книги из ГПНТБ / Ходинов, А. С. Открытая разработка месторождений горно-химического сырья

имеются заходки по породам и богатым рудам, то только 42% рабочего времени экскаватор грузит рядо­ вые. Для обеспечения полной годовой производитель­ ности необходимо иметь 10 забоев в одновременной от­ работке.

Четыре забоя из десяти обеспечивают получение товарной руды с заданным отклонением в объеме 0,7 от суточной добычи. Для усреднения 30% объема добывае­ мой руды потребуется строительство усреднительных складов.

Буровзрывные работы

Породы бассейна отличаются высокой степенью не­ однородности и трещиноватости. Временное сопротивле­ ние сжатию, растяжению и сдвигу в направлении, пер­ пендикулярном . слоистости, в 1,2—1,5 раза выше, чем направлении, параллельном слоистости (табл. 22).

Месторождения бассейна Каратау разбиты систе­ мами трещин на отдельные глыбы. В рудном пласте развиты трещины напластований и тектонические, в за­ висимости от их частоты выделяются четыре типа руд: тонкоплитчатые, имеющие толщину напластования 0—87 мм; среднеплитчатые 87—220 мм; грубоплитчатые 220—425 мм и массивные, имеющие свыше 425 мм (табл. 23).

Преобладающая часть тектонических трещин выпол­ нены вторичными минералами и кварцем. При взрыва­ нии они раскрываются, образуя естественные отдельности.

.100

Средний объем естественных отдельностей по доло­ митам 3,58 м3, и по известнякам — 3,87 м3. Форма куска соответственно столбчатая и плитчатая. Выход нега­ баритных кусков естественных отдельностей от общего объема фракции + 1 2 0 0 мм достигает 31%, а 69% пред­ ставлены кусками со следами скола. Средний объем куска негабарита 1,5 м3.

Образование негабаритной фракции при взрывании массива горных пород обусловлено существованием в массиве естественных отдельностей с размерами, пре­ вышающими кондиционный кусок, параметрами буро­ взрывных работ и неравномерностью распределения ВВ по высоте уступа при взрывании вертикальных сква­ жинных зарядов.

Распределение негабаритных кусков неравномерно как по высоте, так и по ширине развала. Минимальное количество (около 8 % от суммарного объема) прихо­ дится на интервал от 4 до 6 м, максимальное — 8—10 м. На подошве уступа (0—2 м) количество негабарита воз­ растает по сравнению с центральной частью развала (рис. 27).

По ширине развала наибольшее количество негаба­ рита наблюдается у линии отрыва последнего ряда скважин, которое постепенно убывает, достигая мини­ мума за пределами предпоследнего ряда, и в зоне вто­ рого и первого рядов вновь возрастает.

Наибольший выход негабаритных кусков дает часть уступа, в которой скважины заполнены забоечным ма­ териалом. Значительное их число образует заколы и обрушения за линией отрыва последнего ряда скважин (0—5 м от линии отрыва), и меньше всего зона меж­ зарядных пространств. По количеству негабарита, обра­ зованного в этой зоне, можно судить о совершенстве принятых параметров буровзрывных работ и их соот­ ветствии горно-геологическим условиям месторождения.

Количественная оценка выхода и распределения не­ габаритной фракции в развале горной массы позволяет наметить конкретные пути улучшения качества дробле­ ния. Для сокращения выхода негабаритных кусков из зоны забойки необходимо сокращение ее длины до ми­ нимально допустимых размеров и увеличение высоты

уступа.

Строгое соблюдение расчетных линий сопротивления,

101

увеличение числа одновременно взрываемых рядов сква­ жин позволит сократить выход негабарита из крайних зон — зон максимальных сопротивлений, заколов за ли­ нию отрыва последнего ряда и предыдущего взрыва.

Применение взрывания наклонных скважин и под-

бор оптимального интервала замедления последнего ряда сведет до минимальных размеров заколы и обру­ шения за линию последнего ряда.

