книги из ГПНТБ / Недин В.В. Буровзрывные работы учебное пособие для студентов горных вузов и факультетов

310 Взрывные работы

ским отделом рудника или участковым маркшейдером и руко­ водителем горного бурового участка делается разбивка сква­ жин на местности. В карьерах с экскаваторной погрузкой отбой­ ка уступов ведется отдельными блоками (когда в одном блоке производится экскавация, другой обуривается или подготавли­ вается к взрыванию).

Маркшейдерский отдел по данным инструментальной съемки

наносит разбивку скважин на план блока в масштабе 1 :500,

вычисляет проектные глубины скважин с учетом установленного перебура и передает этот план горному участку для производ­ ства работ, а взрывному цеху — для контроля (цеха имеются на крупных карьерах).

Бурение скважин должно вестись точно по разбивке. Сме­ щения относительно намеченных точек не должны превышать 5%, а отклонения от проектной глубины могут быть не более

0,3 м.

Ответственность за сохранность пробуренных скважин и их нумерации лежит до сдачи скважин взрывному цеху на буровом мастере, а после сдачи и до взрыва — на технике взрывного це ха. Прием и сдача обуренного участка оформляются актом, ко торый предусмотрен в паспорте взрыва.

Маркшейдерский отдел не позже чем за сутки до взрыва пе­

редает взрывному цеху план обуренного участка с указанием фактического положения и глубины скважин.

Инженер по массовым взрывам на основе фактических дан­ ных окончательно устанавливает величину р. л. с. для каждой скважины и определяет соответственно величину заряда. Резуль­ таты расчета зарядов заносятся в паспорт взрыва, который затем утверждается начальником взрывного цеха, а в особо сложных случаях — главным инженером рудника или его заместителем.

Взрывание скважин производится в большинстве случаев де тонирующим шнуром и иногда электрическим способом с обя зательным дублированием взрывной сети. Огневое взрывание разрешается применять только для одиночных скважин. Перед заряжанием каждая скважина должна быть очищена от буро­ вого шлама, посторонних предметов, воды и пр. До подачи ВВ

каждую скважину необходимо проверить подвешенным на тросе шаблоном. Заряжание должно производиться под непосред­ ственным наблюдением руководителя взрывных работ или под­ чиненного ему лица и технадзора.

Поверхность уступа в радиусе не менее 0,7 м от устья каж­ дой скважины необходимо очистить от обломков породы, посто­ ронних предметов, мусора и проч. В неустойчивых породах устье скважины следует закрепить отрезком обсадной трубы. Необ­ ходимое количество ВВ подвозят к месту взрыва (в железнодо­ рожных вагонах или в автомашинах) только тогда, когда от не­

го удалены все рабочие, не занятые на взрывании, и выставлены

посты.

Заряжание и взрывание скважин производится только в днев­ ное время. Заряжание начинают с опускания в скважину до ее дна двух ниток детонирующего шнура. У устья скважины дето­ нирующий шнур обертывают бумагой, чтобы защитить его от повреждений. Сухие скважины заряжают порошкообразным ВВ,

засыпая его в скважину из заводской тары через воронку из оцинкованного железа.

Для предотвращения образования пробок при засыпке в скважины порошкообразных ВВ разрешается пользоваться под­ вязанными на прочной веревке деревянными забойниками или забойниками с металлическими наконечниками, не дающими искры. При заряжании необходимо тщательно следить за сох­ ранностью детонирующего шнура и проводов от электродетона­ торов, находящихся в скважине, а также за размещением заряда и забойки. Правильность размещения проверяется контрольны­ ми замерами. При рассредоточенных зарядах требуется измерять

длину каждой отдельной части заряда и забойки и определить

местонахождение их по отношению к устью скважины.

Застрявшие в скважине патроны-боевики запрещается про­ бивать забойником. Если извлечь застрявший патрон нельзя, то заряжание необходимо прекратить и взорвать скважину.

Каждую скважину заряжает взрывник с подсобным рабочим.

При электрическом способе взрывания в заряды, размещен­ ные сплошной колонкой, для обеспечения полноты детонации вводят не менее двух боевиков, помещаемых на расстоянии V4 высоты заряда от его верхнего и нижнего концов.

В каждую часть рассредоточенного заряда вводят не менее одного боевика с двумя электродетонаторами. С целью безопас­

ности и сохранения от повреждений электродетонаторы опускают

в скважины только в боевиках. Вес боевика не должен превы­

шать 6 кг.

Провода электродетонаторов, огнепроводный и детонирующий шнуры прикрепляют к боевикам посредством шпагата, чтобы в случае их натяжения усилие не передалось бы детонаторам.

