Дәріс тақырыбы. Жерасты қазбаларын жүргізу кезіндегі таужыныстарын бұзу.
Жерасты қазбаларын бекемдігі жоғары таужыныстарында қазғанда міндетті түрде жару жұмыстары қолданылады.
Қазбаларды жерасты әдісімен қазғанда келесі операциялар орындалады: шпурларды (ұңғымаларды) бұрғылау; ЖЗ оқтау және жару; қазбаны желдету; жыныстарды тазарту және қазбаны бекіту.
Жарылыс параметрлерін дұрыс таңдау қазбаны жүргізудің басқада көрсеткіштеріне тікелей әсер етеді. Қазбаның забойын жару бұрғылау-жару жұмыстарының (БЖЖ) паспортына сәйкес орындалады. БЖЖ паспортында жыныстардың қасиеті, шпурлардың саны, диаметрі және тереңдігі, үңгі түрі ЖЗ түрі, оқтам мөлшері, жару схемасы және жарылыстың күтілетін нәтижесі көрсетіледі.
Қазбаларды қазған кезде тек бір ашық кеңісті – забой болады. Забойға шпурларды перпендикуляр және көлбеулей бұрғылап аттырады. Сонымен қатар шпурлар жарылысы келесі талаптарды орындауы керек:
- бірінші забойда бір топ шпурды аттырып үңгіме жасайды. Ол қалған топ шпурларының қопару тиімділігін жоғарылату үшін жасалады;
- жыныстарды талап етілетін өлшемде қопару;
- БЖЖ паспортында белгіленген қазба тиімділігін шығару.
Белгіленген жарылыс нәтижесін алу үшін шпурлар үш топқа бөлініп аттырылады: үңгіме (бірінші кезекте атылатын шпурлар); қопарғыш (көмекші) (екінші кезекте атылады) және жиектеу шпурлары (ең соңында атылады) (4-сурет).
Үңгіме шпурларының атылысынан забойда үңгір пайда болады. Ол келесі кезекте атылатын шпурлардың жыныстарды тиімді қопару үлкен үлес қосады. Үңгіме шпурларын әдетте забой ортасына қалған шпурлардан 0,2–0,3 м тереңірек бұрғылайды. Олардың бағыты жазық немес қазба ортасына қарай қиғаштанған болуы мүмкін.
4-сурет. Қазбаларды қазған кездегі шпурлардың забойда орналасу схемасы: 1–4 – үңгіме шпурлары; 5–9 – қопару шпурлары; 10–21 – жиектеу шпурлары
Бұзу шпурлары, үңгіме шпурларынан кейін атылады, яғни үңгіме шпурларының жарылысы нәтижесінде забой ортасында үңгір пайда болып, бұзу шпурларының қопарғыштық көрсеткішін арттырады. Забойдағы кен массасының үлкен бөлігі бұзу шпурларының жарылысынан қопарылады.
Жиектеу шпурлары ең соңынан жарылатын шпурлар. Мұның қызметі қазбаның жобалық қимасын жасау. Жиектеу шпурларын әдетте қазбаның сыртына қарай қиғаш бұрғылайды.
Шпурлардың жарылысынан толық тереңдігіне дейін жыныстар қопарылмауы мүмкін. Мұны шпурды пайдалану коэффициенті (ШПК) білдіреді. ШПК дегеніміз жарылыстан кейін забойдың алға қарай жылжу ұзындығының шпур тереңдігіне қатынасы.
ЖЗ шпурларға екі әдіспен оқтауға болады: қолмен және механикалы.
Қолмен, оқшандалған ЖЗ оқталады. Жарушы оқтар алдында шпур диаметрімен оқшанның диаметрін салыстырып алуы керек, яғни оқшан диаметрі шпур диаметрінен кіші болып қабылданады. Шпурға орналасатын оқшандардың біреуі оталдырғыш оқшан болады. Оны шпурдың түбіне немес ауыз жағына орналастыруға болады. Оқшандарды шпур ішіне енгізу үшін ұзық сырық қолданылады (забойник).
Механикалық әдіспен оқшандалмаған түйіршікті ЖЗ оқталады. Ол үшін ЗП (зарядчик порционный) оқтау аспабы қолданылады. ЗП оқтау аспабы ЖЗ шпур ішіне үрлеу арқылы оқтайды. Бұл жағдайда шпур ішіне (түбіне немес ауыз жағына) оталдырғыш оқшан орналастырылуы керек.
ЖЗ шпурдың толық тереңдігіне оқталмайды. Орташа есеппен шпурдың үштен екі бөлігі оқталып, бір бөлігі тығындалады. Шпурды тығындау үшін әр түрлі тығындықтар қолданылады: сазбалшық тығыны; пластмассалы тығындықтар, т.б.
Жазық қазбаларды қазғандағы жару жұмыстары. Жыныстардың физика-механикалық қасиеттеріне, соның ішінде оның бекемдігіне байланысты, кен казбаларын жүргізу бұрғылап-жару жұмыстары және комбайн әдістерімен атқарылады. Қазіргі кезде бурғылап-жару әдісі негізгі болып есептеледі.
