книги из ГПНТБ / Технология добычи руды на жильных месторождениях Казахстана

Таблица 37

Результаты одиночных взрывов с применением различного вида забойки и запрессовки шнуров

Использование песчано-гипсовой забойки обеспечило от­ рыв горной массы в таком же объеме, как и при запрессов­ ке. Однако в данном случае удельные расходы бурения и ВМ (рис. 73, з, и, к) не увеличились. Экспериментальным пу­ тем был выбран рациональный состав быетросхватывающейся смеси для забойки шпуров. Принято соотношение гип­ са и песка — 1 : 2, а жидкого и твердого — 1 : 3 .

Таким образом, применение песчано-гипсовой забойки шпуров в сравнении с песчано-глинистой забойкой позволи­ ло повысить в 1,5 раза выход горной массы с 1 пог. м шпура и снизить в 15,4 раза расход ВВ на тыс. см3 горной массы (в 1,3 и 13,2 раза соответственно по сравнению с за­ бойкой из песка).

В дальнейшем экспериментальным путем устанавлива­ лась оптимальная длина забойки. Для этого увеличивалась длина забойки, а из-за постоянной длины шпура уменьшал­ ся заряд ВВ. Результаты этих опытных взрывов сведены (по

горной массы был получен при длине забойки 0,9 м и весе заряда 0,6 кг. Дальнейшее увеличение длины забойки при­ водило к снижению отбиваемого объема, но удельный вы­ ход горной массы при взрыве 1 кг ВВ повышался. Лишь при

221.

минимальном количестве ВВ эти показатели резко снижа­ ются. Это объясняется тем, что несмотря на повышение коэффициента использования энергии взрыва, общее коли­ чество энергии его недостаточно для разрушения большого объема горной массы.

Таблица 38

Результаты одиночных взрывов с применением

Для определения объема воронки взрыва повсеместно пользуются метрическим способом измерения. Однако дан­ ный метод дает большие расхождения при неоднократном, измерении одной и той же воронки взрыва:

Расхождения в точности измерения доходят до 50 %, чтоявно неприемлемо. Авторами предложен новый метод изме­ рения водонаполнением. Он (рис. 74) заключался в том, чтообразовавшаяся после взрыва воронка продувалась для очи­ стки от породной мелочи. После этого к устью воронки, крепилось органическое стекло (из расчета, чтобы оно пере­ крывало всю воронку) и воронка полностью заполнялась во­ дой, причем строго велся ее учет. Эта операция повторялась три раза. В результате опыта выяснилось, что объем воды* заливаемой второй и третий раз, был почти одинаковым и фактически равным объему воронки. Разница между объе­ мом воды, заливаемой в первый раз, и двумя последующими равна объему трещин, образованных вокруг воронки взрыва.. Для предотвращения утечки воды из-за неровности забоя: все щели между поверхностью органического стекла и по­ верхностью забоя покрывались пластилином.

222

Рис. 74. Схемы замера объемов разрушенной породы водонаполнением: а— для горизонтальных воронок, б — для вертикальных воронок. 1 — объем разрушенной

Предлагаемый способ измерения объема взрывной ворон­ ки применим для шпуров или скважин любого угла накло­ на, включая и восходящие. Способ подачи воды для изме­ рения объема воронки взрыва вертикальных шпуров или скважин тот же, только для утечки воздуха из воронки во время заполнения ее водой необходимо вставить дополни­ тельную трубку, которая доходит до забоя взрыва, и по ней за счет увеличения давления от столба поднимающейся во­ ды будет происходить утечка воздуха (табл. 39).

Таблица 39

Результаты измерения воронки взрыва методом наполнения

223

Анализ результатов экспериментальных работ

Промышленные испытания проводились в действующих забоях шахты № 6 по наиболее характерным крепким и вязким породам штрека жилы № 8 и квершлага № 2. Вна­ чале были проведены опыты по проверке максимальных и минимальных параметров БВР. Результаты опытов подтвер­ дили, что на руднике правильно выбраны типы применяемо­ го ВВ и величина заряда в шпуре. Опытная проверка длины шпура начиная с 1,4 до 1,6 м показала, что наиболее эф­ фективна длина 1,5 м. Если при длине шпура 1,4 л* расход шпурометров/м на 1 м3 отбитой горной массы равен 5,15, а общая стоимость ВВ и ОШ 3,61 руб., то при длине шпура 1,6 м — 5,42 шпм/м на 1 мг и 3,43 руб., а при длине шпура 1,5 м эти величины равны соответственно 5,07 шпм/м и 3,45 руб. на 1 мъ отбитой горной массы.

