книги из ГПНТБ / Зенков Л.Ф. Техническое нормирование на железорудных карьерах

Г л а в а III

ТЕХНИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Основными показателями при нормировании взрывных работ

дартных условиях, для которых составлена шкала взры­ ваемости, кг/м3;

С— коэффициент, учитывающий влияние различных факто­ ров (глубины скважин, расстояния между скважинами

работ необходимо прежде всего составить шкалу взрываемости горных .пород для определенных стандартных условий, а затем, найдя опытным путем величину коэффициентов С и К, можно определить расход ВВ и количество метров скважин на 1 м3 горной массы в массиве при любых природных и горнотехниче­ ских условиях.

72

Для того, чтобы полнее охарактеризовать основные моменты технического нормирования взрывных работ, целесообразно хо­ тя бы в общих чертах ознакомиться с организацией и техникой выполнения их.

1. Организация и техника выполнения взрывных работ

Взрывные работы на открытых разработках подразделяют на первичные (основные) и вторичные (вспомогательные). Первич­ ные взрывные работы производятся с целью рыхления горной массы для высокопроизводительной ее разработки экскаватора­ миВторичные взрывные работы производятся для ликвидации дефектов первичных взрывов, т. е. для разделки негабаритных кусков, дробления порогов в подошве забоя и т. д.

К первичным взрывным работам на карьерах в отношении организации производства предъявляются три основных требо­ вания:

1)своевременная отбойка горной массы в количестве, обес­ печивающем бесперебойную работу экскаваторов;

2)равномерное дробление горной массы при отсутствии

невзорванных порогов и минимальном количестве негабарита; 3) наименьший развал взорванной массы при отсутствии раз­

лета кусков.

От своевременной подготовки экскаваторных забоев в зна­ чительной степени зависит работа карьера в целом. Поэтому на передовых карьерах стремятся создать экскаваторам наибольший фронт работ с помощью массовых взрывов-

Экономичность применения массовых взрывов определяется многими факторами и прежде всего размерами взрываемого бло­ ка. С увеличением длины блоков эффективность массовых взры­ вов повышается, так как уменьшается взаимная зависимость про­ цессов рыхления и погрузки горной массы.

Массовые взрывы на железорудных карьерах чаще всего осу­ ществляются взрыванием окважинных зарядов сериями от 10 до 60 скважин, что соответствует длине блоков от 50 до 600 м. Объем взорванной горной массы таких блоков достаточен для обеспечения работой экскаваторов с ковшами емкостью 3—4 м3 в течение 5—30 дней.

Объем взорванной горной массы в блоке можно увеличить путем увеличения высоты уступа, но это снижает качество мас­ сового взрыва, так как при большой высоте уступа верхняя часть массива уступа не подвергается непосредственному воздей­ ствию взрыва зарядов, а дробится в результате самообрушения, отчего выход негабарита возрастает. Практика железорудных карьеров показывает, что оптимальная высота уступов для мас­ совых взрывов должна составлять 10—15 м.

Увеличение ширины взрываемого блока, хотя и увеличивает объем взорванной массы, но вызывает необходимость примене­

73

ния многорядного бурения, которое всегда понижает выход гор­ ной массы на 1 ж скважины и повышает удельный расход взрывчатых веществ, не улучшая, а ухудшая качество массового взрыва.

На уральских железорудных карьерах широко применяется короткозамедленное взрывание, при этом лучшие результаты по­ лучаются при однорядном расположении скважин на уступе при взрывании их с замедлением через одну скважину. При проход­ ке траншей скважины располагаются в несколько рядов и взры­ вание их производится с последовательным замедлением каждо­ го ряда.

Хорошее качество массового взрыва на открытых разработ­ ках достигается рациональным расположением скважин на усту­ пе и правильным определением величины заряда.

Рациональное расположение скважин трудно определить обычным расчетом, так как оно зависит от очень многих обстоя­ тельств. Поэтому на каждом карьере ведется тщательная доку­ ментация массовых взрывов, которая позволяет на основании обобщения накопленного опыта выбрать наиболее рациональное

74

На карьерах же Высокогорского рудника расчет величины основного заряда в скважине производится по следующей фор­ муле:

Организация работ по подготовке и производству массовых взрывов состоит из трех стадий:

1)составления проекта взрыва;

2)подготовки к взрыву;

3)производства основного взрыва.

также указаны категории пород по буримости и взрываемости, начальником буровзрывного участка намечается расположение скважин на уступе. По скважинам первого ряда составляют профили с указанием всех геологических особенностей уступа.

Затем начальник буровзрывного участка или начальник сме­ ны переносит скважины с плана в натуру, отмечая колышками и принимая определенные расстояния скважин от верхней кром­ ки уступа.

После того, как скважины пробурены, на основании геолого­ маркшейдерской съемки фактического их расположения опреде­ ляют фактические значения линии наименьшего сопротивления, глубину скважин с учетом установленной величины перебура и расстояние между скважинами.

При высоте уступа 8—15 ж и линии наименьшего сопротив­ ления 8—9 ж применяется короткозамедленное взрывание сква­ жин. Во всех остальных случаях взрывание мгновенное.

При короткозамедленном взрывании скважины располагают только в один ряд и расстояние между ними принимается вели­ чиной постоянной, равной 10 ж. Затем производится непосред­ ственная подготовка к взрыву. В день взрыва по требованию начальника буровзрывного участка к месту производства работ доставляется необходимое количество ВВ и ВМ. Забоечный ма­ териал может быть доставлен раньше. Обычно забоечным мате­ риалом служат отходы дробильно-обогатительной фабрики.

