- •Предисловие
- •Раздел I написан ю. П. Астафьевым, в. Г. Близнюковым, о. Г. Шекуном. Разделы II и III, а также главы VI, XI, XII написаны г. С. Сулимой и в. С. Полянским.
- •Раздел I
- •§ 1. Сущность открытых горных работ и условия их применения
- •§ 2. Достоинства и недостатки открытых горных работ
- •Динамика развития открытого способа разработки важнейших полезных ископаемых в ссср
- •§ 3. Основные понятия, элементы и параметры карьера
- •§ 4. Условия залегания месторождений и схемы открытых разработок
- •§ 5. Этапы и периоды горных работ
- •§ 6. Технологические свойства полезных ископаемых и вскрышных пород
- •§ 7. Основные способы открытой разработки и производственные процессы
- •§ 8. Основы экономики открытых горных работ
- •Глава II подготовка горных пород к выемке
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Осушение пород перед выемкой
- •§ 3. Механическое рыхление горных пород
- •§ 4. Подготовка горных пород взрывом
- •§ 5. Способы бурения скважин
- •Техническая характеристика станков вращательного (шнекового) бурения
- •Техническая характеристика станков шарошечного бурения
- •Техническая характеристика буровых станков с погружными пневмоударниками
- •§ 6. Выбор типа бурового станка и расчет его производительности
- •§ 7. Взрывчатые вещества, средства и способы взрывания
- •§ 8. Конструкции зарядов взрывчатых веществ
- •§ 9. Параметры и расположение скважин
- •Удельный расход аммонита № 6жв при взрывании различных пород*
- •§ 10. Многорядное короткозамедленное взрывание
- •§ 11. Взрывание в сложных условиях
- •§ 12. Дробление негабарита
- •§ 13. Механизация заряжания и забойки скважин
- •§ 14. Организация буровзрывных работ
- •Глава III выемочно-погрузочные работы
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Типы одноковшовых экскаваторов
- •§ 3. Технологические параметры одноковшовых экскаваторов
- •§ 4. Технология разработки горных пород механическими лопатами
- •§ 5. Технология разработки горных пород драглайнами
- •§ 6. Производительность одноковшовых экскаваторов
- •Коэффициент наполнения ковша одноковшовых экскаваторов по н. Г. Домбровскому
- •Годовая производительность одноковшовых экскаваторов, тыс, м3.
- •§ 7. Типы многоковшовых экскаваторов
- •§ 8. Технология разработки горных пород многоковшовыми цепными экскаваторами
- •§ 9. Технология разработки горных пород многоковшовыми роторными экскаваторами
- •§ 10. Производительность многоковшовых экскаваторов
- •§ 11. Разработка горных пород землеройно-транспортными машинами
- •Глава IV перемещение карьерных грузов
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Железнодорожный транспорт
- •Подвижной состав
- •Техническая характеристика контактных электровозов
- •Техническая характеристика думпкаров
- •Железнодорожный путь
- •Путевые работы
- •1, 2 И 3 – старая, новая и временная трассы: s, s1, s2 – шаг переукладки пути
- •Производительность локомотивосостава
- •§ 3. Автомобильный транспорт
- •Подвижной состав
- •Карьерные автодороги
- •Схемы движения и маневров автотранспорта в карьере
- •Организация работы и производительность автотранспорта
- •§ 4. Конвейерный транспорт
- •Типы конвейеров
- •Эксплуатация ленточных конвейеров
- •Технологические схемы конвейерного транспорта
- •§ 5. Комбинированный и специальный транспорт
- •Глава V
- •§ 1. Общие сведения
- •§ 2. Плужные отвалы
- •§ 3. Экскаваторные отвалы
- •§ 4. Абзетцерные отвалы
- •§ 5. Конвейерные отвалы
- •Техническая характеристика консольных отвалообразователей
- •§ 6. Бульдозерные отвалы
- •§ 7. Восстановление поверхности и рекультивация отвалов
- •Глава VI вспомогательные процессы на карьерах
- •§ 1. Осушение карьерных полей
- •§ 2. Водоотлив в карьере
- •§ 3. Освещение карьеров и отвалов
- •§ 4. Планировочные работы
- •§ 5. Ремонт горного оборудования
- •Глава VII проектирование карьеров
