Горные машины

Сооружение разведочных канав с использованием рассматриваемых технологических схем производится по технологическим картам, составленным на основе рекомендаций, данных в работе [42].

Канавы сооружают секциями, рациональная длина которых приведена в табл. 27.

Таблица 27

Рыхление горных пород производится с использованием шпуровых или малокамерных (шпуровых) зарядов ВВ (рис. 83).

Рис. 83. Размещение зарядов ВВ в зарядных камерах: а – шпуровой

(скважинный) заряд; б – котловой заряд; W – глубина заложения заряда; Н – глубина шпура (скважины); Нп. п – глубина шпура после простреливания; Нк – высота котла; в – последовательность операций при котловом взрывании:

I – размещение прострелочного заряда; II – готовая котловая скважина; III – комбинированный заряд: удлиненный заряд в верхней части скважины, котловой – в нижней части; г – схема проходки канав с применением шпуровых (малокамерных) зарядов; 1 – грунт; 2 – проектный контур канавы;

3 – вспомогательная зарядная канавка; 4 – заряд ВВ

231

Шпуровой метод взрывания имеет две разновидности: взрывание обычными шпурами и взрывание котловыми шпурами.

При методе котловых зарядов на забое шпура или скважины взрывают небольшие заряды ВВ, в результате чего их нижняя часть разрушается и образуется эллипсовидная камера. В эту камеру после ее охлаждения в течение не менее 15 мин помещают значительно больший заряд ВВ.

Полученное на дне шпура скважины расширение называют котлом, а помещенный в нее заряд ВВ – котловым зарядом. Объем котла должен соответствовать массе заряда, намеченного по расчету.

Метод котловых зарядов применяют для одиночного и серийного взрывания, преимущественно при разработке трещиноватых достаточно устойчивых пород, допускающих возможность взрывного образования котловых расширений.

Величиназарядовдляпростреливанияшпуровиобразованиякотла(кг)

Qпр = Q / Ппр,

где Q – масса заряда рыхления, помещенного в котел, кг; Ппр – показатель простреливаемости пород (колеблется от 5 до 200 и более, большие значения Ппр соответствуют слабым породам).

Достоинством метода котловых шпуров является пониженный расход бурения на 1 м3 породы, более равномерное дробление породы, возможность проводить канавы по однослойной схеме.

При взрывании обычными шпурами их располагают в одну линию по оси канавы, реже – в две или три.

Расчет массы заряда рыхления можно производить по формуле М.М. Борескова:

Q = (0,4 + 0,6n3) qW3,

где п – показатель действия взрыва; q – величина расчетного удельного расхода ВВ, кг/м3; W – линия наименьшего сопротивления.

При сооружении глубоких канав шпуры (скважины) бурят и взрывают ярусами (рис. 84). Вначале по оси канавы намечаются места для бурения шпуров из расчета 4–8 шпуров на каждые 10 м длины канавы.

После производства взрыва первого яруса в разрыхленной породе делаются небольшие копуши для бурения шпуров следующего яруса (если порода из первого яруса не убирается сразу после взрыва). Шнуры второго яруса располагаются в промежутках между шпурами первого яруса и бурятся таким образом, чтобы не менее половины их длины углублялось в не разрыхленную предыдущим взрывом породу.

На эффективность сооружения разведочных канав с использованием колонковых зарядов решающее воздействие оказывают следующие

232

параметры БВР: расчетный удельный расход ВВ на рыхление, диаметр шпуров и скважин, глубина эффективного взрывного рыхления, оптимальная для данного диаметра шпуров или скважин, число и мощность слоев рыхления, глубина шпуров или скважин, масса зарядов рыхления, расстояние между зарядами в ряду и расстояние между рядами зарядов.

Рис. 84. Схема расположения шпуров при сооружении глубоких канав

Глубина шпуров (скважин) с учетом их перебура, необходимого для достаточной проработки почвы выработки, имеет вид

hc = 1,25Нэ,

где Нэ – глубина эффективного взрывного рыхления.

Для принятого диаметра колонковых (удлиненных) зарядов

Hэ = 0,65d ВВ / qp ,

где d =1,35H qp / ВВ – ориентировочные значения диаметра шпуров

(скважин), м; ∆ВВ – плотность заряжания ВВ, кг/м3; qp = 0,7…0,9 кг/м3 – удельный расход ВВ на рыхление; H – проектная глубина выработки, м.

Число слоев рыхления k = [H/Hэ]. Скобки означают, что полученное значение необходимо округлить до целого ближайшего по величине числа.

Масса колонковых зарядов

Qр = qрhc3 – ≤ kзPhc,

где kз ≈ 0,7 – коэффициент заполнения шпура (скважины) ВВ; Р = 0,785d2∆ВВ – вместимость зарядной камеры (масса ВВ на 1 м шпура или скважины), кг/м (табл. 28).

233

§ 4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЗРЫВАХ НА ОТКРЫТЫХ РАБОТАХ

1.Население, служебный персонал должны быть оповещены о проведении взрывных работ, необходимо расшифровать сигналы и согласовать их с местным руководством.

