Дәріс тақырыбы. Ашық кен өндірісіндегі жарылыс жұмыстары.
Ашық тау-кен жұмыстарында ұңғымалық оқтам әдісі өте жиі қолданылады. Шпурлық оқтам әдісі механикаланбаған кіші карьерлерде ғана қолданылады. Камералық оқтам әдісі де казіргі кезде өте сирек колданылады. Камералық оқтам әдісі кенді жауып жатқан бос жыныстарды ең алғашқы рет қопару үшін немесе алысқа лактырып тастауға пайдаланылуы ықтимал.
Қазіргі ашық тау-кен жұмыстары толық механикаландырылған. Сондықтан карьердегі жару жұмыстарының мақсаты машина мен механизмдердің жұмысын қамтамасыз ету болып табылады. Мысалы, карьердегі экскаваторлардың жақсы жұмыс істеуі үшін қопарылған таужыныстары біркелкі ұсақталуы керек және онымен қатар машиналардың үздіксіз жұмысын камтамасыз ету үшін қопарылған жыныстардың көлемі көп болу керек. Камералық зарядты қолданғанда, тау жыныстарының ойдағыдай біркелкі ұсақталуын камтамасыз ету өте қиын. Бұл жағдайда оқтамның маңайындағы жыныстар ғана жақсы ұсақталады, оқтамнан алыстау жердегі жыныстардан үлкен кесектер өте кеп шығады. Шпурлық оқтамды қолданған кезде таужыныстарын жеткілікті түрде қопару өте киын. Міне осы себепті, ашық тау-кен жүмыстарында ұңғымалық оқтам кең түрде пайдаланылады.
Кіші карьерлерде шпурлық оқтам әдісін қолданғанда, шпурларды орналастыру схемасы жерастындағы кен қазу забойындағыдай болады. Шпурларды оқтау және аттыру тәртібінде де онша көп айырмашылықтар болмайды. Сондықтан біз бұл бөлімде көбінесе ұңғымалық оқтам әдісіне көп тоқталамыз.
Ұңғымалық оқтам әдісі.Ашық тау-кен жұмыстары (карьерлер) бірнеше кертпештерден тұрады. Кебінесе кертпештердің биіктігі 10—15 м болады. Өте сирек жағдайда кертпештің биіктігі 30 м болуы мүмкін. Кертпеш беткейінің бұрышы таужыныстарының бекемдігіне байланысты, көбінесе 65—85° шамасында болады. Ашық жұмыста қолданылатын ұңғымалардың диаметрі 150—300 мм-гe жуық болады.
Ұңғымалар кертпешті жағалай бір қатар немесе бірнеше қатарланып орналасады. 3-суретте карьердің керпешінде екі катар орналастырылған ұңғымалардың схемалары берілген. Ұңғымаларды орналастыру торы негізгі екі өлшеммен анықталады. Біріншісі – есептік (табаны бойынша кедергісі) ең аз кедергі сызығы, яғни кертпештің астыңғы жиегі мен ұңғыманың аралығы (W1). Екіншісі – көрші екі ұңғыманың арасы (а). Бұл шама көбінесе жақындасу коэффициенті (т) арқылы есептеледі.
. (9)
Ұңғымаларды кертпештің биіктігінен (Н) тереңірек бұрғылайды. Ұңғыманың кертпеш биіктігінен тереңдігін асыра бұрғылама (перебур) (К) деп атайды. Кртпештің төменгі жағында кедергі көбірек болғандықтан, атылыстан соң табан жатық бұзылмай қыраттар қалып қоюы ықтимал. Мұндай қырат жұмысқа (экскавация уақытында) үлкен кедергі жасайды. Сондықтан осындау қыраттар қалмауы үшін ұңғыманы кертпеш тереңдігінен асыра бұрғылайды. Асыра бұрғылау мөлшері (0,2—0,3)W1 шамасында болады.
3-сурет. Керпеште екі қатар орналасқан ұңғымалар схемасы
Әрбір кертпештің биіктігі экскаватордың жұмыс істеу жағдайына байланысты 10–15 метрден аспайды. Ал, жару және бұрғылау жұмыстарының жақсы нәтиже беру үшін кертпештің биік болғаны жақсы. Биік кертпештерді жарутау жыныстарының біркелкі жақсы ұсақталуын және таужыныстарының өте көп қопарылуын қамтамасыз етеді. Ұңғымаларды аттырудан бұрын уатылған таужыныстарын толық тазаламайды. Биік кертпешке 30—40 м қалғанда қопарылған таужыныстарын вагондарға тиеу жұмысы тоқталады. Содан кейін кертпеш алдын ұсақталған таужыныстарының үстіне қопарылады.
