Сущность взрывного рыхления состоит в отделении определенного объема горных пород от массива и дроблении их до заданной крупности

Методы взрывных работ

РЫХЛЕНИЕ ПОРОД ВЗРЫВАМИ

Комплекс горных работ, выполняемый для подготовки горных пород к выемке с использованием взрывов, носит название буровзрывных работ (БВР).

Различают первичные и вторичные БВР. К первичным относят работы по отделению пород от массива и их дробление. Вторичные БВР – дробление негабарита, выравнивание подошвы уступа, отбойка козырьков, нависей – предназначены для устранения дефектов первичных. Процесс подготовки горных пород буровзрывным способом характеризуется качеством рыхления, формой развала пород, степенью обеспеченности экскаваторов взорванной массой и частотой взрывов.

К взрывным работам на карьерах предъявляются технологические требования: безопасности и экономичности; обеспечения достаточной степени дробления при сохранении сортности и качества полезного ископаемого; соответствия размеров и формы развала взорванной породы параметрам применяемого горно-выемочного и транспортного оборудования; обеспечения бесперебойной и производительной работы карьера.

Степень дробления пород и подготовленности забоя к экскавации характеризуются размерами кусков взорванной породы. На карьерах руководствуются следующими зависимостями между крупностью кусков пород и параметрами горного и транспортного оборудования:

- для одноковшовых экскаваторов и фронтальных погрузчиков

где С – максимально допустимый линейный размер взорванной породы, м;

Е – вместимость ковша экскаватора или погрузчика, м³;

- для автосамосвалов и ж.д. вагонов

где V – вместимость кузова транспортного средства, м³;

- для ленточных конвейеров

где В _к – ширина ленты конвейера, мм;

- для бункеров и приемных отверстий дробилок

где b _д минимальный размер приемного отверстия бункера или дробилки, мм.

При последовательном приеме горной массы различными машинами, работающими в едином выемочно-транспортном комплексе, например – экскаватор – автосамосвал – дробилка, максимальный размер кондиционного куска принимается по наименьшему значению С для данного набора машин.

Выполнение требований по эффективному ведению БВР на карьерах достигается правильным выбором методов и параметров взрывных работ и рациональной их организацией.

Различают следующие методы взрывных работ: - метод скважинных зарядов: метод котловых зарядов; метод шпуровых зарядов; метод камерных зарядов, метод накладных зарядов.

Метод скважинных зарядов (Рис. 4.3,а.) заключается в размещении зарядов ВВ в скважинах диаметром 75¸560 мм и глубиной 5¸30 м (иногда до 50 м).

Метод котловых зарядов (Рис. 4.3, б) заключается в размещении сосредоточенных зарядов ВВ массой 400-2000 кг в котлах, образуемых при бурении скважин с помощью специальных буровых расширителей или прострелов скважин взрывами небольших зарядов. Этот метод применяют при невозможности размещения в скважине требуемой массы ВВ, наличии в нижней части уступа крепких пород, обрушении высоких уступов полускальных пород и при проведении полутраншей на косогоре.

Метод шпуровых зарядов (Рис. 4.3, в) заключается в размещении зарядов ВВ в шпурах. Применим при малом объеме взрывных работ, раздельной выемке руд различного качества, добыче особо ценных п.и. с целью сохранения их структуры и исключения их переизмельчения, дроблении негабарита, ликвидации порогов на подошве уступов, заоткоске уступов и др.

Метод камерных зарядов (Рис. 4.3, г и д) предусматривает размещение сосредоточенных зарядов ВВ массой от нескольких до сотен тонн в специальных камерах. Применяют при организации взрывных работ на выброс и сброс (в гористых условиях), при создании траншей, котлованов, плотин, насыпей.

Метод накладных зарядов (Рис. 4.3, г) заключается в размещении зарядов ВВ на поверхности разрушаемых объектов. Применяется при дроблении негабаритов и на вспомогательных работах в труднодоступных местах.

3.2.3.2. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН

Основными параметрами взрывных скважин является их диаметр d _с глубина L _с, перебур l _п и угол наклона b _с (Рис. 4.4.).

Диаметр скважин (от 75 до 600 мм) выбирается с учетом физико-технических характеристик пород, требуемой степени дробления и объема горных работ. Скважины малого диаметра применяются в крепких трудновзрываемых породах, а скважины большого диаметра - в породах легко и средневзрываемых при использовании мощного погрузочного оборудования.

Глубина скважин (м) зависит от высоты уступа h _у, угла их наклона и определяется по формуле

Перебур скважин необходим для хорошей проработке подошвы уступа. Величина перебура устанавливается в зависимости от высоты уступа, линии сопротивления по подошве, диаметра скважин, свойств применяемого ВВ, физико-технических свойств пород, условий их залегания. Ориентировочно перебур определяется по формуле

, м

Меньшее значение для легковзрываемых пород (иногда, l _п < 10 d _с), большее (иногда, l _п > 15 d _с) - для трудновзрываемых пород при многорядном короткозамедленном взрывании.

Угол наклона скважины Наибольшее распространение на карьерах получили вертикальные скважины т.к. При их бурении отмечается наивысшая производительность буровых станков и средств заряжания скважин.

Наклонные скважины бурят под углом β _с = 60⁰-85⁰. При β _с = α (α - угол откоса уступа) сопротивление пород взрыванию постоянно по высоте уступа. Обеспечивает равномернрое дробление и пород и хорошую проработку подошвы уступа.