Отбойка руды скважинами
При подземной разработке месторождений полезных ископаемых применяют следующие методы отбойки:
Скважинными зарядами диаметром 50—200 мм,
Камерными зарядами величиной до нескольких тонн,
Шпуровыми зарядами диаметром до 70 мм.
Два последних метода применяются редко.
Доля отбойки руды скважинами 105 мм, пробуренными несамоходными буровыми станками НКР-100М, ЛПС-3 и др., все еще составляет около 70 % по объему отбиваемой руды.
Улучшение качества дробления руды будет достигнуто также за счет применения новых схем расположения и инициирования скважинных зарядов диаметром от 50 до 500 мм. При этом ставится задача, кроме улучшения дробления, снизить интенсивным взрывным воздействием прочность кусков руды, улучшить за счет этого извлечение полезных компонентов и снизить энергозатраты на ее переработку.
Отбойка руды скважинными зарядами является основным методом при отработке мощных и средней мощности месторождений крутого залегания следующими системами разработки: этажно-камерной, этажного и подэтажного обрушения, подэтажных штреков и пр., а также при отработке мощных пологих месторождений камерно-столбовой системой разработки. При отработке маломощных рудных тел с выдержанными элементами залегания отбойку скважинными зарядами применяют при системах с магазинированием руды, сплошном слоевом обрушении, с доставкой отбитой руды силой взрыва и др.
По взаимному расположению в отбиваемом массиве различают параллельное, веерное, сближенное (пучковое) и комбинированное расположение скважинных зарядов
Наиболее распространено веерное расположение скважинных зарядов, что требует минимального объема подготовительно-нарезных работ и перестановок станков при обуривании блока.
Основные схемы веерного расположения взрывных скважин показаны на рисунке 31.
Рисунок 31. Схема веерного расположения скважинных зарядов при этажно-камерной системе разработок.
Параллельные скважины применяют при относительно низкой стоимости подготовительно-нарезных работ, высоких требованиях к качеству дробления отбитой горной массы, необходимости четкого оконтуривания массива, высокой стоимости бурения скважин. Параллельные скважины применяют редко.
Комплекты сближенных пучковых скважин начали внедрять сравнительно недавно, в связи с чем область их применения еще недостаточно ясна. Эта схема по своим недостаткам и достоинствам занимает промежуточное положение между веерными и параллельными скважинами. Доля ее применения растет.
Скважины в комплекте обычно располагают в виде полуокружности, ориентированной выпуклостью в сторону открытой поверхности. Комплекты, как правило, располагают в линию и бурят из одной выработки. Расстояние между смежными скважинами в комплекте принимают равным (З - 5) dз, а число их в комплекте 3—7, в зависимости от технических возможностей буровой установки и структурных особенностей отбиваемого массива.
Применяют скважинные заряды увеличенного диаметра (более 125 мм), среднего (85—125 мм) и малого диаметра (менее 85 мм).
Кондиционный кусок dк принимают в зависимости:
От вместимости погрузочного оборудования (скрепер, ковш ПДМ)
От вместимости транспортного сосуда Vr
По минимальному размеру приемного отверстия дробилки lд или грохота бункера
По ширине ленты конвейера
По минимальному размеру поперечного сечения выпускной горной выработки
Количество энергии, переданной в массив, пропорционально периметру контакта ВВ — порода, и для достижения равного качества дробления отношение удельного расхода ВВ на отбойку руды к диаметру заряда в конкретных горных породах — величина, близкая к постоянной.
Огбойка руды скважинными зарядами увеличенного диаметра перспективна при разработке мощных месторождений крепких руд системами с массовой отбойкой, широким фронтом работ, большегрузным погрузочно-доставочным оборудованием и размером кондиционного куска больше 1м.
Отбойку руды скважинными зарядами диаметром 85—125 мм наиболее широко применяют для рудных месторождений средней мощности. Ее технология освоена, а технико-экономические показатели достаточно высоки. Отбойка руды скважинными зарядами малого диаметра наиболее целесообразна для месторождений средней и малой мощности ценных руд системами разработки с подэтажной выемкой при небольшом размере кондиционного куска 0,4 - 0,5 м и с твердеющей закладкой.
КОНТУРНОЕ ВЗРЫВАНИЕ
При проходке подземных горных выработок в шахтах, рудниках и в гидротехническом строительстве к контурному взрываниюпредъявляется требование высокой точности соответствия образуемого контура проектному. От величины переборов зависят объемы бетонирования при создании крепи выработки, от величины недоборов — дополнительные работы по оформлению проектного сечения выработки. Основным методом контурного взрывания в этих условиях является завершающее контурное взрывание (гладкий откол).Для производства контурного взрывания в подземных условиях в отечественной и зарубежной практике разработано значительное число конструкций зарядов. Основные из зарядов показаны на рисунке 32.
Рисунок 32. Заряды контурного взрывания в оболочках.
где а – патрон с ВВ; б – заряды из двух ДШ; в – патрон из ВВ и ДШ для контурного взрывания; г – патрон с устройством для фиксированного соединения их в заряд. 1 – провода ЭД; 2 – забойка; 3 – ЭД; 4 – центрирующая насадка; 5 – цилиндрический контейнер; 6 – ДШ; 7 – слабое ВВ; 8 – гибкий пустотелый цилиндр; 9 – цилиндрическая муфта; 10 – фиксатор патронов; 11 – ребра
Заряды формируются в специальных оболочках уменьшенного по сравнению со шпуром диаметра до заряжания, а на рисунке 33— заряды, формируемые в процессе пневмозаряжания шпуров россыпными гранулированными ВВ.
Рисунок 33. Заряды контурного взрывания из гранулированных ВВ.
Здесь 1 – ВВ; 2 – воздушная полость; 3 – инертный вкладыш; 4 – труба; 5 – смесь ВВ с пенополистеролом.Все конструкции зарядов контурного взрывания можно разделить по характеру воздействия на массив на два класса:
заряды щадящего воздействия на законтурный массив (рис. 32, а, в, г и рис.33 а, б, в, е);
заряды направленного воздействия (рис. 32 б и рис. 33 г.д.).
Основные параметры контурного взрывания без забойки для гладкого откола, по данным У. Лагефорса, приведены в таблице 19.
Таблица 19.