Лекции по "Геологии"

При многорядном КЗВ применяются  схемы коммутации зарядов: порядные, врубовые с продольным врубом, с  поперечным врубом, клиновая, трапециевидная, диагональная (рис. 5).

 

Врубовые схемы более совершенны, так как ведут к образованию  дополнительных свободных поверхностей, в ряде случаев к дополнительному  соударению породных кусков и направленному  формированию развала. Схемы с продольным врубом (рис. 5 б) широко применяются при проведении траншей, а также на уступах для сокращения ширины развала, что достигается удалением врубового ряда на 1 – 2 м больше остальных. Эти схемы обеспечивают качественное дробление. Но характеризуются выбросом породы в сторону массива, недостаточной проработкой подошвы и увеличением сейсмического действия взрыва.

Схемы с поперечным (торцевым) врубом обеспечивают сокращение ширины развала  на 20 – 30 % за счет направления взрыв  в сторону торца уступа (прямой торцевой вруб) (рис.5.в).

Клиновые и трапециевидные схемы  применяют в трудно – и весьма трудновзрываемых породах (рис.5 д).

Диагональные схемы (рис. 5 е) позволяют резко уменьшить величину линии наименьшего сопротивления зарядов смежных рядов скважин и соответственно улучшить дробление.

Разрушение негабаритных кусков осуществляется накладными или шпуровыми зарядами ВВ (рис.6).

 

 

В простейших случаях ВВ располагают  непосредственно на поверхности  негабаритного куска  в виде плоского слоя толщиной 3,5 – 5,0 см. Заряд прикрывают слоем глины или песка (без примесей гальки или щебня).

Эффективность метода накладных зарядов  повышается, если используются специальные  кумулятивные заряды (рис. 5 б).

При взрывании негабаритных кусков шпуровыми зарядами глубина шпура составляет 0,25 – 0,5 высоты куска. Расход бурения равен 0,2 – 1,0 м/м³ взорванной породы. Удельный расход ВВ обычно составляет 0,1 – 0,3 кг/м³. Над зарядом помещается забойка. В настоящее время внедряется разделка негабаритов безвзрывным способом. Для этого используются гидроударники (гидромолоты) навешиваемые на горное оборудование. Обычно на экскаваторы. Параметры гидроударников подбирается в зависимости от крупности материала, его прочности и крепости. Основной параметр гидроударников – это энергия удара, измеряемая в джоулях. Наиболее эффективны гидромолоты компании Крупп, Раммер. Наиболее перспективные отечественные гидромолоты выпускаются на Воронежском экскаваторном заводе.

Также осуществляются попытки разделки негабарита с помощью воды в холодное время года. Бурят шпуры, в них заливают воду. При замерзании происходит разрыв куска.

Схемы расположения скважин выбирают исходя из свойств взрываемых пород, производственной мощности карьера, элементов  системы разработки и применяемого выемочно - погрузочного оборудования.

Окончательный выбор схемы расположения может быть сделан только на основе анализа данных практики и опытных  взрывов. Схемы обычно приводятся в  проекте.

На основании проекта карьером разрабатываются типовые проекты  на производство буровзрывных работ, которые периодически пересматриваются.

Расчеты взрывных скважин

После определения параметров сетки  скважин производят расчет массы  заряда и ширины развала взорванной породы.

Масса заряда (в кг) Q_з = qV_c = qaWH_у,

где q – удельный расход ВВ на единицу объема врываемой породы, кг/м^3, либо рассчитывается, либо определяется по справочным таблицам; V_c – объем породы, взрываемой одной скважиной, м³; W – линия сопротивления по подошве, м; H_у – высота уступа, м.

W_max ≥ W ≥ W_min,

W_max = Hctgα + c – максимально допустимое сопротивление по подошве по условию безопасного расположения станка при бурении первого ряда скважин.

Минимальное сопротивление по подошве W_min, преодолеваемое зарядом определенного диаметра без образования порогов в подошве уступа

 

 W_min, = 53k_Bd_C√∆k_BB/γ,

 

где k_B – коэффициент, учитывающий взрываемость пород, равный для легко-, средне- и трудновзрываемых соответственно 1,2; 1,1 и 1,0; ∆ - плотность заряжания ВВ в скважине, кг/м³ и составляет от 0,9 до 1,4 кг/дм³; k_BB – переводной коэффициент от эталонного ВВ (аммонит №6 ЖВ) к применяемому ВВ, определяется по таблице; γ – плотность взрываемой породы, кг/м³.

