КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОЕ ВЗРЫВАНИЕ ЗАРЯДОВ

При взрывании пород III—V категорий трещиноватости сте­пень дробления при короткозамедленном взрывании улучшается по сравнению с мгновенным, в качестве дробления пород I—II категорий существенной разницы нет. Лучший результат дробле­ния достигается в тех схемах короткозамедленного взрывания, в которых наибольшее число зарядов взрывается разновременно, а действие их направлено навстречу друг другу, обеспечивая максимум соударения кусков.

На степень дробления оказывают влияние схема и интервал короткозамедленного взрывания, ориентирование зарядов от­носительно господствующих систем трещин и другие факторы. В конкретных условиях карьера при выборе их следует исходить не только из степени дробления, но также из условий технической возможности реализации схемы взрывания, безопасности и др.

Короткозамедленное взрывание при диагональной схеме ини­циирования зарядов, при квадратной сетке их расположения поз­воляет значительно уменьшить фактическую величину СПП для каждого заряда и увеличить расстояние между скважинами. Фак­тический коэффициент сближения скважин при этом может уве­личиваться с 1 до 8, СПП уменьшаться в 2 и более раз, а каждый заряд в скважине работает как одиночный. Схема, показанная на рис. 10.15, а дает увеличение тф = аф/Wф до 2, а схема на рис. 10.15, б — до 4,5. При таких схемах взрывания обеспечива­ется равномерность дробления пород.

 

 

Короткозамедленное взрывание позволяет реализовать еще один эффективный способ управления дроблением трещиноватого массива путем опережающего взрывания скважин по контуру взрываемого массива, а затем с небольшим интервалом иницииро­вание зарядов внутри блока, в котором за счет опережающего взрыва по контуру произошло смыкание (схлопывание) трещин (рис. 10.16). Разрушение массива с сомкнутыми трещинами про­исходит более интенсивно за счет снижения потерь энергии при переходе через плоскости трещин, если правильно подобран интервал замедления между контурным рядом и основными за­рядами. Этот метод позволяет значительно снизить сейсмическое действие взрыва на окружающие объекты.

ВЫСОТА УСТУПОВ

Сущность этого метода регулирования дробления состоит в том, что несколько рядов скважин бурят сразу на величину двух или трех уступов и взрывают с помощью средств КЗВ

(рис. 10.17).

Основанием для применения данного метода взрывания явля­ются следующие факторы: при высоте уступа 10—15 м, перебуре 2—3 м и забойке 6—7 м коэффициент использования глубины выбуренной скважины для размещения заряда ЕВ, разрушаю-

 

 

щего массив, не превышает 50 %. С увеличением высоты уступа заполнение скважин взрывчатым веществом растет.

Работа экскаватора на контакте с массивом малоэффективна. При большей высоте уступа относительная величина этого кон­такта уменьшается.

Очевидно, при взрывании одной скважиной n-го числа усту­пов число (длина) перебуров и забойки уменьшается (на п — 1) и увеличивается коэффициент использования скважин для разме­щения зарядов, разрушающих массив (см. рис. 10.17).

Расчетами установлено, что при увеличении высоты уступа с 15 до 75 м время действия взрыва на массив увеличивается в 1,7—2 раза и, следовательно, увеличивается работа взрыва, рас­ходуемая на дробление.

На основе взрывания высоких уступов можно реализовать сле­дующую технологическую схему добычи:

бурение 5—10 рядов скважин глубиной 25—60 м, исходя из возможной длины фронта погрузки и допустимой величины за­ряда по сейсмическому действию;

заряжание скважин сплошными или рассредоточенными за­рядами на всю длину с оставлением под забойку 6—7 м и взрывание отдельных частей зарядов с замедлениями 25—50 мс снизу вверх. Величины отдельных зарядов и мощность применяемого ВВ уве­личиваются с увеличением глубины скважин;

взрывание на подпорную стенку из породы, разрушенной предыдущим взрывом;

погрузочные машины на всех горизонтах, кроме нижнего, ра­ботают на взорванной горной массе, не имея контактов с невзорванным массивом;

при достижении высокой интенсивности дробления при такой технологии возможно применение роторных экскаваторов и лен­точных конвейеров.