- •§ 1. Организация проектирования горных предприятий
- •§ 2. Понятие о коэффициентах вскрыши
- •§ 3. Режим горных работ
- •§ 4. Производственная мощность карьеров
- •§ 5. Граничный коэффициент вскрыши
- •§ 6. Принципы и методы определения границ карьеров
- •Глава VIII траншеи и способы их проведения
- •§ 1. Назначение и параметры траншей
- •§ 2. Бестранспортные способы проведения траншей
- •§ 3. Транспортные способы проведения траншей
- •§ 4. Комбинированные и специальные способы проведения траншей
- •Глава IX
- •§ 1. Классификация способов вскрытия
- •Классификация способов вскрытия при открытой разработке месторождений
- •§ 2. Бестраншейное вскрытие
- •§ 3. Трассы траншей
- •§ 4. Вскрытие месторождений внешними траншеями
- •§ 5. Вскрытие месторождений внутренними траншеями
- •§ 6. Вскрытие нагорных месторождений
- •§ 7. Вскрытие подземными выработками
- •§ 8. Комбинированные способы вскрытия
- •§ 9. Запасы полезного ископаемого и степень их подготовленности к выемке
- •Глава X системы открытой разработки месторождений
- •§ 1. Классификация систем открытой разработки месторождений
- •Классификация систем разработки
- •§ 2. Элементы системы разработки
- •§ 3. Бестранспортные системы разработки
- •§ 4. Транспортно-отвальные системы разработки
- •Характеристика транспортно-отвальных мостов, применяемых на карьерах ссср
- •§ 5. Транспортные системы разработки
- •§ 6. Комбинированные системы разработки
- •§ 7. Технико-экономические показатели и области применения различных систем разработки
- •§ 8. Усреднение качества руды на карьере
- •Глава XI добыча полезных ископаемых в сложных условиях
- •§ 1. Добыча полезных ископаемых в гористой местности
- •§ 2. Добыча полезных ископаемых в сложных климатических условиях
- •§ 3. Добыча глины в зимних условиях
- •§ 4. Добыча полезных ископаемых в условиях большой обводненности месторождений
- •§ 5. Добыча полезных ископаемых со дна морей и океанов
- •Глава XII добыча и обработка штучного камня
- •§ 1. Особенности разведки, вскрытия и подготовки месторождений штучного камня
- •Производственные процессы и добычное оборудование при разработке месторождений камня (по в. В. Ржевскому)
- •§ 2. Способы добычи штучного камня
- •Техническая характеристика канатных пил
- •XII.2. Схема размещения оборудования при добыче блоков канатными пилами
- •Техническая характеристика различных видов фрез
- •Техническая характеристика машин с кольцевыми фрезами
- •Характеристика цепных камнерезных машин
- •§ 3. Погрузочно-разгрузочные работы на карьерах штучного камня
- •Технико-экономические показатели работы камнерезных машин
- •Раздел II разработка месторождений полезных ископаемых подземным способом
- •Глава XIII
- •Понятия и термины
- •Глава XIV способы вскрытия месторождений
- •§ 1. Простые способы вскрытия
- •§ 2. Схемы подготовки шахтного поля
- •§ 3. Построение зоны и границ сдвижения на поверхности
- •§ 4. Размеры и построение предохранительных целиков
- •Глава XV проведение подземных выработок
- •§ 1. Дренажные и водоотливные горные выработки
- •§ 2. Проведение горизонтальных выработок
- •§ 3. Проведение наклонных выработок
- •§ 4. Проходка вертикальных выработок
- •§ 5. Механизация проходческих работ
- •§ 6. Организация проходческих работ
- •§ 7. Меры безопасности при проведении подземных выработок.
- •Глава XVI крепление и управление кровлей очистных забоев
- •§ 1. Давление горных пород
- •§ 2. Способы поддержания выработанного пространства
- •§ 3. Меры безопасности при управлении кровлей
- •Глава XVII системы подземной разработки месторождений полезных ископаемых
- •§ 1. Условия залегания месторождений и классификация систем разработки
- •Классификация систем подземной разработки рудных месторождений
- •§ 2. Камерно-столбовая и камерная системы разработки
- •§ 3. Система разработки длинными столбами по простиранию
- •§ 4. Системы разработки с магазинированием.