Между стенками скважины и патронами ВВ необходимо иметь некоторый зазор. Для скважин больших диаметров при­ нимают зазор равным 3—4 см, а для скважины диаметром 70— 100 мм— равным 10—15 мм.

Для удобства опускания в скважину патрон должен иметь прочные веревочные ушки. Опускать патроны разрешается толь­ ко на прочной веревке, снабженной крючком, который легко освобождается от ушка после опускания патрона. Одна из кон­ струкций такого приспособления показана на рис. 122.

312 Взрывные работы

При заряжании глубоких скважин вес отдельного патрона не должен превышать 20 кг. Оболочки патронов могут быть из кар­

щаемых объектов. Сейсмическое дей­ ствие взрыва зависит также и от характеристики грунта в райо­ не расположения охраняемых объектов. При установлении опас­ ных зон необходимо руководствоваться специальной инст­

рукцией [21].

Ориентировочный расчет радиусов опасных зон для средних

условий приводится ниже.

1. Радиус опасной зоны от действия сейсмических волн гс (в метрах) можно определить по формуле

(144)

где п —показатель действия заряда (показатель выброса); Q — вес заряда, кг;

Кс—коэффициент пропорциональности (для гранитов и

При сильном ветре значения гк с подветренной стороны уве­ личивают в 1,4—1,8 раза.

Во всех случаях радиус опасной зоны должен приниматься не менее 200 м. В радиусе опасной зоны не должно находиться жилых домов. Население, находящееся в радиусе опасной зоны,

должно быть заблаговременно оповещено о предстоящих взры­

вах, месте и времени их производства, о границах безопасной

зоны, о принятых сигналах и об их значении и удалено за преде­ лы опасной зоны на время взрыва.

С момента подноски или подвозки ВМ. к месту работы опас­ ная зона должна охраняться специально выделенными для этого лицами. Охрана остается на своих местах до производства *взры ва и до получения разрешения руководителя работ на допуск

рабочих к месту взрыва.

При производстве взрывов обязательно применение специаль­ ных сигналов, которые должны быть хорошо слышны на грани­

место. После удаления людей и выставления караульных постов

взрывники производят заряжание, монтаж взрывной сети и про­ верку ее исправности (с безопасного места).

Допуск рабочих к месту взрыва для производства последую­ щих работ разрешается только после того, как будет установле­

но, что работа в месте взрыва вполне безопасна.

Обнаруженные отказы должны быть в присутствии лица над­ зора ликвидированы до начала работ. Ликвидацию отказных скважинных зарядов разрешается производить:

а) повторным взрыванием отказного заряда, если отказ произошел по причине нарушения внешней взрывной сети и если

не изменилась величина л. н. с. отказного заряда (в результате взрыва соседних с ним зарядов); если при проверке л. н. с. выя­ вится возможность опасного разлета породы при взрыве, то взрывать отказной заряд запрещается;

б) путем разборки породы и.извлечения отказного заряда из

скважины;

в) путем взрывания заряда в скважине, пробуренной на рас­ стоянии 3 м от скважины с отказным зарядом.

Глава XV

МЕТОД камерных зарядов

§ 1. Общие сведения

Метод камерных зарядов заключается в отбойке горной поро­ ды сосредоточенными зарядами большой величины (весом до нескольких сотен и даже тысяч тонн), помещаемыми в специаль­ ные горные выработки, называемые зарядными камерами или минными камерами. Подводящие к камерам выра­ ботки называют минными выработками. Отбойку ка­ мерными зарядами называют также минной отбойкой.

К рассматриваемому методу относится также отбойка породы

сосредоточенными зарядами, помещенными в донные части ру­ кавов— горизонтальных или слегка наклонных выработок очень малого сечения (0,5X0,5 м) и небольшой длины. Такой метод но­ сит название метода рукавов или метода малых камерных зарядов. Применяют его исключительно для рыхления пород в небольших немеханизированных карьерах, разрабатывающих уступы высотой не более 6 м. Рукава проводят обычно по мягким прослойкам, имеющимся в уступе.

Метод камерных зарядов нашел широкое применение при взрывах крупного масштаба как на открытых, так и при подзем­

буровых работ на 1 м3 отбиваемой породы и позволяет одновре­ менным взрывом отбивать десятки и сотни тысяч кубических метров породы.

В подземных условиях метод камерных зарядов применяют для отбойки руды в очистных камерах, для выемки целиков и

погашения пустот при разработке руд от средней крепости до весьма крепких.

Необходимую величину камерных зарядов рассчитывают по обычным объемным формулам и уточняют в процессе ведения взрывных работ.

