книги из ГПНТБ / Кутузов, Б. Н. Взрывные работы учебник

и обогатительных фабрик и т. и. Анализом многочисленных исследо­ ваний по определению влияния забойки на эффект взрыва устано­ влено, что забойка: уменьшает потери энергии в процессе детонации заряда и обеспечивает более полное протекание реакции взрыва; обеспечивает более интенсивное дробление породы; увеличивает длительность воздействия газов взрыва на стенки зарядной камеры.

увеличению интенсивности дробления породы, обеспечивает завер­ шение вторичных реакций, уменьшая количество выделяемых при взрыве ядовитых газов, резко уменьшает силу воздушной ударной

шие исследования по установлению предельно минимальных зна­ чений забойки по соображениям безопасности ведения работ.

Сказанное свидетельствует о целесообразности во всех случаях применения качественной забойки зарядов перед взрывом.

Имеются предложения по применению запирающих зарядов в забойке, за счет чего ее длину можно значительно уменьшить. Сущность запирающих зарядов (рис. 123) состоит в том, ч„то они (обычно один или два) размещаются в забойке и взрываются одновре­ менно с основным зарядом. При взрыве в устье скважины создается давление, близкое к давлению, развиваемому основным зарядом, которое препятствует вылету газов взрыва.

Величина запирающего заряда рассчитывается так, чтобы его взрыв только разрыхлил породу в контуре разрушенного объема с поверхности без выброса.

§ 66. Применение промежуточных шпуров и скважин

Для улучшения дробления породы иногда рекомендуется между основными 1 располагать дополнительные 2 заряды в шпурах или скважинах уменьшенной глубины и диаметра (рис. 124). Как пра­ вило, промежуточные шпуры или скважины диаметром 60—100 мм бурят тяжелыми перфораторами и погружными пневмоударниками.

210

Несмотря на значительное улучшение дробления, этот способ можно рекомендовать для применения только на небольших карьерах при небольшой мощности погрузочно-транспортного и особенно дробильного оборудования с допустимыми размерами куска 0,3—0,6 м и высоким вы­ ходом негабарита при взрыве (20% и вы­ ше). Это объясняется тем, что комбини­ рованное обуривание неудобно с точки зрения организации работ, малопроизво­ дительно, а стоимость обуривания массива оказывается в 1,5—2 раза выше, чем при обычном способе.

§ 67. Физико-механические свойства пород и допустимый размер кусков

Определяющими свойствами при оцен­ ке возможностей регулирования дробле­ ния породы являются ее прочность и тре­ щиноватость. С увеличением прочности и вязкости породы для разрушения ее от­ дельностей, слагающих массив, требуется большая энергия, а следовательно, умень­ шаются возможности регулирования дроб­ ления.

Трещиноватость, определяющая размеры отдельностей, слага­ ющих массив, является одним из главных факторов, от которых зависит возможность изменения степени дробления породы.

На одном и том же предприя­ тии вследствие различной трещи­ новатости массива на разных уча­ стках получается различная сте­ пень дробления породы при взрыве в зависимости от того, насколько

кусков (а4; а2; а3 и т. д.) количество крупной фракции породы, требующей вторичного дробления, во всех случаях, но особенно

при мелком негабарите, уменьшается. Таким образом, при постоян­ стве гранулометрического состава взорванной массы степень дробле­ ния, оцениваемая по выходу негабарита, может быть различной, различна будет и производственная оценка одного и того же взрыва на предприятиях с различным размером допустимого куска. Поэтому одни и те же породы при одинаковом гранулометрическом составе могут считаться легковзрываемыми или трудновзрываемыми в зависи­ мости от принятых допустимых размеров кусков.

Возможности регулирования степени дробления породы зависят от допустимого размера кусков. При малых размерах кусков увели­ чением удельных расходов ВВ можно добиться

(рис. 126, б) с увеличением удельного расхода ВВ число негабарит­ ных кусков на 1 м3 взорванной породы растет, несмотря на уменьшение выхода негабарита по объему.

На основе изложенных выше закономерностей дробления массива составлена табл. 42, в которой приведены предпочтительные методы регулирования дробления в зависимости от свойств пород и до­ пустимого размера куска на предприятии.

Предложенные рядом авторов расчетные методы определения параметров взрывания с учетом крупности дробления пока не полу­ чили распространения ввиду чрезвычайного разнообразия условий ведения работ. Поэтому целесообразно при выборе параметров отбойки для каждого предприятия, треста, комбината, отрасли составить классификацию разрабатываемых горных пород по добы­ ваемое™, в которых необходимо совместно учесть: физические

212

Т а б л и ц а 4 2

Предпочитаемые средства эффективного дробления взрывом различных пород с учетом горнотехнических условий разработки

факторы; прочностные характеристики пород, характеристики применяемого ВВ с точки зрения параметров воздействия на массив; геологические факторы, к которым относится в основном характе­ ристика трещиноватости взрываемого массива; технические (техно­ логические) факторы, к которым относятся тип и мощность приме­ няемого оборудования (допустимый размер куска).