- •Глава XVIII проветривание горных выработок, водоотлив и освещение
- •§ 1. Состав рудничной атмосферы
- •§ 2. Естественное и искусственное проветривание
- •§ 3. Способы и схемы проветривания рудников.
- •§ 4. Рудничный водоотлив
- •§ 5. Освещение подземных выработок
- •Раздел III переработка рудных и нерудных полезных ископаемых
- •Глава XIX
- •§ 1. Конструктивные особенности дробилок
- •§ 2. Измельчение
- •§ 3. Дробильно-сортировочные фабрики
- •Глава XX сортировка и классификация
- •§ 1. Сортировка
- •§ 2. Грохочение
- •§ 3. Классификация
- •§ 4. Гидроциклоны и механические классификаторы
- •§ 5. Меры безопасности при дроблении и классификации
- •Глава XXI обогащение
- •§ 1. Промывка
- •§ 2. Обезвоживание
- •§ 3. Обогащение в тяжелых средах
- •§ 4. Отсадка. Механические классификаторы
- •§ 5. Магнитное и электрическое обогащение
- •§ 6. Флотация
- •§ 7. Химическая обработка и обжиг руд и концентратов
- •§ 8. Меры безопасности при обогащении
- •Глава XXII качество готовой продукции
- •§ 1. Требования к качеству готовой продукции
- •§ 2. Опробование
- •§ 3. Контроль технологического процесса
- •§ 4. Автоматизация технологического процесса
Удельный расход аммонита № 6жв при взрывании различных пород*
____________
* При применении других ВВ приведенный в таблице удельный расход ВВ умножают на переводной коэффициент k: для аммонита № 6, зерногранулита 79/21, гранулированного тротила k =1,0, для гранулита С-2, гранулита М, игданита k =1,13, для акватола МЧ k=0,92, для гранулита АС-8 k = 0,89, для алюмотола k =0,83.
Рассчитанная по выражению (11.20) величина СПП должна быть проверена по возможности безопасного обуривания уступа:
(11.21)
где а — угол откоса уступа; С — минимально допустимое расстояние от верхней бровки уступа до оси скважин, принимаемое не менее 3 м.
Если это условие не соблюдается, то принимают значение СПП, рассчитанное по формуле (11.21), и, приравняв ее к формуле (11.20), определяют коэффициент сближения зарядов в первом ряду скважин, при котором сохраняется необходимый удельный расход ВВ, или диаметр скважин, который обеспечивает нормальную проработку подошвы уступа при принятой СПП:
(11.22)
(11.23)
Рассчитанная по выражению (11.20) величина W является основой дальнейших расчетов сетки скважин. Расстояние между скважинами в ряду
(11.24)
Расстояние между рядами скважин обычно принимают равным (0,75÷l) W.
Число взрываемых рядов скважин п определяется элементами применяемой системы разработки: шириной рабочей площадки, величиной требуемого запаса взорванной горной массы, а также технологией и организацией работ. На крупных карьерах наиболее часто n = 3÷6.
Расчетные значения параметров сетки скважин уточняют опытным путем в процессе производства буровзрывных работ на карьерах.
§ 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 в, последние годы широко применяют в практике, а на крупных карьерах он 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 сильной нарушенности 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 увеличении крепости пород замедление уменьшают.
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
Ориентировочно величину интервала замедления можно определить по формуле
(11.25)
где k — коэффициент, учитывающий свойства горных пород (обычно к = 3÷5).
С увеличением интервала замедления уменьшается ширина развала, но ухудшается дробление горных пород. Наиболее часто интервал замедления составляет 25—50 мс.
Многорядное короткозамедленное взрывание может осуществляться по разнообразным схемам. Основные из них — порядная» диагональная и врубовые (рис. 11.16). 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 с ними простои горнотранс-
портного 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—30 м из ранее взорванной горной массы (рис. 11.17). Благодари 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. 11.18). При этом верхние уступы взрываемого слоя отрабатывают, располагая экскаваторы и транспортные сродства 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 станком 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 взрыва-
Рис. 11.19. Расположение
парносближенных
скважин
на уступе
ния пока ограничена трещиноватыми породами средней и ниже средней крепости. При таком взрывании крепких монолитных пород нижний уступ разрушается недостаточно.
При взрывании на неубранную горную массу и многоуступном взрывании резко снижается коэффициент разрыхления взорванных пород (до 1,05—1,2), что снижает производительность экскаваторов.