Опыт карьеров Кривбасса показал, что рациональная высота высоких уступов составляет 30 м. После взрывания уступов вы­сотой 45 м при сетке расположения скважин 9x9 и 10X 10 в про­цессе уборки породы установлено, что нижняя часть (10—12 м) высокого уступа разрушается плохо, в связи с чем требовались повторное обуривание и взрывание нижних подуступов. Это на-

 

Рис. 10.18. Схема взрывания высоких уступов наклонными скважинами небольшого диаметра с дополнительными зарядами 1, 2в подошве

блюдалось особенно часто при расширен­ной сетке скважин. В настоящее время, несмотря на некоторые преимущества взрывания высоких уступов, из-за дли- тельного замораживания капиталовло­жений на буровзрывные работы, а также уменьшения ширины рабочих площадок объем их применения на карьерах мал.

Существенным недостатком применения высоких уступов является также то, что применяемые экскава­торы с вместимостью ковша 8 и 12,5 м3 имеют максимальную высоту черпания в пределах 10 м, т. е. образованный при взрыве навал необходимо разделять на подуступы. Это приводит даже при нормальной взрывной проработке нижней части уступа к сильному уплотнению нижнего подуступа перемещающимися по нему экскаватором и большегрузными самосвалами. Кроме того, передвижение автосамосвалов по неровному навалу взорванной горной массы неблагоприятно сказывается на надежности их ра­боты. Переход на высокие уступы 30 и 45 при существующем в на­стоящее время на большинстве глубоких карьеров значительном отставании вскрышных работ (например, на карьерах Кривбасса более 350 млн. м3) может создать временное улучшение горных работ за счет возможности уменьшения суммарной ширины ра­бочих площадок в рабочей зоне карьера. Однако через 10—15 лет карьеры, используя это временное, кажущееся улучшение с вскрышными работами, попадут в еще более тяжелое положение, увеличив еще больше отставание вскрышных работ. Кроме того, на ряде карьеров будет затруднена работа по усреднению добывае­мых руд. Поэтому перевод карьеров на работу с использованием высоких уступов при имеющемся буровом и погрузочном обору­довании нецелесообразен из-за еще более существенных трудностей для перспектив продолжения открытой разработки на все увели­чивающихся глубинах.

Применимость высоких уступов ограничена породами I—II категорий трещиноватости, где хорошее дробление горной массы и удовлетворительная проработка подошвы предопределяются интенсивной трещиноватостью пород. В средне- и крупноблочных породах этот метод пока недостаточно опробован.

Основное условие качественного разрушения пород — смещение разрушаемого массива в пространстве — достигается взрыванием на открытую поверхность либо применением специальных методов взрывания.

Для взрывания высоких уступов разработан ряд мероприятий, обеспечивающих определенное пространственное смещение мас-

 

сива. Это взрывание на врубовые ряды скважин 2,6 (рис. 10.17, б), заряды в которых на 20—25 % больше по величине зарядов в ос­тальных скважинах. Врубовые ряды взрывают мгновенно, а за­тем на созданную щель взрывают ряды скважин /, 3, 4, 5, 7, 8. Такое взрывание особенно распространено при траншейных взры­вах. Расчетный удельный расход ВВ — 0,8—1 кг/м3.

Практика некоторых зарубежных карьеров небольшой мощ­ности подтверждает целесообразность применения для улучшения степени дробления большой (60—70 м) высоты уступа. При этом используются скважины небольшого (до 100 мм) диаметра, про­буренные параллельно откосу уступа, заряжаемые часто рас­средоточенными зарядами патронированных ВВ повышенной мощ­ности. Улучшение дробления достигается как в результате рас­средоточенных зарядов небольшого диаметра, так и вследствие падения породы при взрыве с большой высоты. У подошвы уступа иногда бурят дополнительные горизонтальные и наклонные сква­жины для хорошей проработки подошвы уступа и повышенной интенсивности дробления нижней части массива (рис. 10.18).