Кен қазбаларын бұрғылап-жару әдісімен жүргізу мына техлогиялық процестерден құралады: бұрғылау; шпурларды оқтау және оқтамды аттыру; казбаны желдету, тексеру және забойды қауіпсіз жағдайға келтіру; жынысты тиеу және тасымалдау; бекітпелерді орнату; рельс жолдарын төсеу; желдетпе, сығылған ауа және сутөкпе (водоотлив) құбырларын орнату; суақпа жырасын (водоотводной канавки) жасау жәнебасқа да жұмыстар.
Негізгі технологиялық үдірістерге мыналар жатады: жынысты бұзу (бұрғылап-аттыру жұмыстары), жынысты тиеу және тасымалдау, тұрақты бекітпені тұрғызу. Басқалары көмекші жұмыстарға жатады.
Белгілі бір кезекпен оқтын-оқтын қайталанып отыратын және белгіленген уақытта орындалатын технологиялық үдірістердің жиынтығын казба жүргізу циклі (проходческий цикл) деп атайды.
Жазық қазбаларды жүргізгенде ЖЗ шығыны үлкен аралықта өзгереді және көптеген факторларга байланысты. Оның мөлшеріне әсер ететін факторлар мыналар: ЖЗ касиеті; жыныстардың физика-механикалық касиеттері; қазбаның көлденең кима ауданы; қазба забойының ашық жазықтығының саны; шпурлардың тереңдігі; зарядтарды аттыруәдісі және басқалар.
Жазық қазбаны қазғанда қопарылуға тиісті жыныстың көлемі қазбаның ауданына және шпурлардың тереңдігіне байланысты.
V=Sс lш, м3, (11)
мұндағы Sc – қазбаның сыртқы ауданы, м2;
lш – шпурдың тереңдігі, м.
Ал оны бұзу үшін қажетті ЖЗ мөлшері төмендегідей болуы тиіс:
Q=Sc lш q, кг, (12)
мұндағы q – ЖЗ меншікті шығыны, кг/м3.
ЖЗ шығынын есептейтін бірнеше тәжірибелік формулалар бар (М.М. Пртодъяконовтың, Н.М. Покровскийдің, А.Ф. Сухановтың, Ш.И. Ибраевтың, т.б.), солардың ішінде көп тарағаны, ЖЗ меншікті шығынын анықтайтын проф. Н.М. Покровскийдің формуласы:
q=q1 f0 v e m, кг/м3, (13)
мұндағы q1 – ЖЗ стандартты жағдайдағы шығыны, кг/м3 (q1=0,1f, мұндағы f – жыныстың бекемдік коэффициенті); fo– жыныстың құрылымдық коэффициенті (тұтқыр, серпімді жэне кеуекті жыныстарда fo=2,0; қалай болса солай жатқан және ұсақ жарықшақты жыныстарда f0=1,4; тақтатасты жыныстарда fo=1,3; опырылуға бейімді жыныстарда fo1,1;ұсақ кеуекті жыныстарда fo=0,8);
v – жыныстың қысылыс коэффициенті ( - қазба забойының бір беті ашылғанда, мұндағы Sc - казбаның сыртқы көлденең кима ауданы; v =1,1÷1,5 – забойдың екі беті ашылғанда);
е – ЖЗ жұмыс қабілеттілік коэффициенті (е=380/Ааз – қолданылатын ЖЗ жұмыс қабілеттілігі, см3. Мысалы №6ЖВ аммонитінде е=1);
m – ЖЗ оқшанының диаметрін ескеретін коэффициент (диаметрі 24, 32 жэне 40 мм оқшандарында т=1,1; 1,0; 0,95).
Жыныстардың бекемдігіне байланысты ЖЗ сыбағалы шығыны шамамен мынаған тең:
f.......................20–15 15–10 9–7 6–4 3–2 <2
q, кг/м3........... 1,5–1,2 1,2–1,0 0,9–0,7 0,6–0,4 0,3–0,2 0,15
Қазба забойының бір циклде жылжуына жұмсалатын ЖЗ (ПЖВ-20) мөлшерін төмендегі тәжірибелік формула арқылы анықтауға болады:
бір ашық жазықтығы болғанда
, кг; (14)
екі ашық жазықтығы болғанда
, кг (15)
Шпурдағы оқтам мөлшері орташа есеппен төмендегідей болады:
, кг, (16)
мұндағы N – забойдағы шпурлардың саны.
Бір шпурға оқталатын ЖЗ мөлшері:
оқшандалған ЖЗ
, кг, (17)
түйіршікті ЖЗ
, кг, (18)
мұндағы lш – шпурдың тереңдігі, м;
qn – ЖЗ оқшанының салмағы,кг;
lп – ЖЗ оқшанының ұзындығы, м;
d – шпурдың диаметрі, м;
ρ – шпурдағы оқтам тығыздығы, кг/м3;
a – шпурдың толуын ескеретін коэффициент (а=λ3/λш, мұндағы λ3 – шпурдағы оқтам ұзындығы, м).
Негізгі әдебиет:1. [125-150]; 2. [114-134]; 3 (2т) [55-92].
Бақылау сұрақтары:
1. Жерасты қазбаларының забойларында шпурлар қалай орналасады.
2. Шпурлардың тереңдігі қандай жағдайларға байланысты анықталады.
3. Бір аттыруға қолданылатын жарылғыш зат көлемі қалай анықталады.
4. Жарылғыш заттың меншікті шығыны дегеніміз не.
5. Шпурды пайдалану коэффициенті дегеніміз не.
6. Забойды қопаруға қолданылатын шпурлар саны қалай анықталады.