Минные выработки обычно располагают так, чтобы в гори­ зонтальной плоскости они представляли букву Т. Иногда минные

выработки располагают с несколькими поворотами, преследуя цель затруднить выход газов и тем самым улучшить эффект

взрыва. Однако проходить такие выработки очень трудно. В то же время хорошие результаты, как подтверждает опыт Союзвзрывпрома, достигаются при обычном Т-образном расположе­ нии минных выработок.

При массовых обрушениях уступов значительной высоты (бо­ лее 12—15 м) обычно проходят штольни (минные штольни), из которых затем под прямым углом проводят параллельно откосу (груди) уступа выработки к зарядным камерам.

Зарядные камеры бывают различной формы. Наиболее рас­ пространена кубическая форма. Крестовую и Т-образную формы применяют в неустойчивых, трещиноватых породах при значи­

тельном весе заряда. Необходимый объем камеры определяют по

формуле (77).

Зарядные камеры высекают в сторону обнаженной поверхно­

сти из минных выработок, пройденных параллельно откосу усту­ па. При относительно небольшой величине зарядов (до 10 т) и Т-образном расположении минных выработок специальных ка­ мер иногда не устраивают, а размещают заряды непосредственно

в выработке, пройденной параллельно откосу уступа. В совре­ менной практике подземной отбойки крепких руд камерными зарядами специальных камер для размещения ВВ также не уст­ раивают. Это упрощает и ускоряет подготовку к взрыву и зна­ чительно снижает стоимость работ.

Минные выработки обычно проводят малым сечением, остав­ ляя в них при проходке часть породы для последующей забойки.

Это вызывает значительные затруднения при проходке и при за­ ряжании. Для облегчения уборки породы при проходке горизон­

тальных минных выработок применяют малогабаритные скрепер­ ные установки с ковшом емкостью 0,2 м3.

316 Взрывные' работы

В последние годы на рудниках Кривого Рога в минных выра­ ботках породы для забойки не оставляют и при взрывании ка­ мерных зарядов вообще забойки не применяют.

При небольшой высоте уступа (до 12 м) часто применяют не штольни, а шурфы (минные шурфы), из которых, как и при спо­ собе минных штолен, проводят минные выработки и зарядные камеры. В некоторых случаях зарядные камеры образуют непос­ редственно в стенках минного шурфа. Шурфы широко исполь­

зуются при взрывах на выброс и на сброс. Из шурфов, в соот­ ветствии с проектом, проводят минные выработки и зарядные камеры. В недостатрчно устойчивых породах все подводящие выработки к

камерам и сами камеры должны быть закреплены.

По окончании проходки зарядных камер и соот­

ветствующей проверки их приступают к заряжанию.

Настил

При заряжании минных камер на открытых горных разработ­ ках доставлять ВВ в зарядную камеру можно: а) через специ­

альные скважины; б) по наклонному желобу и в) путем спуска на веревках или с помощью подъемных устройств и механизмов.

Впервом случае для заряжания пробуривают с поверхности

вцентре кровли зарядной камеры скважину диаметром 150— 300 мм, как показано на рис. 123. Порошкообразное ВВ засыпа­ ют в камеру через воронку из оцинкованной листовой стали или

через металлическую трубку, вставляемую в устье скважины. Производительность такого способа составляет 25—50 т в час.

В случае применения зарядов большого веса и при глубине шурфов более 5 м ВВ спускают по желобу, как показано на рис,. L24. Желоб делают прямоугольного сечения из простроганных с внутренней стороны досок размером 200X20 мм и прикрепляют его к крепи шурфа проволокой и гвоздями. На поверхности около

устья шурфа перед желобом устанавливают деревянный ящик и на одном уровне с ним — деревянную воронку размером 0,6— 0,8 м в ребре по верху. Воронку жестко укрепляют к желобу. Че­ рез воронку, желоб и специальный полок, устанавливаемый вни­ зу и служащий для направления ВВ в зарядную камеру, ВВ в измельченном виде ссыпают к зарядной камере, откуда затем перелопачивают в камеру. В отдельных случаях деревянный желоб может быть заменен брезентовым рукавом.

Спуск ВВ в заводской упаковке (в мешках, ящиках или иной таре) производится на веревках или непосредственно по шурфам или восстающим выработкам с помощью подъемных устройств и механизмов.

При этом наибольшее распространение имеет спуск ВВ на ручном воротке, который обязательно снабжается храповиком с собачкой. На рукоятях ворота должны работать не менее двух рабочих.

Вес одновременно спускаемого ВВ при пользовании ручным воротком не должен превышать 100 кг, а при механизированном подъеме его можно увеличить до 200—300 кг.

