Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ эффективности применения эмульсионных взрывчатых вещест (эвв) при взрывном дроблении горных пород на карьерах 10
1.1. Анализ применения порэмитов для взрывного дробления горных пород на карьерах 10
1.2. Опыт дробления горных пород взрывом с применением эмульсионных ВВ 18
1.3. Анализ эффективности применения «сибиритов» для взрывного дробления горных пород на карьерах 23
1.3.1. Взрывчатые вещества "сибириты" 23
1.3.2. Оборудование для производства «сибиритов»...25
1.3.3. Доставочные и смесительно-зарядные машины..27
1.3.4 Анализ применения «сибиритов» при взрывном дроблении горных пород на карьере 32
2. Анализ исследований процесса разрушения горных пород взрывом зарядов промышленных ВВ 36
2.1. Модель камуфлетного взрыва сосредоточенного заряда.36
2.2. Модель камуфлетного взрыва удлиненного заряда 40
2.3. Процесс деформирования и разрушения пород по модели ФКСВ 45
3. Взрывчатые характеристики ЭВВ 55
3.1. Определение физической стабильности эмульсионных матриц 55
3.2. Определение физической стабильности эмуланов различного состава 63
3.3. Определение водоустойчивости эмуланов 67
3.4. Оценка плотности ЭВВ от состава и глубины скважины..69
3.4.1. Зависимость плотности ЭВВ от их состава 69
3.4.2. Изменение плотности ЭВВ с увеличением давления 79
3.4.3. Оценка изменения плотности ЭВВ по высоте скважин 81
3.5. Оценка взрывчатых свойств ЭВВ 83
3.5.1. Оценка критического диаметра зарядов ЭВВ 83
3.5.2. Оценки скорости детонации в удлиненных зарядах ЭВВ 91
3.5.3 Оценка работоспособности зарядов ЭВВ разных конструкций 93
3.6 Методика определения рациональных параметров конструкций зарядов ЭВВ 100
4. Опытно-промышленные исследования дробления горных пород взрывом зарядов ЭВВ 102
4.1. Экспериментальный взрыв на разрезе "Сибиргинский" ОАО «Взрывпром Юга Кузбасса» 102
4.2. Опытный взрыв на разрезе "Красногорский" ОАО «Южный Кузбасс» 105
4.3. Опытно-промышленный взрыв на разрезе «Междуреченский» ОАО «Междуречье» 107
4.4. Опытно-промышленный взрыв на ОАО «Торговый Дом Сибирский Уголь» разрез «Калтанский» 110
4.5. Опытно-промышленный взрыв на Кия-Шалтырском нефелиновом руднике 112
4.6 Анализ результатов опытно-промышленных взрывов 114
4.6.1. Оценка влияния энергии зарядов на эффективность дробления горных пород взрывом 114
4.6.2. Оценка изменения напряжений во взрывных волнах с удалением от зарядной полости 117
4.6.3. Оценка размеров зоны регулируемого дробления по модели ФКСВ 118
4.7. Технико-экономические показатели БВР 122
Заключение 127
Литература 129
Приложение 135
- Опыт дробления горных пород взрывом с применением эмульсионных ВВ
- Модель камуфлетного взрыва удлиненного заряда
- Определение физической стабильности эмуланов различного состава
- Опытный взрыв на разрезе "Красногорский" ОАО «Южный Кузбасс»
Введение к работе
В настоящее время при ведении открытых горных работ обострилась ситуация с подготовкой добычных уступов для разработки полезных ископаемых из-за резкого отставания вскрышных работ и с перспективным развитием горных работ они будут только увеличиваться. Поэтому, в горнодобывающей промышленности встала очень важная задача: существенно интенсифицировать ведение вскрышных работ.
Одним из наиболее эффективных путей решения указанной задачи является осуществление взрывного дробления горных пород на высоких (до 50 метров) уступах. Стоимость БВР в этом случае достигает 70% стоимости всех вскрышных работ.
Существенное снижение затрат на производство взрывных работ может быть достигнуто посредством использования эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ), стоимость которых в кратное число раз меньше стоимости обычных водоустойчивых промышленных ВВ. Кроме того, ЭВВ имеют еще одно очень важное преимущество: их изготавливают на местах производства взрывных работ, вследствие этого существенно снижаются затраты на транспортирование ВВ и повышается безопасность при обращении с ними.