Подтвердилась и эффективность применяемой на рудни­ ке величины заряда. Была проведена также опытная про­ верка типа вруба. Учитывая опыт рудника в этом плане, ограничились сравнением типового и призматического вру­ бов, из которых более эффективным оказался призматиче­ ский вруб, рекомендованный для дальнейшей работы.

Сравнительная проверка позволила установить, что для условий крепких и вязких пород Восточно-Коунрадского рудника расстояние между шпуром и обнаженной плоско­ стью не должно превышать 0,5 м для вспомогательных шпу­ ров и 0,7—0,8 м для отбойных.

Были проведены испытания по предложенной техноло­ гии взрывных работ с забойкой шпуров в действующем забое, произведено 34 опытных взрыва и пройдено 41 пог. м вы­ работки, в качестве забойки применялась смесь гипса и песка. Были испытаны различные конструкции податчиков. Первая конструкция представляла собой одношнековый ме­ ханический податчик (рис. 75,а). После опытной проверки выяснилось, что шнек не производит достаточного смешива­ ния сухих компонентов с водой и не подает смесь в шпуры из-за быстрого ее схватывания. Данный вид податчика при­ знан неработоспособным.

Вторая конструкция была основана на использовании сжатого воздуха (рис. 75, б). Для более тщательного пере­ мешивания смеси дополнительно использовался винтовой шнек, приводимый в движение пневмодвигателем. Испыта­ ния показали, что смесь при подаче в шпур выносится толь­ ко в жидком или сухом виде. Смесь же нужной консистен­ ции разбрызгивается по стенкам емкости, где происходит ее схватывание. Из-за этих недостатков от данной конструкции отказались.

'224

Рис. 75. Конструкция одношнекового механического податчика забой­ ки (а); пневмоподатчика забойки (б) ; двухшнекового механического по­ датчика забойки (в); пневмозарядчика забойки с использованием пнев­ мозарядчика ЗГИ (г).

Третья конструкция (рис. 75, в) представляла собой двух­ шнековый механический податчик. Один шнек служит для перемешивания смеси, а второй шнек — для подачи смеси в шпур. Опытные работы показали работоспособность данного типа податчика, так как он подает песчано-гипсовую забой­ ку с достаточной степенью перемешивания и смачивания и необходимой плотностью забойки в шпуре.

Совместно с лабораторией комплексной механизации взрывных работ КазПТИ была разработана новая техноло­ гия забойки шпуров на основе пневмозарядчика ЗП (рис. 75, г). Она заключается в подаче сухой смеси в забой на расстоянии 8—10 м. Смачивание ее производится непосред­ ственно в шланге подачи смеси с помощью водомерного устройства. Время забойки одного шпура 3—5 сек. Поли­ гонные испытания показали хорошие результаты, и данный зарядно-пневматический забойник был рекомендован для

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одной из важнейших народнохозяйственных задач яв­ ляются интенсификация производственных процессов и улучшение качества продукции предприятия.

В цветной металлургии СССР свыше 100 рудников раз­ рабатывают месторождения жильного типа. На долю этих месторождений приходится более 30% общей подземной до­ бычи цветных металлов, а по золоту и олову — 50%.

Мелкие масштабы, разбросанность и отдаленность руд­ ников, разрабатывающих жильные месторождения, обуслов­ ливают высокие затраты труда и средств по сравнению с горнодобывающими предприятиями, разрабатывающими мощные месторождения.

Известно также, что при разработке рудных месторож­ дений, представленных маломощными и тонкими крутопа­ дающими жилами, выемка руды обычно сопровождается значительным разубоживанием, доходящим на многих оте­ чественных рудниках до 70— 80%, а при разработке рудных месторождений малой и средней мощности пологого и сла­ бонаклонного залегания — повышенными потерями высо­ коценных руд.

Все это требует совершенствования систем и технологии разработки жильных месторождений, правильного выбора конструктивных элементов систем и средств механизации добычи руды с учетом горно-геологических особенностей.

Втехнологическом цикле горных работ бурение шпуров является одной из самых трудоемких операций. Время, за­ трачиваемое на этот процесс, составляет 40— 60% от общей продолжительности цикла.

Вданной работе приведены результаты анализа и опыт­ ной проверки усовершенствованных вариантов систем с раздельной и щелевой выемкой и показана экономическая эффективность их внедрения.