Классификация составляется на получение заданного дробления при определенном допустимом размере куска. Если применяется на предприятии кондиционный кусок другого размера, то прини­

заряд ВВ и требуемый диаметр заряда. Очевидно, что достигнуть полной ликвидации выхода негабарита не удастся. Поэтому клас­ сификации должны составляться на максимальный выход негаба­ рита до 3% (табл. 43).

Данная классификация дает табличные значения удельных расходов ВВ, которые уточняются в процессе ведения взрывов

213

Г л а в а IX

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ

I.ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЗРЫВА

§68. Получение разрешения на ведение взрывных работ

Разрешения на право производства взрывных работ, хранение, приобретение и перевозку ВМ получают в соответствии с «Инструк­ цией о порядке хранения, использования и учета взрывчатых мате­ риалов» и «Инструкций о порядке получения разрешений на право производства взрывных работ, а также свидетельств на приобретение или перевозку взрывчатых материалов согласно «Единым правилам безопасности при взрывных работах».

При ведении взрывных работ на карьерах, в соответствии с изло­ женными выше инструкциями, составляется проект массового взрыва, который утверждает главный инженер рудника (рудоуправления, комбината).

Рекомендуемый распорядок массового взрыва приводится в при­ ложении к проекту. После утверждения распорядка массового взрыва начальником рудника (рудоуправления, комбината) издается приказ на производство взрыва. С выходом приказа все взрывники знакомятся с документами по взрыву, проходят инструктаж о порядке выполнения работ и по технике безопасности, после чего получают разрешение на выполнение этого взрыва.

§69. Подбор персонала для ведения взрывных работ

Круководству взрывными работами допускаются лица, имеющие законченное горнотехническое образование или окончившие спе­ циальные учебные заведения или курсы, дающие право технического руководства горными или взрывными работами. Безопасность веде­ ния взрывных работ в первую очередь зависит от взрывников. Взрыв­ никами могут работать только лица, сдавшие экзамены квалифи­ кационной комиссии и получившие «Единую книжку взрывника».

Ксдаче экзаменов на получение права производства взрывных работ на карьерах допускаются лица не моложе 19 лет, имеющие образование не ниже 7 классов и стаж работы не менее одного года.

215

■Лица, сдавшие успешно экзамены в квалификационной комиссии и получившие «Единую книжку взрывника», к самостоятельной работе допускаются после стажировки в течение месяца под руко­ водством опытного взрывника.

«Единая книжка взрывника» выдается на руки взрывнику с тало­ нами № 1, 2 и 3, удостоверяющими право на производство взрывных работ. «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» предусматривается через 2 года периодическая проверка знаний взрывников. Для проверки знаний на предприятии создается спе­ циальная комиссия под председательством представителя Госгор­ технадзора.

При грубом нарушении взрывником требований «Единых правил безопасности при взрывных работах» может быть произведена вне­ очередная проверка знаний взрывника комиссией без представителя Госгортехнадзора.

За нарушение требований «Единых правил безопасности при взрывных работах» у взрывника (мастера-взрывника) отбирается и погашается талон № 1, при повторении нарушений — талон № 2. Если же взрывник продолжает нарушать правила безопасности, то у него вместе с талоном № 3 отбирается на три месяца «Единая книжка взрывника». «Единая книжка взрывника» может быть отобрана у взрывника при наличии всех талонов, если он допустил грубое нарушение правил безопасности.

Заведующими складами взрывчатых материалов разрешается назначать лиц, имеющих право руководства взрывными работами, а также лиц, окончивших вузы или техникумы и знающих технологию изготовления ВВ. В ряде случаев заведующими могут быть лица, име­ ющие право производства взрывных работ, прошедшие дополнитель­ ную подготовку по специальной программе. Заведующий складом утверждается руководителем предприятия, в распоряжении которого находится склад ВМ. На лиц, имеющих право руководства взрыв­ ными работами, могут быть возложены по совместительству обязан­ ности заведующего складом.

II.ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП К ВЫПОЛНЕНИЮ ВЗРЫВА

§70. Подготовка документации, рабочей площадки взрыва

искважин

Маркшейдерскому обслуживанию взрывных работ в период подготовки и производства массовых взрывов необходимо уделять исключительное внимание, так как число взрываемых скважин исчисляется несколькими сотнями и даже тысячами в месяц в зави­ симости от производительности карьера.

Значение маркшейдерского обслуживания взрывных работ с при­ менением массовых взрывов увеличивается еще и в связи с тем, что но данным маркшейдерской службы обычно рассчитывают большую часть основных параметров, влияющих на эффективность буровзрыв-

216

ных работ и определяющих качество взрывов (взаимное расположение' скважин, расстояние скважин от верхней бровки уступа, значение

Маркшейдерское обслуживание буровзрывных работ при массо­

вых взрывах на различных этапах выполнения включает в себя следующие операции:

1.Выдача задания на производство массового взрыва.