Эмульсионные ВВ состоят в основном из водного раствора неорганического окислителя, который в виде капелек представляет дисперсную фазу, и жидкого горючего, являющегося непрерывной фазой. Первые ЭВВ в своем составе раствора окислителя содержали растворы нитратов, перхлоратов и хлоратов аммония, щелочных металлов и редкоземельных элементов. Наиболее часто использовали аммиачную селитру отдельно или в смеси с другими селитрами. Взрывчатые характеристики ЭВВ изменялись путем различной их газификации.
Первые опытно-промышленные взрывы зарядов ЭВВ были проведены в конце 80-х годов и в целом дали обнадеживающие результаты.
Впоследствии были проведены работы, позволившие упростить технологию изготовления ЭВВ и конструкции соответствующего оборудования, которые с 1990 года начали интенсивно внедряться в промышленность.
Основной особенностью при производстве эмульсионных ВВ является формирование в матрице эмульсии «горячих точек», которые при инициировании являются центрами детонации ЭВВ. В разработанные эмульсионные составы для обеспечения необходимой чувствительности вводились различные сенсибилизаторы ("горячи точки") в виде полых стеклянных микросфер, пористой аммиачной селитры и т.д..
В 90-х годах удалось обеспечить сенсибилизацию ЭВВ микропузырьками азота, образующихся химическим путем при реакции нитрита натрия с тиомочевиной в процессе охлаждения эмульсии. Тогда же появились первые самые дешевые ЭВВ — порэмиты, которые использовались при взрывном дроблении горных пород на карьерах.
Вместе с тем, при изготовлении порэмитов произошло несколько преждевременных взрывов, что потребовало существенного улучшения техники и технологии изготовления ЭВВ, основой которых явилось применение специальных газогенерирующих добавок.
Кроме того, применение этих добавок привело к снижению стоимости ЭВВ.
Опытно-промышленное и промышленное ведения взрывных работ с применением ЭВВ, имеющие газогенерирующие добавки на карьерах позволили существенно снизить себестоимость взрывных работ и повысить их технологичность.
Вскрышные породы угольных разрезов Кузбасса представлены конгломератами, песчаниками, алевритами и аргиллитами с разными прочностными свойствами, поэтому и энергия необходимая для их дробления должна существенно различаться.
Однако применение указанных ВВ при взрывном дроблении горных пород на высоких уступах не всегда было эффективно - часто имели место
недостаточная степень дробления горной массы и формирование высоких порогов, что было обусловлено изменением взрывчатых свойств ЭВВ с увеличением глубины скважин. Хотя, в принципе, применение ЭВВ с газогенерирующими добавками является очень перспективным. Но для этого необходимо было знать закономерности изменения физических и взрывчатых свойств «сибиритов» по высоте глубоких скважин.
Поэтому установление влияния конструктивных параметров зарядов ЭВВ в глубоких скважинах высоких уступов карьеров и параметров сетки скважин на качество дробления горных пород взрывом этих зарядов является актуальной научной задачей.
Цель работы. Разработка способа взрывания высоких уступов для повышения эффективности взрывного дробления горных пород при использовании ЭВВ типа "сибирит" путем приведения в соответствие их детонационных характеристик по высоте скважинного заряда с прочностными свойствами горных пород.
Идея работы заключается в использовании установленных закономерностей изменения детонации ЭВВ в зависимости от конструктивных параметров зарядов при различной глубине скважин для рационального распределения их энергии по высоте взрываемого блока.
Новизна работы заключается в: -установлении обобщающей зависимости среднего размера куска взорванной горной массы от механических свойств горных пород, термодинамических и конструктивных параметров зарядов ЭВВ для высоких уступов;
-установлении закономерностей детонации зарядов ЭВВ от содержания компонентов, степени газогенерации, глубины скважин и диаметра последних.
Методы исследований: анализ и обобщение результатов предшествующих исследований, полигонные и промышленные эксперименты, обработка опытных данных статистическими методами.
Научные положения, разработанные лично соискателем и новизна.
1. Впервые установлен обобщающий критерий я^, позволяющий
оценивать степень дробления горных пород взрывом удлиненных зарядов в зависимости от свойств пород, типа ВВ и параметров сетки скважин. При этом установлена обобщающая зависимость среднего размера куска взорванной горной массы от а-.
