |
ванием установки |
|||
|
|
|
|
установки ПБУ-1, |
ПБУ-1 |
|
|||
|
|
|
|
а=0,4 м |
|
|
|
|
|
Крепкие руды |
Выдер |
Перфораторный, |
Отбойка зарядами |
||||||
и породы, /= Ю — |
жанный |
с применением |
скважин, |
располага |
|||||
14 и выше. Пока |
|
ПТ-29 и |
КС-50, |
емых |
по восстанию |
||||
|
диаметр резцов |
рудного тела |
|||||||
затель абразивно |
|
||||||||
|
38 мм, а=0,8 м |
|
|
|
|||||
сти свыше 30 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
То же |
|
Невыдер |
Перфораторный, |
Отбойка зарядами |
|||||
|
|
|
жанный |
с применением |
шпуров с использо |
||||
|
|
|
|
установки |
БУП-1, |
ванием установки |
|||
|
|
|
|
а= 0,4—0,5 |
м |
БУП-1 |
|
Первая |
группа. Относительно слабая крепость руд и пород |
i f = 6—10) |
Устойчивые боковые породы, отсутствие интенсивных |
тектонических нарушений. Рудное тело имеет относительно выдер
жанное падение.
Вторая группа. Относительно слабая крепость руд и пород (/=^6—10). Наличие тектонических нарушений, невыдержанные
по падению рудные тела. |
и породы (/= 10-14). Жила |
Третья группа. Крепкие руды |
|
имеет выдержанный угол падения. |
Устойчивые вмещающие по- |
Р°ДЧетвертая группа. Крепкие руды и породы (/= 10-14). Жила имеет невыдержанный угол падения. Нарушенные боковые по
роды.
Поскольку рудные тела первой и третьей групп имеют отно сительно выдержанные углы падения, приемлемым для данных условий (см.. § 4) будет способ отбойки зарядами скважин, ориен тированных по восстанию рудного тела (табл. 16).
Для второй и третьей групп рудных тел, где по условиям изучения полноты выемки скважинный способ отбойки еще недо статочно исследован, пока рекомендуется отбойка шпуровыми
зарядами (табл. 16).
45
Т а б л и ц а 17
Расчетные технико-экономические данные по способам отбойки
|
С п о с о б о т б о й к и |
|
|||
Ед. |
зарядами шпуров |
зарядами |
|||
|
|
|
скважин |
||
изм. применяе |
с приме |
с при- |
с при с при |
||
|
мый на |
нением |
мене- |
мене |
мене |
|
руднике |
ПБУ-1 |
ни ем |
нием |
нием |
|
|
|
БУ П -І П БУ -І КС-50 |
Ширина очистного пространства |
м |
Крепость руд и пород............... |
» |
Глубина шпуров (скважин) . . . |
» |
Расстояние между шпурами. . . |
» |
(скважинами) в ряду . . . . |
|
Коэффициент заряда ВВ . . . . |
|
Коэффициентиспользования шпу- |
|
ра скважины........................... |
м3 |
Выход руды на 1 м ................... |
|
Удельный расход ВВ................... |
кг/ма |
Техническая скорость бурения . м /мин Производительность бурильщика:
пшурометров в смену . . . .
м3 отбойки в смену.................
1—1,2 |
1—1,2 |
1—1,2 1—1,2 1—1,2 |
|||
6—10 |
6—10 |
10-14 6—10 10-14 |
|||
1.6 |
1,7 |
^ |
-t' Г_ |
10 |
10 |
0,7 |
0,4—0,5 |
О " о |
1 |
0,8 |
0,8 |
0,0 |
0,35 |
0,35 |
0,92 |
0,92 |
|
Ö,öö |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
|
0,36 |
0,22 |
0,22 |
0,45 |
0,45 |
|
2,84 |
1,7 |
2,14 |
1,65 |
1,65 |
|
0,25 |
1,05 |
0,35 |
0,55 |
0;22 |
|
37 |
96 |
|
52. |
56 |
34 |
12,5 |
21 |
16,5 |
25,2 |
15,3 |
Ввиду разной крепости руд и пород месторождения для |
первой |
||
и второй групп рационально использовать вращательный |
способ |
||
бурения, а |
для третьей и |
четвертой — перфораторный. |
отдель |
В табл. |
17 приведены |
показатели, характеризующие |
ные способы отбойки. Видно, что исследуемые способы отбойки ведут к увеличению производительности бурильщика на 120— 167% по сравнению с существующей практикой отбойки. За счет уменьшения трудовых и энергетических затрат обеспечивается снижение затрат на отбойку 1 м3 руды на 16—25%.
Как показано в § 3, отбойка руды уменьшенными зарядами шпуров при более частой сетке их расположения позволяет обеспе чить снижение себестоимости 1 т концентрата на 0,4—0,64 тыс. руб.
Таким образом, для внедрения на рудниках рекомендуется два способа отбойки руды:
1) при отработке шил с невыдержанными элементами залега ния и неустойчивыми породами кровли — мелкошпуровой умень шенными зарядами ВВ с более частой сеткой их расположения; 2) при обработке жил с относительно выдержанными элемен тами залегания и достаточно устойчивыми породами кровли — скважинный способ отбойки, зарядами скважин малого диаметра.
Внедрение этих рекомендаций позволит обеспечить:
1) высокую производительность бурильщика, до 20—25 м3/смену, при улучшенных санитарно-гигиенических условиях труда;
2)снижение себестоимости отбойки руды в среднем на 20 %;
3)снижение сверхнормативного разубоживания на 20— 25%;
4)благоприятные условия для проведения последующих опе раций технологического цикла.
46