§ 11. Взрывание в сложных условиях

Взрывание парно сближенными скважинными зарядами ВВ применяют обычно при пологих откосах высоких уступов и недостаточном диаметре вертикальных скважин, когда рассчитанная по условию безопасного бурения уступа величина СПП значительно больше рассчитанной по условию достижения необходимого дробления пород. Расстояние между парно-сближенными скважинами составляет (3÷5)D и они практически составляют одну скважину увеличенного диаметра (рис. II.19). Такой способ взрывания наиболее эффективен при применении двухшпиндельных буровых станков.

Рис. 11.19. Расположение парносближенных скважин на уступе

С увеличением глубины карьеров все большее значение приобретает устойчивость их бортов, которая в значительной мере зависит от свойств пород и способа их взрывания. При взрыве вертикальных скважин диаметром 200÷300 мм трещины распространяются в глубь массива на 20÷30 ,м и более. Разрушенные взрывом уступы со временем выветриваются, осыпаются и обрушаются, что значительно повышает опасность горных работ и требует больших дополнительных затрат на восстановление проектных откосов уступов и берм.

Для повышения устойчивости бортов карьеров применяют контурное взрывание, при котором отрыв породы происходит по линии зарядов с минимальными разрушениями в глубь массива. Наиболее часто на карьерах применяют заоткоску уступов или предварительное щелеобразование.

Заоткоску скальных уступов производят сближенными наклонными скважинами, пробуренными по конечному контуру карьера под углом, соответствующим проектному углу откоса уступа. Расстояние между скважинами принимают 2÷3м, диаметр заряда в них 48÷110мм, длину забойки 1,5÷3м. Обычно в скважины помещают гирлянды изпатронов аммонита №6ЖВ диаметром 48÷90мм, соединенных детонирующим шнуром. Вес единицы длины заряда при этом составляет 1,5÷5,2 кг/м, СПП может достигать 6÷12 м.

Рис. 11.20. Диагонально-порядная схема взрывания

После взрыва откос уступа имеет сравнительно ровную поверхность, на которой видны следы контурных скважин. Однако в связи с тем, что взрывание контурных скважин производится в нарушенном предыдущими массовыми взрывами массиве, на верхней площадке уступа часто образуется система трещин, что снижает его устойчивость.

Значительно лучшие результаты достигаются при предварительном создании по конечному контуру карьера экранирующих щелевых врубов путем взрыва ряда сближенных наклонных скважин, пробуренных на расстоянии 30÷50м от верхней бровки откоса уступа в практически ненарушенном массовыми взрывами массиве (рис. II.20). При взрыве контурных скважин между ними образуется щель из разрушенной породы шириной в несколько десятков миллиметров, которая экранирует волны напряжений при производстве последующих массовых взрывов и препятствует их распространению в законтурный массив. Параметры контурных скважин и конструкцию заряда в них принимают такими, как при заоткоске уступов, за исключением длины перебура, которую увеличивают до 2÷3м, и диаметра зарядов, который уменьшают до 32÷60мм.

После взрыва контурных скважин или совместно с ними, но с замедлением 75÷100мс, взрывают отбойные скважины в приконтурной зоне. При этом, как показал опыт карьера ЦГОКа, наиболее эффективно при отработке приконтурной зоны применять наклонные скважины и диагонально-порядную схему взрывания с направлением детонации в сторону выработанного пространства.

Несмотря на то, что контурное взрывание требует дополнительных затрат, применение его экономически эффективно ввиду уменьшения объемов вскрышных работ и вспомогательных процессов в последующий период разработки карьера.

Взрывание разнородных уступов, представленных разными типами горных пород, может быть валовым и раздельным.

Валовое взрывание является наиболее простым. Однако оно обусловливает значительные потери и разубоживание полезного ископаемого. Поэтому при разработке особо ценныхполезных ископаемых применяют раздельное взрывание, которое осуществляется путем разновременного взрывания горизонтальных или наклонных слоев разных типов пород (рис. II.21, а, б), выборочного взрывания отдельных участков (рис. II.21, в), взрыворазделения пород (рис. II.22).

Взрыворазделение по сравнению с послойным взрыванием позволяет снизить затраты на буровзрывные работы, но при этом часто повышаются потери и разубоживание полезного ископаемого.

Рис. II.21. Способы раздельного взрывания разнородных пород

Рис. II.22. Способы взрыворазделения пород: а - «выбиванием» рудной части массива с обрушением породной; б - сбросом породной части путем короткозамедленного взрывания рассредоточенного заряда; 1 и 2 - руда и порода в массиве; 3 и 4 -руда и порода в развале