2. Впервые установлена закономерность изменения плотности
ЭВВ типа "сибирит" по глубине скважины в зависимости от
содержания компонентов и степени их газогенерации, что
позволяет задавать для этих ЭВВ исходную плотность
заряжания, обеспечивающую эффективную детонацию зарядов
по всей их длине.
3. Установлены критические значения плотности ЭВВ типа
"сибирит" при разных диаметрах зарядов, размещенных в
скважинах высоких уступов.
4. Установлены закономерности изменения скорости детонации
"сибиритов" в зависимости от диаметра и плотности зарядов.
Новизна полученных результатов заключается в определении
области значений этих параметров соответствующих
максимальным значениям скорости детонации.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:
- удовлетворительным согласованием теоретических расчетов
изменения плотности зарядов ЭВВ с изменением их состава и
гидростатического давления (различия опытных и теоретических данных
не превышают 1%);
- надежным экспериментальным определением скорости детонации
ЭВВ, при котором погрешность ее значений составляет не более 10% при
вероятности Р=0,9;
- надежным определением работоспособности ВВ по воронке
выброса, при котором ее значений составляет не более 10% при
вероятности Р=0,95;
- положительными результатами, полученными при производстве
опытно-промышленных взрывов с рекомендованными параметрами
конструкций зарядов ВВ при ведении вскрышных работ на угольных
разрезах юга Кузбасса.
Научное значение работы заключается в установлении закономерностей дробления горных пород высоких уступов карьеров при разных горно-геологических условиях в зависимости от плотности, состава зарядов ЭВВ и параметров сетки скважин.
Практическое значение работы заключается в установлении рациональных параметров сетки скважин и конструкций зарядов ВВ для глубоких скважин, обеспечивающих качественное дробление горных пород высоких уступов.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Научные результаты, рекомендации и методика, разработанные автором, включены в типовые проекты буровзрывных работ на угольных разрезах Кузбасса и внедрены в производство. Экономический эффект от их внедрения составил ~500 тыс. руб.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследований были доложены и получили одобрение: на третьей международной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород" (Абаза, 2002 г.), на международных симпозиумах "Неделя горняка" (Москва, МТТУ, 2003 и 2004 гг.), на научных семинарах в ЗАО "Нитро Сибирь" (Москва, 2002 и 2003 гг.), МТТУ (Москва, 2003 г.), на техническом совете ЗАО "Сибирит-1".
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей.
Опыт дробления горных пород взрывом с применением эмульсионных ВВ
К настоящему времени выполнено значительное количество теоретических и экспериментальных исследований по изучению этого сложного физического и технологического процесса. Большой вклад в развитие теории действия взрыва в породе, в совершенствовании технологии буровзрывных работ внесли ученые Н.В.Мельников, В.В.Ржевсий, К.Н.Трубецкой, Е.И. Шемякин, В.В. Адушкин, Л.И. Барон, Ф.А. Баум, С.Д. Викторов, Г.П. Демидкж, М.Ф. Друкованный, Н.Н. Казаков, Г.М.Крюков, Б.Н. Кутузов, Р.Б. Ракишев, В.Н. Родионов и многие другие /1, 3-7, 9, 10,20,28-30,43, 55/.
Зарубежный опыт дробления горных пород эмульсионными ВВ в литературе освещался, как положительный /29/.
Однако, первые опыты по использованию эмульсионного ВВ порэмита на Лебединском ГОКе не дали положительных результатов и онбыл признан взрывчатым веществом, в котором недостаточно энергии для дробления крепких кварцитов. И только после введения в состав порэмита 6-8% дисперсного алюминия было получено качественное дробление кварцитов/12/.
На предприятии ОАО "Ураласбест" за десять лет было изготовлено и использовано 26000 тонн порэмита. Отмечено, что порэмит обладает достаточными взрывчатыми характеристиками для качественного дробления обводненных пород карьера. Л его тротиловый эквивалент по теплоте взрыва составляет всего 0,68 /13/.