2.Производство маркшейдер­

уступа, величины заколов и т. д.).

Ниже приведено краткое содержание перечисленных операций при массовых взрывах методом скважинных зарядов.

План-задание на производство массового взрыва на том или ином участке карьера (рис. 127) составляет главный инженер и маркшейдер с приложением выкопировки на кальке с основного маркшейдерского плана. Оно должно быть в полном соответствии с утвержденным календарным планом горных работ в карьере. Затем маркшейдерский отдел производит горизонтальную съемку участка, намечаемого для взрыва, с зарисовкой и указанием на плане его геологии (рис. 127, а), вертикальную и, с целью точного опреде­ ления с. и. и. зарядов, профильную (рис. 127, б).

Иногда профильную съемку на карьерах не производят, а огра­ ничиваются только горизонтальной съемкой верхней и нижней бровки уступа и сравнительно редко также съемкой характерных точек перегиба откоса уступа.

217

Одновременно со съемкой всех деталей уступа совместно с геоло­ гом необходимо производить и съемку контактов различных по своим свойствам сортов руд и пород, нарушений и т. п., которые в последующем также берутся в основу расчета и уточнения пара­ метров буровзрывных работ. Маркшейдер переносит расположение скважин с проекта в натуру — инструментальным путем или с по­ мощью рулетки от заранее проложенной линии.

Для замера глубины скважины пользуются размеченным шнуром или рулеткой с грузом. Одновременно с замером глубины скважин

Таким образом, графическая маркшейдерская документация массовых взрывов во всех случаях должна состоять из: плана-задания (масштаб 1 : 1000); предварительного плана—проекта расположения скважин на уступе (масштаб 1 : 500); поперечных профилей скважин первого ряда (масштаб 1 : 500 или 1 : 200) с таблицей расчета зарядов; геологопромышленного плана блока (масштаб 1 : 500); сводного плана буровзрывных работ (масштаб 1 : 1000).

Учет буровзрывных работ и их конечных результатов целесооб­ разно сосредоточить в специальных книгах учета (книга проектных глубин скважин; книга учета буровых работ, потерь при бурении и взрывных работах; книга остатков обуренной и взорванной горной массы; книга учета добычи горной массы и руды по взрывам).

218

§ 71. Выбор диаметра зарядов

Задача выбора диаметра заряда делится на две части: в какой степени при прочих равных условиях диаметр заряда влияет на качество взрывных работ (степень дробления) и каким образом выбрать буровое оборудование с тем, чтобы при минимальном откло­ нении от технически необходимого диаметра заряда обеспечить минимальную стоимость и максимальную производительность бурения.

Вкрупноблочных породах при одинаковом удельном расходе ВВ

суменьшением диаметра заряда и сгущением сетки зарядов степень дробления взорванной горной массы повышается; в мелкоблочных (карьеры Кривого Рога) изменение диаметра заряда не сопровож­ дается существенным изменением степени дробления. При выборе диаметра заряда следует помнить об исключительной важности

с увеличением диаметра уменьшаются. Поэтому некоторая экономия на вторичном дроблении и экскавации, - которую можно получить от взрывания скважин меньшего диаметра, обычно перекрывается удорожанием буровых работ. Отсюда очевидно, что при современном техническом уровне буровой техники для открытых работ рациональ­ ная область применения скважин уменьшенного диаметра ограничена.

При проектировании взрывов следует пользоваться следующими данными практического опыта применительно к конкретным за­ дачам .

Впородах I—II категорий трещиноватости (см. табл. 45) диаметр заряда должен выбираться возможно большим (300—350 мм) и ограничиваться лишь технологическими соображениями (мощностью карьера, производительностью станка, устойчивостью уступов и т. д.).

Впородах III—IV категорий при возможности применения многорядного взрывания диаметр зарядов может быть принят 200— 250 мм без существенного ухудшения степени дробления.

Впородах V категории, а также неоднородных и часто пере­ межающихся по фронту уступа породах IV категории для отбойки рудных тел небольшого размера, при узких рабочих площадках уступов, при ограничениях по массе одновременно взрываемых зарядов, при небольшом масштабе взрывных работ и т. п. следует принять диаметр заряда 100—160 мм. Во всех случаях диаметр

заряда следует выбирать на основе районирования пород карьера по степени трещиноватости в каждом конкретном случае. Уменьшение диаметра заряда следует обосновывать опытными взрывами и тех­ нико-экономическими расчетами.

Основной причиной малого распространения скважин уменьшен­ ного диаметра является недостаточная производительность и высокая стоимость бурения: практически сменная линейная производитель­ ность станков различного диаметра (105—250 мм) примерно одинакова

219