§ 10. Многорядное короткозамедленное взрывание
При многорядном короткозамедленном взрывании на взрывном блоке пробуривают несколько рядов скважин и взрывают их в определенной последовательности с интервалами 10÷75 мс. Этот способ взрывания на крупных карьерах является основным.
До внедрения короткозамедленного взрывания многорядное расположение скважин было неэкономичным и его обычно применяли только при проходке траншей и селективной выемке.
При мгновенном взрывании нескольких рядов скважин каждый заряд работает в сторону своей линии наименьшего сопротивления: заряды скважин первого ряда - в сторону откоса уступа, а заряды в последующих рядах - в сторону верхней обнаженной поверхности. Это приводит к ухудшению дробления, завышению подошвы уступа и сильномунарушению массива за линией последнего ряда скважин. Образовавшиеся в массиве трещины препятствуют распространению волн напряжений при производстве следующего взрыва, и разрушение массива происходит в основном по этим трещинам, что значительно ухудшает его дробление. Увеличение удельного расхода ВВ не позволяет значительно улучшить дробление пород, но приводит к повышенному разлету кусков, увеличению ширины развала и обратному выбросу пород на верхнюю площадку уступа, сильному сейсмическому действию взрыва.
При короткозамедленном взрывании все заряды работают в сторону боковой обнаженной поверхности. При этом каждый последующий взрыв происходит в момент, когда массив, взорванный предыдущим зарядом, уже частично разрушен, но еще находится в напряженном состоянии и при соударении горных масс дополнительно дробится.
Интервал замедления при короткозамедленном взрывании определяют с учетом свойств и структуры горных пород. При увеличениикрепости пород замедление уменьшают.
Ориентировочно величину интервала замедления можно определить по формуле
,
мс (II.25)
где k— коэффициент, учитывающий свойства горных пород (обычно k=3÷5).
С увеличением интервала замедления уменьшается ширина развала, но ухудшается дробление горных пород. Наиболее часто интервал замедления составляет 25÷50 мс.
Рис. 11.16. Основные схемы многорядного короткозамедленного взрывания:
а -порядная; б-диагональная; в - с продольным врубом; г - с поперечным врубом;. д - с трапециевидным врубом; 1 - 11- очередность взрывания серии зарядов; 12-КЗДШ; 13 -КД или ЭД
Многорядное короткозамедленное взрывание может осуществляться по разнообразным схемам. Основные из них - порядная, диагональная и врубовые (рис. II.16). Порядная схема наиболее проста в исполнении и поэтому широко распространена. Однако диагональная и врубовые схемы по сравнению с порядной более совершенны, так как обеспечивают меньшую ширину развала и лучшее дробление горной массы.
Применение многорядного короткозамедленного взрывания на карьерах позволило значительно улучшить качество дробления горных пород взрывом, расширить сетку расположения скважин, снизить сейсмическое действие взрыва, резко уменьшить количество массовых взрывов и связанные сними простои горнотранспортного оборудования, управлять
формой развала и уменьшить его ширину, сконцентрировать буровое оборудование на отдельных участках.
Успешное применение на карьерах многорядного короткозамедленного взрывания создало предпосылки для разработки и внедрения взрывания на неубранную горную массу и многоуступного взрывания.
При взрывании на неубранную горную массу каждый очередной взрыв производят при наличии подпорной стенки шириной 10÷30м из ранее взорванной горной массы (рис. II.17).
Рис. II.17. Схема взрывания на неубранную горную массу: 1 - подпорная стенка из ранее взорванной горной массы; 2 - контуры развала после взрыва |
Благодаря этому уменьшается боковое смещение взрываемого массива и энергия взрыва более полно используется для дробления пород. Наряду с улучшением дробления пород при этом способе взрывания создаются благоприятные условия для управления формой и шириной развала горной массы, обеспечивается определенная независимость процессов бурения и взрывания от погрузки и транспортирования, нет необходимости в уборке железнодорожных путей перед взрывом. Поэтому наиболее часто взрывание на неубранную горную массу применяют при железнодорожном транспорте.
При многоуступном взрывании бурение и взрывание скважин производят на два-три уступа, а выемку взорванной горной массы - поуступно (рис. II.18). При этом верхние уступы взрываемого слоя отрабатывают, располагая экскаваторы и транспортные средства на взорванной горной массе.
К основным достоинствам многоуступного взрывания относятся: улучшение дробления сильнотрещиноватых пород в результате увеличения времени воздействия взрыва на массив, концентрация бурового оборудования и уменьшение числа переездов станков от скважины к скважине, уменьшение удельной длины перебура, сокращение расхода обсадных труб и средств взрывания, уменьшение объема погрузочных работ на контакте разрыхленных пород и массива, сокращение ширины рабочих площадок на промежуточных горизонтах в связи с отсутствием на них бурового оборудования. Однако область применения этого способа - трещиноватые породами средней и нижесредней крепости. При таком взрывании крепких монолитных пород нижний уступ разрушается недостаточно.
Рис. II.18. Схема взрывания на два уступа |
При взрывании на неубранную горную массу и многоуступном взрывании резко снижается коэффициент разрыхления взорванных пород (до 1,05-1,2), что снижает производительность экскаваторов.