4. Ступінь подрібнення гірських порід вибухом, способи визначення та регулювання

Неоднорідність розміру грудок породи – серйозний недолік, який властивий підривним роботам. Тому велике значення має гранулометричний склад підірваної породи – кількісне співвідно-шення вмісту грудок (часток) різних розмірів у відбитій масі. Виходячи з цього, вибухові роботи необхідно вести так, щоб у результаті первинного підривання гірський масив був рівномірно роздроблений на транспортабельні грудки, а вихід негабаритних блоків зведений до мінімуму, тобто ступінь дроблення породи відповідав параметрам навантажувальних і транспортних гірничих машин.

Допустимі розміри грудок гірської маси, що підривається, визначають за робочими параметрами навантажувального, транспортного і дробильного устаткування, а саме

- ємність ковша екскаватора, м³

(7.28)

де d – максимальний розмір шматка гірської породи, м; Е – ємність ковша екскаватора, м³.

- розміри прийомного отвору дробильної установки чи перевантажувального бункера

(7.29)

де b – менша сторона прийомного отвору дробильної установки чи перевантажувального бункера, м.

Відсоток виходу негабаритної фракції має особливий інтерес для гірничих підприємств, тому що від виходу негабаритної фракції залежать продуктивність і тривалість терміну служби наванта-жувального і транспортного устаткування і надійність роботи його, витрати часу на вторинне дроблення, що порушують ритмічність роботи підприємства, витрати, пов'язані з додатковою витратою ВР і засобів ініціювання.

Так, збільшення виходу негабариту з 2,5 до 5% викликає зниження продуктивності екскаватора на 20...30%. При 20% виходу негабариту його продуктивність знижується в 2...2,5 рази.

Способи визначення виходу негабариту. На підприємствах застосовують прямі і непрямі методи визначення виходу негабаритної фракції породи:

а) поштучний облік (обмірювання) негабариту, що підлягає вторинному підриванню;

б) планіметричний метод вимірювання – вихід негабариту визначається як відношення сумарної площі негабаритних грудок у плані до загальної площі, на якій проводяться виміри. Доцільно замість трудомістких вимірювань на розвалі породи фотографувати його, а потім робити аналіз фотографій, виконаних у визначеному масштабі. Цей метод називають фотопланіметричним.

в) кількісний метод – підраховується кількість негабаритних грудок n, що знаходяться на аналізованій площі S. Кількість негабаритних шматків на 1 м³ гірської маси розраховують за формулою

(7.30)

Вихід негабариту

(7.31)

де V_ср – середній об’єм гірської маси, що підривається, м³.

г) лінійний метод, коли по розвалі підірваної породи на різних інтервалах через 8...10 м натягаються стрічки і заміряється довжина крупних грудок, що потрапили на стрічки. Вихід, %, негабариту визначається як відношення сумарної довжини крупних негаба-ритних грудок Σl_н до загальної довжини лінії ΣL

(7.32)

д) ситовий аналіз – гірська маса просівається через сита зі зменшуваними розмірами чарунок, у результаті встановлюється її гранулометричний склад.

Розрізняють підривання первинне, при якому виконують підривні роботи з метою руйнування гірського масиву, і вторинне – з метою дроблення негабаритних блоків. Тому у виробничих умовах вихід негабариту оцінюють також за витратою детонаторів і ВР на вторинне дроблення (непрямий метод).

Для дослідницьких робіт застосовуються: поштучне обмірю-вання; методи кількісний і фотопланіметричний; у лабораторних дослідах – ситовий аналіз.

Регулювання ступеня дроблення гірських порід вибухом. Для одержання гірської маси зі шматками породи заданого розміра на практиці застосовується ряд способів, які ґрунтуються на регулюванні ступеня впливу вибуху на масив гірських порід за рахунок зміни густини заряджання, способу ініціювання зарядів, короткоуповільненого підривання, схеми руйнування гірського масиву і т.д.

Один із способів регулювання якості дроблення гірської маси – це застосування розосереджених зарядів з повітряними проміжками довжиною 0,8...1W – основний спосіб підвищення корисної роботи вибуху. Його автори академік М.В. Мельников і проф. Л.М. Марченко вперше створили теорію руйнування гірських порід цим способом і розробили конструкції заряду для практичної реалізації. Крім того, застосовуються способи: збільшення питомої витрати ВР (ефективне до визначеної величини), розосередження зарядів з короткоуповільненим підриванням (ініціюванням) окремих його частин (ярусів), зворотне ініціювання суцільних свердловинних зарядів, зміна сітки розташування свердловин, підривання парно зближених свердловин, застосування комбінації зарядів різної довжини і діаметра, попереднє змикання тріщин випереджальним підриванням свердловинних зарядів по контуру блока, що підривається (руйнується), підривання в затисненому середовищі (на підпірну стінку).