Вопросы качества дробления горных пород эмульсионными ВВ в литературе освещены слабо. Эмульсионная матрица при получаемой плотности 1,3 г/м3 является невзрывчатой. Свойства ВВ придаются ей путем ввода специальным аппаратом на смесительно-зарядной машине около 2% газогенерирующей добавки. Или в эмульсию вводятся другие пористые материалы. Идеально введение в состав эмульсии 2% стеклянных микросфер.
Качество дробления породы становится неудовлетворительным, если вводятся неудачные или неверное количество пористых или генерирующих добавок.
Свойства эмульсионных ВВ с использованием газогенерирующих добавок сильно зависят от высоты столба заряда в скважине. Заряд эмульсионного ВВ плохо детонирует и плохо дробит породу, если его нижняя часть переуплотняется под действием гидростатического давления.
В источниках научной литературы почти нет материалов по определению рациональных параметров БВР при использовании эмульсионных зарядов ВВ, хотя физические свойства и взрывчатые их характеристики существенно отличаются от свойств заводских взрывчатых веществ.
На угольных разрезах Кузбасса накоплен большой опыт по эффективному дроблению горных пород зарядами эмульсионного ВВ порэмита/14/.
Для сопоставления порэмита с промышленными ВВ опытно-промышленные взрывы проводились (с середины 90-х годов) водинаковых условиях и при равных параметрах расположения скважин диаметром 0,22 м. По ряду взрывов на разрезах проводились замеры гранулометрического состава взорванной горной массы (табл. 1.2).
На разрезе им. Вахрушева сопоставительные взрывы проводились при параметрах расположения скважин 6x5 м и удельном расходе промышленных ВВ 0,66 кг/м3. В этих же условиях удельный расход порэмита составлял 0,75-0,85 кг/м3, т.е. в 1,14-1,29 раза выше. При взрывах с применением порэмита наблюдалось общее поднятие верхней площадки уступа без видимо выраженной кусковатости горной массы. По границе взорванного блока в направлении развития детонации зарядов ВВ происходило вспучивание массива, где высота подъема породы достигала 2-2,5 м.
При взрывании вскрышных пород граммонитом 79/21 вспучивающее действие взрыва на поверхности уступа проявляется в большей степени за счет более высокого положения заряда гранулированного ВВ (большей длины заряда). Поэтому по блокам, взорванным граммонитом 79/21, вероятность появления на верхней площадке уступа сравнительно крупных естественных отдельностей больше, чем по взрывам с применением порэмита. На разрезе им. Вахрушева по результатам взрывов с применением порэмита достигнута удовлетворительная или хорошая степень дробления горной массы (см. табл. 1.2).
На разрезе "Киселевский" взрывы проведены при параметрах расположения скважин 5x5 м и удельном расходе ВВ 0,7-1,14 кг/мЗ. Проведенные замеры кусковатости по отдельным взрывам и накопленный опыт взрывных работ показывают, что при применении порэмитов достигается удовлетворительная и хорошая степень дробления горной массы. На разрезе "Краснобродский" проведен взрыв блоков в однотипных средне- и трудновзрываемых породах с применением гранулотола с удельным расходом ВВ 0,6 кг/мЗ и порэмита с удельным расходом 0,78 и 0,9кг/м3.
Модель камуфлетного взрыва удлиненного заряда
Модель камуфлетного взрыва удлиненного заряда. Модель процесса. Порода считается квазиоднородной, квазиизотропной, линейно упругой, занимающая все бесконечное пространство. В породе имеется бесконечная круговая цилиндрическая полость, радиусом а заполняющим ВВ. Заряд инициируется одновременно по всей длине, так что в момент взрыва ВВ в полости формируется давление Ро. Считается, что это давление и плотность ПД изменяются только за счет изменения размеров полости по соотношениямгде р0- плотность ПД в момент взрыва, равная рвв, кг/м3, Упд -показатель изоэнтропы.