Масса заряда в скважине должна быть проверена на вместимость 

 

Q_з ≤ Q_max = p(l_c - l_з),

 

p – вместимость 1 м скважины, кг/м, p = 7,85(d_C)²∆;

l_c – глубина скважины с перебуром, м.

Ширина развала (в м) при однорядном мгновенном взрывании (рис. 6) может быть приближенно определена по формуле

 

B_O ≈ k_Вk_β√ qH_у, м,

 

где k_В – коэффициент, характеризующий взрываемость породы, определяется по таблицам и колеблется от 3,5 до 2; k_β – коэффициент учитывающий угол наклона скважины к горизонту: k_β = 1 + 05, sin2(π/2 – β).

Высота взрывания при однорядном взрывании H_Р.О. = (0,5 – 0,8) H_У.

При многорядном короткозамедленном взрывании без подпорной стенки (рис. 6.) ширина развала, м :В_м = k_з B_O + (n – 1)b, где k_з – коэффициент дальности отброса взорванной горной породы, зависящий от величины интервала замедления; n – число рядов скважин.

Высота развала при многорядном  короткозамедленном взрывании обычно не превышает высоты уступа Н_Р.М. = (0,6 – 1,0) Н_У.

При большом числе рядов и  при взрывании в зажатой среде Н_Р.М. = (1,15 – 1,4)Н_У.

При заданной модели бурового станка и заданном типе ВВ в результате расчета определяют: массу заряда Q_З; параметры сетки  скважин W, a, b; конструкцию заряда; схему коммутации; интервалы замедления и число одновременно взрываемых скважин.

Заданными величинами в этом случае являются высота уступа Н_У., диаметр скважин d_СКВ, безопасное расстояние от первого ряда скважин до бровки уступа с.

 

 

 

Порядок расчета

 

1. В зависимости от взрываемости  пород, необходимой степени дробления  и ширины развала по справочным  материалам принимают значение  удельного расхода ВВ.

2. Определяют необходимую глубину  перебура l_П, глубину скважины l_С и длину забойки l_З

3. Определяют величину заряда (в  кг), максимально допустимого по вместимости

 

Q_{З. max} = (l_С – l_З)р,

 

4. Определяют объем блока (в  м³), взрываемого одной скважиной:

 

V_З = Q_{З. max}/q

 

5. Принимают коэффициент сближения скважин m в зависимости от трудности взрывания пород.

6. Определяют линию наименьшего  сопротивления по подошве, м:

 

W = √V_З/ Н_У m

и проверяют полученное значение W по условиям

 

W_max ≥ W ≥ W_min

 

7. Если указанные условия выполняются,  то определяют расстояние между скважинами в ряду а и расстояние между рядами скважин b:

 

а = W m,

 

b = (0,85 – 1.0)а

 

8. Если указанные условия не  выполняются, то принимают W = W_min (при

W < W_min) или W = W_max (при W < W_max) и определяют

 

m = V_З/ Н_У W²,

а = W m,

b = (0,85 – 1.0)а

 

При этом должно выполняться условие b ≤ b_max.

 

 

 

 

Организация взрывных работ

 

Взрывные работы выполняются в  соответствии Едиными правилами  безопасности при взрывных работах. При проведении массовых взрывов  составляется типовой проект БВР. На каждый отдельный массовый взрыв составляется блоковая карта (проект взрыва), которая утверждается главным инженером карьера.

В типовой проект включаются следующие  позиции.

1. Техническое задание на составление  типового проекта производства  БВР 

2. Общие сведения о месторождении, краткая геологическая характеристика отрабатываемого участка

3. Существующие условия производства  БВР и вероятные направления оптимизации их параметров

4. Проектирование параметров взрывания  скважинных зарядов на заданную  степень дробления

5. Определение типовой серии  зарядов

6. Разделка негабаритов

7. Типовая схема организации  работ

8. Схема монтажа взрывной сети, ее расчет и монтаж

9. Меры безопасности

10 Источники литературы

Типовой проект выполняется на основании  Проекта на разработку месторождения. К типовому проекту прикладывается план карьера с нанесением оборудования, мест укрытия и границей опасной зоны с указанием постов оцепления.

Блоковые карты включают количество скважин и ВВ в них, расстояние между скважинами и рядами скважин, материал забойки и.т.д.

Заряжают скважины взрывники под  руководством горного мастера. Заряженный блок считается готовым к взрыву после удаления оборудования за пределы  опасной зоны и проведения других мер безопасности, которые привязываются к местным условиям и отмечены в типовом проекте БВР.