§ 12. Дробление негабарита

Выход негабаритных кусков на современных крупных карьерах обычно не превышает 2-3% общего объема взорванной горной массы. Дробят их взрывным, механическим или электрофизическим способами.

При взрывном способе дробления применяют накладные или шпуровые заряды. В первом случае заряды ВВ размещают слоем толщиной 3-5см на поверхности негабаритного куска и сверху прикрывают слоем инертного материала (глиной, песком и т. п.) толщиной не менее толщины заряда. Во втором случае ВВ размещают в шпурах глубина которых обычно не превышает половины толщины негабаритного куска.

При дроблении негабаритных кусков накладными зарядами не требуются буровые работы, но при этом значительно увеличивается расход ВВ. Поэтому применяют его в хрупких легко дробимых породах при небольшом объеме негабаритных кусков (до 1м³). При разработке крепких горных пород, характерных для рудных месторождений, более экономичным является шпуровой способ дробления негабарита.

Радиус разлета кусков породы при дроблении накладными зарядами составляет не менее 300м, а при шпуровых зарядах сокращается до 200м. Расход ВВ на 1м³ негабарита при накладных зарядах в зависимости от его размеров и физико-механических свойств пород изменяется от 1 до 3кг, при шпуровом способе - от 0,1 до 0,3 кг.

Применение специальных кумулятивных накладных зарядов (ЗКН) массой от 01 до 4,0 кг позволяет значительно уменьшить разлет кусков породы и повысить силу ударной воздушной волны, сократить расход ВВ.

Уменьшение опасности работ и снижение расхода ВВ достигаются при применении гидровзрывного способа дробления негабарита, при котором взрывают небольшие заряды ВВ в шпурах, заполненных водой. Вследствие малых потерь давления в воде ударная волна сохраняет высокую энергию на сравнительно больших расстояниях от заряда ВВ и разрушает негабарит на несколько частей. При этом расход ВВ сокращается в 8÷12 раз по сравнению с обычными шпуровыми зарядами, а радиус разлета кусков не превышает 30÷35 м.

Среди механических способов наиболее распространено разрушение негабарита падающим грузом. В качестве подъемного механизма при этом используют краны или экскаваторы, грузом служат стальные болванки массой 0,3÷5 т. Производительность таких установок в значительной степени зависит от свойств пород, формы и размеров негабаритных кусков и в породах средней крепости может достигать 150÷250м³ в смену. На некоторых карьерах применяют пневматические и гидравлические бутобои.

Применение механических способов разрушения негабаритов позволяет повысить безопасность и экономичность работ. Недостатком их является громоздкость оборудования и возможность применения только в некрепких горных породах.

Э лектрофизические способы дробления негабарита основаны на создании разрушающих напряжений в куске горной породы при нагреве отдельны участков его с помощью электрического тока.

Рис. II.23. Схема электрометрического разрушения

Наиболее распространены электротермические способы породы токами высокой и промышленной частоты, сущность которых заключается в следующем. К куску горной породы 1 через два точечных контакта 2 подводится напряжение от генератора 3 (рис. II.23). Порода в зоне контакта нагревается, сопротивление ее снижается и образуется канал теплового пробоя. В породе, окружающей канал, возникают механические напряжения, приводящие к ее разрушению. Производительность таких установок составляет 10÷15 м³/ч, расход энергии 2÷5 кВт ч/м³. Наиболее эффективно их применять для разрушения крепких горных пород со сравнительно невысоким электрическим сопротивлением.