Начальный период действия взрыва. Если амплитуда переднего фронта взрывной волны, инициированной в породе, будет превышать 0,1Е, где Е-модуль Юнга породы, то в ней будет происходить сублимация вещества /17,21/. Начальный период- при взрывах промышленных ВВ в горных породах захватывает очень небольшую часть породы около заряда ( не более djaP ). При этом давление в упругой волне и ее скорость по мере распространения по породе быстро уменьшаются и как только давление становится меньше 0,1 Е —наступает второй этап действия взрыва. Детонационная волна, распространяясь от оси заряда, выходит одновременно по всей длине на поверхность контакта ВВ - порода. Этот момент времени t=0 на породу считается началом действия взрыва. Вследствие этого продольных движений ПД вдоль оси заряда не будет. Полная энергия ПД в полости » Р if На начальном этапе по породе распространяется ударная волна, передний фронт которой R больше текущего радиуса а полости с ПД, поэтому между поверхностями радиусов а и R находится сублимированное вещество породы. Для скорости распространения ударных волн Я в твердых телах и скорости частиц в них имеется соотношение где Ci-скорость распространения продольных волн в породе, К-коэффициент пропорциональности, имеющий значение 1,4-1,6;2 с - радиальная скорость частиц породы. После прохождения ударной волны все термодинамические характеристики породы резко, скачкообразно меняются, в том числе и плотность. Для описания изменения плотности при прохождении ударной волны по сплошным средам принято вводить коэффициент уплотнения где p0Rl- плотность породы после прохождения по ней ударной волны, кг/м После преобразования формулы получим где ичс - массовая скорость частиц породы на фронте ударной волны, м/с Д? -скорость фронта взрывной волны, м/с По мере расширения ПД увеличиваются радиус полости а и R, снижаются а так же температура Т продукта детонации. Второй этап действия взрыва. В этот период по горной породе распространяется волна напряжений, давление в которой больше сг , но меньше О,IE. Она теряет свою целостность вследствие мелкодисперсного дробления, превращаясь из твердой среды в сыпучую подвижную массу. Таким образом, в этот период наблюдается: полость радиуса а с ПД и зона мелкодисперсного дробления породы, ограниченная двумя цилиндрическими поверхностями с радиусами аи ,и зона невозмущенной ненагруженной породы на расстояниях, больших j? . Давление газовой смеси в цилиндрической полости еще достаточно высоко, поэтому она продолжает расширяться, одновременно с этим по породе распространяется # цилиндрическая взрывная волна со скоростью ft , приводящая к мелкодисперсному дроблению породы. Уравнение движения мелкодисперсных частиц породы между цилиндрическими поверхностями радиусов а и R имеет вид Реальные гранулированные среды в процессе нагружения представляют из себя непрерывно меняющуюся мозаику укладок зерен. В результате таких переукладок формируются конгломераты абсолютно жестких укладок. Свойства сыпучих сред очень разнообразны. В рассмотренном случае имеет место соотношение где г-координата рассматриваемой точки породы, и - скорость частицы породы, Л-скоростьдилатансии. Для рассматриваемой задачи уравнение (2.14)преобразуется к виду Для сухого трения в сыпучей среде выполняется условие Кулона
Определение физической стабильности эмуланов различного состава
Показатели эффективности буровзрывных работ зависят от многих факторов, в частности, от физической стабильности применяемого взрывчатого вещества. Количество выделяющейся энергии импульса взрыва влияет на деформацию горной породы, её дробление, перемещение горной массы и сейсмическое действие. При схожести основного технологического процесса приготовления аммиачной селитры различными заводами-изготовителями имеются свои отличия, связанные с уменьшением слеживаемости гранулированной аммиачной селитры. С целью понижения слеживаемости в расплав селитры вводят различное процентное содержание и разнообразные виды специальных противослёживающих добавок. Такими добавками могут быть: магнезиальная (продукт обработки минерала магнезита - CaO-MgO азотной кислотой), сульфатная (сульфат аммония), доломитная (продукт обработки минерала доломита - СаО азотной кислотой), поверхностно-активные вещества такие, как диспергатор-НФ, а также ограниченные по предельному содержанию соли железа. Как показали исследования, все эти добавки по-разному оказывают влияние на физическую стабильность эмульсии и, следовательно, на эмуланы. При использовании аммиачной селитры с различными добавками физическая стабильность эмульсии чуть больше или меньше, а при использовании селитры с поверхностно-активным веществом диспергатором НФ эмульсия вообще не образуется или распадается за короткий промежуток времени. Для изучения влияния аммиачной селитры различных заводов-изготовителей на физическую стабильность эмуланов приготовили лабораторным методом образцы «сибирита-1000» и «сибирита-1200». Эмульсию смешали с гранулированной аммиачной селитрой и с игданитом. Влияние чистой аммиачной селитры и игданита на физическую стабильность эмулана показано в табл. 3.10.
