§ 12. Дробление негабарита

Выход негабаритных кусков на современных крупных карьерах обычно не превышает 2—3% общего объема взорванной горной массы. Дробят их главным образом взрывным, а также механиче­ским и электрофизическим способами.

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

Рис. 11.23. Схема электрометри­ческого разрушения

При дроблении негабаритных кусков накладными зарядами не требуются буровые работы, но при этом значительно увеличивает­ся расход ВВ. Поэтому применяют его в хрупких легкодробимых породах при небольшом объеме негабаритных кусков (до 1 м³). 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 300 м, а при шпуровых зарядах со­кращается до 200 м. Расход ВВ на 1 м³ негабарита при наклад­ных зарядах в зависимости от его размеров и физико-механиче­ских свойств пород изменяется от 1 до 3 кг, при шпуровом спо­собе— от 0,1 до 0,3 кг/м³.

Применение специальных кумулятивных накладных зарядов позволяет значительно уменьшить разлет кусков породы и силу ударной воздушной волны, сократить расход ВВ. В настоящее время выпускаются кумулятивные заряды типа ЗКП массой 0,1— 4 кг.

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—36 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 160—250 м³ в смену. На некоторых карьерах применяют пневматические и гидравлические бутобои.

Применение механических способов разрушения негабаритов позволяет повысить безопасность и экономичность работ. Недо-

статком их является громоздкость оборудования и возможность применения только в некрепких горных породах.

Электрофизические способы дробления негабарита в основном основаны на создании разрушающих напряжений в куске горной породы при нагреве отдельных участков его с помощью электри­ческого тока. Наиболее распространены электротермические спо­собы разрушения породы токами высокой и промышленной часто­ты, сущность которых заключается в следующем. К куску горной породы / через два точечных контакта 2 подводится напряжение от генератора 3 (рис. 11.23). 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—16 м³/ч, расход энергии 2—5 кВт ч/м³. Наиболее эффективно их применять для разрушения креп­ких горных пород со сравнительно невысоким электрическим со­противлением.