Средняя скорость спуска ВВ должна быть не более 1 м!сек. Свободное сбрасывание ВВ в шурф запрещается. При заря­

жании камер ВВ насыпью необходимо работать в респираторах

(для защиты от аммонитной пыли).

При применении камерных зарядов на подземных разработ­

ках доставка ВВ с поверхности к району взрывных работ произ­ водится в специально оборудованных для этой цели тележках.

У восстающего, по которому опускают или поднимают ВВ на го­

ризонт зарядных камер, устраивают специальную площадку для перегрузки. На этом горизонте ВВ механизированным способом

ляют к зарядным камерам.

В зарядную камеру ВВ обычно укладывают в заводской та­

ре—в мешках, как показано на рис. 125, а также и насыпью. В каждый камерный заряд помещают по два боевика, один из них—на дублирующей взрывной сети. Один боевик требуется помещать в центре заряда. После введения боевиков и закладки ВВ в камеры приступают к коммутации взрывной сети и к забой­ ке минных выработок.

Работы по введению боевиков, коммутации взрывной сети и

318 Взрывные работы

забойке минных выработок должны производиться под непосред­

ственным руководством и контролем ответственных инженерно-

технических работников, имеющих специальное техническое образование.

Когда все работы по заряжанию, коммутации взрывной сети и забойке выработок будут полностью закончены, производят

раженные контакты.

2.Достаточно крутой угол падения залежи (свыше 50°). При весьма мощных залежах (более 80—100 м) угол падения суще­ ственной роли в рассматриваемом отношении не играет.

3.Правильная форма рудного тела (при неправильной фор­ ме применение метода камерных зарядов сопряжено с большими

потерями руды и интенсивным разубоживанием ее).

4. Хорошая устойчивость вмещающих пород и руды (в свя­ зи со значительными обнажениями, образующимися проведением мощных взрывов камерных зарядов).

В подземных условиях минную отбойку применяют для креп­ ких руд, глубокое бурение которых имеющимися техническими средствами относительно малоэффективно. В более широких

масштабах метод камерных зарядов применяют для погашения подземных пустот.

На открытых горных разработках камерные заряды приме­ няют для отбойки крепких руд, а также для вскрыши крупных месторождений массовыми взрывами на выброс.

В последние годы такой способ вскрыши, разработанный и успешно примененный советскими инженерами в невиданных в

мире масштабах, получает все возрастающее распространение. Основными достоинствами метода камерных зарядов яв­

ляются:

1. Возможность эффективного применения в весьма крепких

породах и рудах, в которых другие известные методы массовой отбойки оказываются малопроизводительными.

2.Высокая производительность труда при отбойке крепких

руд и пород.

3.Значительное сокращение объема необходимых буровых

работ и, следовательно, числа перфораторов, расхода твердых сплавов и буровой стали, мощности компрессорных установок

ипр.

4.Значительное сокращение числа взрываний при отбойке.

5.Возможность одновременного обрушения больших участ­ ков массива, что особенно важно при погашении пустот.

6.Возможность создания большого запаса отбитого полезно­ го ископаемого, что обеспечивает необходимые условия для рит­ мичного выполнения плана добычи.

К главным недостаткам метода камерных зарядов относятся:

1.Значительная трудность и неблагоприятные санитарно-ги­ гиенические условия труда при проведении минных выработок, имеющих, как правило, небольшое сечение.

2.Неравномерность дробления взрываемой среды и выход

большого количества крупных кусков, требующих вторичного дробления.

3. Полная и обычно длительная остановка работ на участке на период заряжания.

4.Сложность системы предупредительных мероприятий по обеспечению безопасности массового взрыва.

5.Затруднительность проветривания подземных выработок после массового взрыва в подземных условиях.

6.Значительное сейсмическое воздействие взрыва, оказываю­ щее неблагоприятное воздействие на сохранность расположен­

ных вблизи сооружений и горных выработок.

7.Значительная сложность работ по ликвидации отказов и необходимость длительного простоя целого участка в случае

отказа.

§2. Применение метода камерных зарядов на открытых

горных разработках

Высоту уступов при применении метода камерных зарядов принимают не менее 10—15 м. Заряды закладывают на уровне

подошвы уступа так. чтобы основное действие их было направле­

но в сторону откоса уступа, но не вверх (рис. 126). Для этого длина л. н. с. заряда всегда должна быть меньше высоты усту­ па Н.

Отношение длины W линии наименьшего сопротивления

(она же является в данном случае и длиной р. л. с.) к высоте Н' принимают в пределах 0,5—0,9. При таком соотношении, как