Взрывчатые материалы подвозятся в специально оборудован­ ном крытом железнодорожном вагоне при помощи мотовоза.

75

От железнодорожных путей , до места заряжания ВВ достав­ ляются вручную.

В подготовительный период 'производится замер глубины скважин, вычерпывание воды из них, если она есть, раскладка этикеток с указанием в них всех элементов заряжаемых сква­ жин, распределение ВВ по скважинам, заготовка концевиков ДШ, разбивка слежавшегося аммонита специальными деревян­ ными колотушками и т. п.

Затем приступают к зарядке скважин. Обводненная часть окважины заряжается обычно водоустойчивым ВВ — тротилом. При зарядке скважин начальник взрыва непосредственно на ме­ сте работ производит корректировку зарядов. После зарядки скважин на месте работ остаются только взрывники, которые приступают к монтажу взрывной сети. Одновременно с началом монтажа взрывной сети включается сирена и выставляются по­ сты охраны.

Массовый взрыв приурочивается к концу смены и произво­ дится только днем.

Собственно взрывание производится только после того, как будет готова взрывная сеть и хорошо налажена связь между начальником взрыва и ответственным за охрану опасной зоны.

На доставке ВВ и зарядке скважин занята специальная бригада, состоящая из зарядчиков и взрывников по массовым взрывам. Эта бригада работает по вызову в любое время суток.

2. Шкала взрываемости горных пород

На уральских железорудных карьерах, как было указано выше, удельный расход ВВ определяется в зависимости от кре­ пости пород и высоты уступа. Это объясняется тем, что еще до настоящего времени отсутствует шкала взрываемости горных пород на открытых разработках.

С целью разработки классификации горных пород по взры­ ваемости институтом «Уралгипроруда» в 1956 г. была проделана работа по обобщению опыта взрывных работ на железорудных карьерах Среднего Урала. При исследовании был использован материал по взрывам, произведенным в 1954—1956 гг. на карьерах,- Высокогорского, Лебяжинского, Гороблагодатского, Перво­ уральского и Бакальского рудоуправлений. При этом учитыва­ лись те взрывы, по которым имелась достаточно верная и пол­ ная документация.

Всего учтено 141 взрыв, которые распределяются по рудни­ кам следующим образом:

76

При анализе всего материала, использованного для состав­ ления шкалы взрываемости, были выявлены следующие горно­

технические условия:

1. Диаметр взрываемых скважин составляет 200—215 мм.

2.Глубина взорванных скважин в среднем равна 12—18 м, наиболее часто эта глубина составляет 15—16 м.

3.Высота уступа колеблется от 10 до 15 м, наиболее часто

она равна 12—13 м.

4.Перебур скважин равен 1,5—3,0 м, что составляет 13- - 18%' высоты уступа.

5.Расположение скважин однорядное.

6. Расстояние между скважинами в ряду — от 5,5 до 10,0 м.

7.Линия наименьшего сопротивления равна 7—10 м.

8.Во всех случаях форма заряда удлиненная, заряд сплош­

расходом ВВ 400—500 г/м3;

IV категория — очень трудновзрываемые горные породы с удель­ ным расходом ВВ 500—600 г/м3.

Классификация горных пород по взрываемости в зависимости от удельного расхода аммонита № 6 на 1 м3 горной массы, фи­ зико-механических свойств пород и петрографической характе­ ристики их приведена в табл. 16.

При сравнении этой классификации с другими классифика­ циями по взрываемости выяснилось, что она в значительной своей части совпадает с проектом классификации горных пород по взры­ ваемости канд. техн. наук Н. У. Туруты, который в 1950—1952 г. занимался специальными исследованиями взрывных работ на большинстве тех же рудников, взрывные работы на которых изу­ чались институтом «Уралгипроруда».

Отличительной особенностью классификации института «Урал­ гипроруда» являются более низкие нормы удельного расхода ВВ

77

нСредне* Выветрелые сиениты

78

Т а б л . 16 (продолжение)

79

на 1 л 3* в сравнении с теми, которые приняты в проекте Н. У. Туруты.

Это расхождение объясняется тем, что в результате усовер­ шенствования взрывных работ после 1952 г., в частности в ре­ зультате появления короткозамедленного взрывания, ранее при­ меняемые параметры взрывных работ были пересмотрены в сто­ рону наибольшей их целесообразности и экономичности.

В приведенной шкале взрываемости (см. табл. 16) удельный расход ВВ на 1 м3 горной массы принят для порошкообразного аммонита № 6. При применении других ВВ нужно принимать по­ правочные коэффициенты, которые приведены в табл. 17.

Эффективность массового взрыва на открытых разработках в значительной степени зависит от правильного выбора всех основ­ ных параметров массового взрыва, на которые, в свою очередь, оказывает влияние степень взрываемости пород.

Все основные параметры массового взрыва находятся в стро­ гой взаимозависимости.

В качестве критерия для правильного учета взаимозависимо­ сти параметров нужно принимать рациональное размещение за­ ряда, которое является основным условием высокой эффективно­ сти массовых взрывов.

Все параметры должны быть выбраны так, чтобы было обес­ печено одинаковое и максимально возможное сопротивление

80

взрыву как в сторону всех обнаженных плоскостей, так и в на­ правлении к соседним зарядам; заряды должны как можно равномернее пронизывать массив, обнаженных плоскостей долж­ но быть как можно больше.

Оптимальные значения основных параметров массового взры­ ва можно определить только путем производства специальных экспериментальных взрывов в производственных условиях.

В табл. 18 приведены фактические параметры буровзрывных работ по отдельным взрывам. На основании детального изуче-

шСвежие крупнокристаллические ' 15,0 4,0 7,6 5,3 0,70 32