Гранулометрический состав взорванной горной массы по всем разновидностям пород карьера «Аксай» пред­ ставлен в табл. 24.

Зависимость выхода кусков различной крупности от сетки и диаметра скважин приводится в табл. 25.

Взрывы 1—3 проведены по доломитизированным известнякам мелкоблочной структуры, сильно' нарушен-

102

Т а б л и ц а 24

Гранулометрический состав взорванной горной массы по типам пород и горизонтам карьера «Аксай»

Т а б л и ц а 25

Зависимость гранулометрического состава горной массы

103

ным трещинами на отметке +700 м. Четвертый взрыв осуществлен по известнякам крупноблочной структуры гор. +720 м. Для заряжания скважин применялся гранулит АС на первом взрыве и зерногранулит 80/20 на всех остальных.

в недрах. В естественных условиях залегания в пласте содержится 4—5% нетоварной фракции — 10 мм, что можно примять за теоретический предел ее выхода при взрывании уступов.

Кусковатость взорванной руды обусловливается структурной характеристикой массива. Содержание кус­ ков —425 мм в недрах на 5—6 % выше, чем во взор­ ванной руде. При взрывании происходит измельчение

учтены при проведении опытных взрывов с целью сни­ жения выхода фракций 10 мм (табл. 26).

Взрыв 1 проведен по средне- и тонкоплитчатым ру­ дам; взрыв 2 по тонкоплитчатым; взрывы 3 и 7 по грубо- и средиеплитчатым; взрывы 4, 5 и 6 по средне-,

104

105

тонко- и грубоплитчатым и взрыв 8 по грубо- и тонко­ плитчатым.

Снижение удельного расхода ВВ при взрывании рудных уступов с 500—585 до 258—300 г не увеличи­ вает выхода негабаритных фракций, а несколько пере­ распределяет относительные объемы мелких фракций. На графике рис. 28 кривая 2 дает гранулометрическую характеристику взорванной руды по классу —500 мм. Выход фракции —10 мм достигает 20%, а класса —500 мм 90%. Кривая 3 характеризует кусковатость руды по опытным взрывам. Выход фракции —10 мм снижен в 1,5 раза за счет сокращения кусков —50 мм. Общий выход класса —500 мм остался постоянным.

Взрываемость пород месторождений Каратау тесно связано с физико-механическими свойствами и структу­ рой массива. По этому признаку выделяются три группы пород: I — легковзрываемые; II — средиевзрываемые и III — трудновзрываемые (табл. 27).

106

Группа пород по взрываемости

107

Разнообразие пород по взрываемости потребовало дифференцированного подхода при определении пара­ метров сетки буровзрывных работ, способной обеспечить оптимальный гранулометрический состав взорванной горной массы (табл. 28).

Бурение скважин на карьерах Каратау в настоящий период осуществляется станками 2СБШ-200, которые

Погрузочно-транспортные и отвальные работы

На погрузке взорванной горной массы в карьерах бассейна Каратау используются экскаваторы ЭКГ-4,6 (табл. 30).

За период существования карьеров «Аксай» и «Джанатас» распределение годовых объемов горных работ было неравномерным.

В первые годы, когда дорабатывались запасы карьеров Чулак-Тау, на месторождении Аксай вынима­ лась в основном только руда, на юго-восточном фланге, где залегали богатые руды с содержанием 28—29% пятиокиси фосфора (табл. 31).

Вскрытие месторождения осуществлялось разрезной траншеей по пласту, что приводило к большим потерям и разубоживанию полезного ископаемого.

Несоответствие способа вскрытия горно-геологиче­ ским характеристикам пласта и отсутствие необходимого числа горнотранспортного оборудования привело к от­ ставанию вскрышных работ и подготовке запасов руды

108

Т а б л и ц а 30

Технико-экономические показатели погрузочных работ на карьерах «Каратау»

Т а б л и ц а 31

Развитие горных работ на карьерах «Каратау»

109