227

На основе анализа действовавших раньше и применяе­ мых в настоящее время систем планирования и оплаты труда сделан вывод о том, что они в целом не создают за­ интересованности в повышении качества руды. Рекоменду­ ется планировать объем продукции и себестоимость добычи по жильной массе, а производительность труда — с учетом качества добываемой руды; оплату труда рабочих осуще­ ствлять по фактическим трудозатратам в зависимости от выемочной мощности блока, премию же выплачивать по дифференцированной шкале, рассчитанной по снижению прихвата вмещающих пород.

На Огневском руднике параметры камерно-столбовой системы не были научно обоснованы, неправильно планиро­ вались потери полезного ископаемого, не учтены условия безопасности работ.

На основе изучения физико-механических свойств руды, вмещающих пород и напряженного состояния целиков ме­ тодом разгрузки, а также анализа существующих методик была разработана методика расчета безопасных размеров междукамерных целиков-столбов с учетом гористого релье­ фа.

Проверка в производственных условиях показала, что методика расчета параметров системы разработана пра­ вильно. В настоящее время она используется институтом «Казгипроцветмет» при составлении проекта отработки нижних горизонтов Бакенного месторождения Огневского рудника.

Новым техническим решением для условий указанного месторождения является предложенный вариант камерно­ столбовой системы разработки с обрушением кровли отрабо­ танной панели. Затраты на обрушение окупаются за счет дополнительно вынимаемой из барьерных целиков руды. При этом повышается безопасность труда, исключается возможность возникновения горных ударов.

Вдальнейшем, на наш взгляд, необходимо определять изменение нагрузок на целики и уточнять параметры систе­ мы при значительном увеличении глубины разработки.

Впрактическом отношении по системе слоевого обруше­ ния рассчитаны параметры усовершенствованного варианта со спаренными заходками и раздельно-консольным перекры­

тием меняющейся длины.

Рекомендации по совершенствованию системы слоевого обрушения заложены в проекте института «Казгипроцвет­ мет» для отработки нижележащих горизонтов Бакенного месторождения Огневского рудника.

Для планирования показателей потерь и разубожива-

22-8

ния при разработке рудных тел с различными углами па­ дения и мощности сотрудниками ИГД АН КазССР разра­ ботаны методика и номограммы. Они используются на Огневском руднике и могут быть применены в условиях, аналогичных Бакенному месторождению.

Как показывает практика, важным направлением в улучшении слоевого обрушения является совершенствова­ ние конструкций разделяющих перекрытий и изыскание эффективных вариантов наклонных заходок по восстанию.

Камерно-столбовая система и система слоевого обруше­ ния в нашей стране и за границей получили широкое рас­ пространение при разработке рудных тел с пологим и гори­ зонтальным залеганием. Однако, как показал опыт их при­ менения в условиях Бакенного месторождения, они не обес­ печивают полноты выемки запасов и дальнейшего повыше­ ния производительности труда в целом по руднику. Поэтому для улучшения технико-экономических показателей пред­ приятия и рационального использования недр необходим дифференцированный подход к отработке участков место­ рождения с учетом горно-геологических условий.

Применение только камерно-столбовой системы разра­ ботки сопряжено, во-первых, с увеличением потерь высоко­ ценных руд до 25— 30%, во-вторых, с наличием участков со слабым висячим боком, склонным к самообрушению. Применение только системы слоевого обрушения с целью сокращения потерь полезного ископаемого не позволяет со­ хранить даже достигнутый уровень производительности тру­ да и себестоимости добычи в результате ограниченности ис­ пользования высокопроизводительных современных машин

имеханизмов.

Сучетом достоинств и недостатков существующих ва­ риантов системы разработки подэтажного обрушения с гиб­ ким разделяющим перекрытием сотрудниками ИГД АН КазССР совместно с инженерно-техническими работниками Белогорского горно-обогатительного комбината разработаны различные варианты этой системы. В настоящее время к опытно-промышленным испытаниям принят вариант с тран­ шейной подготовкой днища блока.

Впринятом к опытно-промышленной проверке варианте системы с гибким разделяющим перекрытием впервые в

горнорудной практике сочетается применение виброплощад­ ки на выпуске руды. Отличительной особенностью данного варианта является еще и применение новой конструкции гибкого разделяющего перекрытия, разработанного ИГД

АН КазССР для условий выпуска руды при траншейной под­ готовке днища блоков.

229