По данным таблицы 3.10 применение, как чистой аммиачной селитры (г.Навои), так и аммиачной селитры с различными видами нефтепродуктов в смесях с эмульсией «сибирита-1200» практически не влияет на физическуюстабильность эмуланов. Аналогичные данные были получены при использовании Новомосковской подсушенной аммиачной селитры (табл.3.11).
По результатам проведённых экспериментов не рекомендуется готовить эмуланы с применением раздробленной (мелкодисперсной) аммиачной селитры. При смешивании мелкодисперсной аммиачной селитры с эмульсией происходит диффузия воды из эмульсии в гранулы аммиачной селитры, что приводит к резкому уменьшению физической стабильности эмуланов. К тому же, на физическую стабильность значительное влияние оказывает пористость аммиачной селитры. Физическая стабильность эмуланов, приготовленных на пористой аммиачной селитре уменьшается, так как пористая аммиачная селитра имеет большую поверхностную площадь соприкосновения с эмульсией и при перемешивании АС с эмульсией на границе раздела фаз со временем образуется слой закристаллизованной эмульсии. Сравнительное влияние плотной и пористой аммиачной селитры на физическую стабильность различных заводов-изготовителей представлено в табл.3.14.
Из полученных экспериментальных результатов зависимости влияния дисперсности эмульсии на физическую стабильность эмуланов следует, что увеличение дисперсности эмульсионного ВВ приводит к увеличению физической стабильности эмулана. Параллельно провели эксперимент с применением пористой аммиачной селитры различных заводов-изготовителей с увеличенным режимом обработки эмульсии "Сибирита-1000". Результаты приведены в таблице 3.15.
В таблице 3.16 отражено отрицательное влияние пористой аммиачной селитры производства «Акрон» в сравнении с плотной аммиачной селитрой различных заводов-изготовителей на физическую стабильность эмуланов.
Физическая стабильность эмуланов значительно зависит от вида применяемой аммиачной селитры. Отрицательное воздействие на эмуланы оказывает раздробленная или мелкодисперсная аммиачная селитра, а также пористая аммиачная селитра производства "Акрон". Повышение физической стабильности эмуланов способствует увеличению вязкости (дисперсности) эмульсии. Наилучшие результаты влияния аммиачной селитры на физическую стабильность эмуланов получены при использовании эмульсии "сибирита-1000" и гранулированной плотной аммиачной селитры г. Новгород.Различные виды эмульгаторов оказывают значительное влияние на
Опытный взрыв на разрезе "Красногорский" ОАО «Южный Кузбасс»
Взрыв был проведен 22 апреля 2003г. Экспериментальный блок был длиною 120 м, шириной 55 м и высотой 30-35 м. Весь блок был разделен на две равные части по 60 м. Правая сторона блока представлена: нижняя часть блока - крутопадающая прослойка крупноблочного песчаника мощностью 5-15м с коэффициентом крепости пород f=12-13 по М.М.Протодьяконову; верхняя часть блока - алевролит с коэффициентом крепости г=7-8 пород по М.М.Протодьяконову. Обводненность составляла порядка 0-7%. На этой стороне блока для взрывного дробления использовались: в нижней части блока (примерно 2/3 заряда) «сибирит-2500 РЗ»; верхняя часть заряда - "гранулит - НП". Сетка скважин диаметром 220мм составляла 5,5x6 м. Перебур был равен 2м. Левая сторона блока представлена алевролитом с коэффициентом крепости f=7-8 по М.М.Протодьяконову. Эта часть блока заряжалась "гранулитом-НП" с параметрами сетки скважин 5x5м. В обоих случаях инициирование зарядов осуществлялось от забоя скважин с использованием СИНВ-С-450 при замедлении на поверхности 30 мс.