2.Взрывная станция должна быть за пределами опасной зоны. С момента подводки проводов от зарядов она должна охраняться, вход разрешен только взрывнику.

3.Взрывные работы вблизи объектов, имеющих важное значение, должныпроизводитьсяпосогласованиюсзаинтересованными лицами.

4.При взрывах над рудником, штольней, если есть опасность поражения людей, поступлениягазовввыработку, людейнеобходимовывести.

5.Если в опасную зону попадают железнодорожные пути, то закрытие перегона производится по согласованию с диспетчером участка или с начальником шахты, если водные пути – с начальником ближайшей пристани и т. д.

6.Если в опасную зону попадают жилые помещения, технические сооружения (фабрика, заводы) и если нельзя обеспечить предохранение их от опасного действия взрывной волны и разлета кусков породы, то разрушаемая площадь накрывается мешками с песком, веревочными матами, металлическими сетками и т. д.

7.Запрещается пробивать патроны-боевики, застрявшие в скважинах.

Контрольные вопросы.

1.Формы поперечного сечения разведочных канав.

2.Конструкции крепи разведочных канав.

3.Средства механизации для проведения разведочных канав.

4.Классификация технических средств и оборудования для проведения открытых горно-разведочных работ.

5.Производительность бульдозера.

6.Классификация ковшовых экскаваторов, их основные технические характеристики.

7.Классификация экскаваторов непрерывного действия.

8.Канатные скреперные установки.

9.Технология проведения разведочных канав с применением взрывов рыхления.

235

ГЛАВА 18. ПРОХОДКА ШУРФОВ

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Основной объем шурфопроходческих работ выполняется при предварительной и детальной разведке месторождений золота, меди, олова, алмазов, исландского шпата, оптического флюорита, титана, графита, самородныхметаллов, марганца, песков, гравияидругихполезныхископаемых.

Рис. 85. Типовые сечения разведочных шурфов прямоугольной формы сечения

Разведочные шурфы чаще всего проходят в теплое время года и по своему характеру являются временными выработками. Продолжительность их существования определяется обычно временем их проходки, которое длится от нескольких дней до двух-трех месяцев.

В геологических управлениях Министерства геологии РФ в 70–80-х гг. ежегодно проходилось 12…14 тыс. м шурфов (при инженерногеологических изысканиях около 400…500 тыс. м). С увеличением глубины, как правило, увеличивается и площадь сечения шурфа. Площадь сечения шурфа и его глубина Нпр связаны зависимостью Sпр = (0,2…0,25)Нпр. Типовые сечения разведочных шурфов показаны на рис. 85. Площадь сечения шурфов 1,25; 1,5; 2; 4 м2. Существующие способы проходки шурфов и процент, занимаемыйкаждым изспособов, приведеныниже.

Шурфопроходческие работы, выполняемые с применением ручного подъема породы, составляют около 98 % общего объема пройденных шурфов.

236

§ 2. ПРОХОДКА ШУРФОВ В МЯГКИХ ПОРОДАХ

Проходка шурфов вручную осуществляется в породах категории I–V, глубина не превышает 5…10 м. Вначале подготавливают площадку. Вешку, установленную при разбивке разведочной линии, заменяют навальной штагой-репером, отмечающим место расположения породного отвала около устья будущего шурфа. Вслед за этим производится разметка контура устья. Проходческая рама (рис. 86) монтируется обычно после проходки шурфа на глубину до 0,5…1,0 м. Проходка шурфов до глубины 2,0…2,5 м производится с выбросом породы из забоя на поверхность, при большей глубине выдача породы осуществляется в бадьях.

Рис. 86. Проходческая (нулевая) рама

237

В качестве подъемных средств используются воротки (рис. 87, а, б) (с небольшим объемом работ), краны, смонтированные на шасси автомобиля. В настоящее время для механизации спуско-подъемных операций при проходке геологоразведочных шурфов площадью сечения до 4 м2 и глубиной до 30 м применяется шурфопроходческий модернизированный кран КШ-1М (рис. 87, в).

Для механизации тяжелого ручного труда при проходке шурфов в мягких породах ЦНИГРИ разработаны механизированный шурфопроходческий подъемник ПМШ-2М, шурфопроходческий кран КШ-2М и др. (табл. 29).

Таблица 29

Подъемник ПМШ-2М обеспечивает механизацию подъема и выгрузки породы, спуска и подъема людей, инструмента, материала и других грузов при проходке шурфов площадью сечения 2 м2 и глубиной до 20; кран КШ-2М обеспечивает механизацию спуско-подъемных операций при проходке шурфов глубиной до 40 м и площадью сечения 2…4 м2.

Если пробы берут на поверхности, то породу отсыпают в отдельные штабеля. Глубина подвигания забоя шурфа принимается обычно равной 20 см. Порода извлекается из шурфа в процессе выполнения работ, отсыпается на поверхность в отдельный штабель, называемый «проходкой», ему придают форму усеченной пирамиды и устанавливают бирку. Схема размещения «проходок» и «навала» на рабочей площадке показана на рис. 88.

239