Академик Н. В. Мельниковтың ұсынысы бойынша ұңғымалық оқтамды екі бөліп, арасын бос қалдырып (ауалық аралық салып) аттыру әдісі қолданыста бар. Бұл әдісте таужыныстары тиімді өлшемде ұсақталады. Сонымен қатар оқтам арасына тығыздығы өте төмен көбіктелген полистирол қолдануға да болады. Көбікті полистиролды ЖЗ араластырып қолданған кезде оқтам кұшін кең көлемде басқаруға болады. Мұндай ЖЗ (джезполиттер) бірінші рет Жезқазған кенорындарында қолданылған.
Ауа аралығынан тұратын оқтамда төменгі оқтамның (Q) салмағы барлық оқтамның 0,6–0,7 бөлігіндей болуы керек. Ал бос араның шамасы (h) барлық оқтам ұзындығының 0,17–0,35 бөлігіндей болуы керек.
Ашық тау-кен жұмыстарында ұңғымалық оқтамдарды жару жұмыстары техникалық жоба бойынша жүргізіледі. Бұл жобада оқтамның негізгі параметрлері, олардың саны мен көлемі және аттыру жағдайлары толық көрсетіледі.
Камералық оқтам әдісі. Камералық оқтам әдісі көлемі үлкен оқтамдарды жаруға пайдаланылады. Сондықтан бұл әдісті қолдану нәтижесінде өте көп таужыныстары қопарылады.
Камералық оқтамдар арнаулы оқтам камерасында орналастырылады. Бұл камералар штольня немесе шурф сияқты миналық қазбалар арқылы жербетімен байланысады. Камералардың көлемі, оқтам көлеміне сәйкес түрде төмендегі формуламен анықталады:
, м3, (10)
мұндағы Q – оқтам салмағы, т;
Δ – оқтамдағы ЖЗ тығыздығы, т/м3;
kv – камераның бекітілу түріне байланысты қабылданатын коэффициент, kv =1,1–1,8.
Ашық тау-кен жұмыстарында арық, қазанщұңқыр, канал, т.с.с. қазбаларды жасау үшін камералық оқтам өте жиі қолданылады. Карьер жасағанда кенді басып жатқан бос таужыныстарын алысқа лақтырып тастауға камералық оқтам әдісін колдануға болады. Сонымен камералық оқтамның жұмсалатын жерлері – ұңғымалық оқтам сияқты кертпешті қопару, таужыныстарын лақтырып тастау, жаппай жару, т.б. Лақтырып тастау үшін жаппай аттыру әдісімен дайын қазаншұңқыр немесе траншея алуға болады.
Камералық оқтамның артықшылығына мыналар жатады: бекемдігі әр түрлі таужыныстарында қолдануға болады, аз мерзімнің ішінде өте көп таужыныстарын копарып тастап дайын казбаларды алуға мүмкіншілік береді, жұмыс өнімі жоғары, бір ауысымда адамның өнімі 25—30 м3 таужынысы, кейде 70–90 м3 дейін жетеді.
Сонымен қатар камералық оқтам әдісінің кемшіліктері де бар. Олар мыналар: бос жыныстарда экскавациялаудан гөрі кымбатырақ бекем жыныстарда камералық оқтамдар үлкен кесектерді көбірек жасайды, лақтыру әдісін қолданған кезде қопарылған жыныстар дәл ойдағыдай үгілмейді.
Негізгі әдебиет:1. [151-161]; 2. [106-114]; 3 (2т) [135-180].
Бақылау сұрақтары:
1. Шпурлық оқтам дегеніміз не, қолданылу орны.
2. Ұңғымалық оқтамды ашық кен жұмыстарында қолдану технологиясы.
3. Камералық оқтамдарды жербеті жағдайында қолдану әдісі.
4. Каьерлердегі ұңғымаларды қандай техникалармен оқтауға болады.
5. Камераларлық оқтамды дайындау үшін камераның көлемін қалай анықтайды.
6. Ұңғымаларды бос ауа аралықтарын қалдырып оқтаудың тиімділігі.
7. Ұңғымалар арақашықтығын қалай анықтайды.