Учитывая горно-геологические условия этого разреза, были предложены следующие параметры конструкций зарядов для опытно-промышленных взрывов. а. В рассмотренном выше опытно-промышленном взрыве уже отмечались повышенные водоустойчивость «сибирита-2500РЗ» по сравнению с "гранулитом" и работоспособность (приблизительно на 25% первого по сравнению со вторым), поэтому в левой части заряда параметры сетки скважин были увеличены до значений 5x6 м. б. Исходная плотность заряжания "сибирита-2500 РЗ" составляла 1,1 г/см3, а плотность "гранулита-НП" - 0,97 г/см3. При этих параметрах зарядов, в соответствии с установленными закономерностями (6),(7),(8), плотность у донной части заряда будет меньше критической, что обеспечивает максимальные скорость детонации и работоспособность предлагаемых зарядов. в. Верхняя часть скважины (порядка 8м) заряжалась "гранулитом НП". Фотопланометрическая оценка степени взрывного дробления пород представлена в таблице 4.2. 1. Средний размер куска во взорванной горной массе при серийных параметрах БВР составил dcp=43,8 см, а в опытной части блока dcp=35,6 см (табл. 4.2). Т.е. имело место более качественное дробление пород; кумулятивные кривые гранулометрического состава представлены на рис.4.2. 1. Объем бурения уменьшился на 15%, что дало экономический эффект на сумму 8 000 руб. 2.Уменьшился удельный расход и масса зарядов ЭВВ на 14 т, что дало экономический эффект на сумму 54 000 руб. З.Повысилась производительность экскавации драглайнами, что также дало экономический эффект на сумму 6 000 руб. на разрезе "Междуреченский" ОАО «Междуречье» Опытный взрыв на разрезе Междуреченский был выполнен осенью 2002 г. Он проводился на вскрышном блоке длиною 200м шириною 60 м и высотою 45-48 м. Породы, слагающие блок, были представлены песчаниками IV категории трещиноватости со средним размером кусков =1,2-1,3 м с коэффициентом крепости f=ll-12 по М.М.Протодьякоиову. Вследствие 107 высокой обводненности пород, при серийном взрывании использовался "гранулотол" при сетке скважин 5x5 м. При этом средний размер кусков взорванной горной массы составлял 0 =23,6 см. Взрываемый блок был разделен условно на две части (северная и южная). Обводненность пород с северной части составляла порядка 50%, а в южной части -10-15%. Взрывные скважины бурились СБШ-200-50, поэтому диаметр взрывных скважин составлял 220 мм. Перебур скважин был равен Зм, поэтому глубина скважин достигала 50 м. а. В северной существенно обводненной части блока скважины (общее количество равно 187шт.) заряжались «сибиритом-1200» с исходной плотностью 1 г/см3. Забойка составляла 6 м. В южной части блока: нижняя часть (0,5fcjP) была заряжена «сибиритом-1200», а верхняя - "гранулитом-НП". Учитывая крепость пород и работоспособность указанных ВВ, сетка скважин была принятая равной 6x6м. В процессе заряжания исходная плотность «сибирита-1200» составила 1,0 г/см3. В процессе формирования колонки заряда устанавливали инициаторы «сибирит-П», которые были соединены при помощи СИНВ-С-450. Монтаж взрывной сети произведен по диагональной схеме в виде вруба с разделением частей блока заряженного «сибиритом-1200» и комбинированным зарядом. б. В южной части блока было тоже 187 скважин, нижняя половина которых заполнялась «сибиритом-1200». По истечении некоторого времени после дренирования воды, когда вода над зарядом «сибирита» уходила, вторая половина заряда засыпалась «гранулитом-НП». При этом опытно-промышленном взрыве были получены следующие результаты. 1. С помощью фотопланометрической оценки была установлена степень взрывного дробления песчаника. В целом она была удовлетворительной, но в разных частях блока была разная. Результаты соответствующих измерений представлены в таблице 4.3 и на рис. 4.3. 2. Средний размер кусков взорванной горной массы в северной части блока составил =12,76 см, а в южной части - 0 =28,91 см. 3. Форма развала горной массы при опытном взрыве практически не отличалась от формы развала при серийном взрывании с использованием "гранулотола". В результате применения рекомендованных параметров было получено повышение технико-экономических показателей БВР за счет снижения стоимости работ по следующим видам: 1. Объем бурения уменьшился на (533-374)50=7950 п.м. При себестоимости бурения одного погонного метра, равной 40 руб. экономический эффект от снижения объема буровых работ составил 318 тыс. руб.
Похожие диссертации на Рациональные конструкции зарядов эмульсионных ВВ, обеспечивающие эффективное дробление горных пород на высоких уступах карьеров
