Разрушение горных пород взрывом, 2010 1 Лекция 14 МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ВЗРЫВНЫХ

ВЗРЫВНЫХ РАБОТ,
ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ.
Основные методы взрывных работ,

применяемые на горных предприятиях, классифицируются по типу зарядной камеры, предназначенной для размещения зарядов ВВ:
- метод шпуровых зарядов (в качестве зарядной камеры используются шпуры);
- метод скважинных зарядов (в качестве зарядной камеры используются скважины);
- метод камерных зарядов (в качестве зарядной камеры используется подземная выработка – шурф, штольня и др.);
- метод наружных зарядов.

применяется:
1) на подземных горных работах:
- при проведении подземных

горных выработок;
- при разработке маломощных крутопадающих жильных месторождений полезных ископаемых;
- при разработке пластовых месторождений (бокситы, уголь, соляные месторождения и др.);
- при разработке особо ценных руд;
- при дроблении негабарита.
2) на открытых горных работах:
- на мелких карьерах с высотой уступа 2-3 м;
- при селективной выемке особо ценных сортов руды;
- при добыче штучного камня;
- при производстве строительных работ (проходка канав, траншей, разрушение пород под фундаменты и др.);
- при дроблении негабарита.

универсальность (возможность применения в любых горно-геологических и горнотехнических условиях);
-

высокое качество дробления горной породы;
- минимальные потери полезного ископаемого и разубоживание;
- относительно невысокая нарушенность законтурного массива взрывными работами;
- минимальное отрицательное воздействие взрыва на людей и окружающие объекты (разлет кусков, ударная воздушная волна, сейсмическое действие взрыва).
Недостатки метода:
- низкие технико-экономические показатели по сравнению с методом скважинных зарядов;
- повышенная опасность метода (применяются патронированные ВВ с малым критическим диаметром, которые обладают повышенной чувствительностью к внешним воздействиям – удар, трение и др.).

1) на открытых горных работах:
- при взрывных работах на

карьерах,
- при производстве строительных работ (проходка траншей, выемок под фундаменты и др.);
2) на подземных горных работах:
- при разработке мощных месторождений руд средней ценности и малоценных,
- при проходке подземных горных выработок (восстающие, углубка вертикальных стволов).
Преимуществами метода шпуровых зарядов являются:
- высокие технико-экономические показатели по сравнению с методом шпуровых зарядов;
- относительная безопасность метода (применяются гранулированные и эмульсионные ВВ с большим критическим диаметром, которые обладают низкой чувствительностью к внешним воздействиям).

- невысокое качество дробления горной породы (наличие негабарита);
- большие

потери полезного ископаемого и разубоживание;
- относительно высокая нарушенность законтурного массива взрывными работами;
- значительное отрицательное воздействие взрыва на людей и окружающие объекты (разлет кусков, ударная воздушная волна, сейсмическое действие взрыва) в связи с тем, что одновременно взрывается большое количество ВВ.

Метод камерных зарядов

Метод камерных зарядов применяется:
- на открытых горных разработках при взрывных работах на верхних уступах карьеров в гористой местности (при невозможности или нецелесообразности размещения буровых станков в условиях неблагоприятного рельефа местности);
- в строительстве (взрывы на выброс и сброс).

одновременного взрыва большого количества горной массы.
Недостатки метода:
- низкое

качество дробления (значительный выход негабарита);
- большой объем подготовительных горнопроходческих работ;
- значительное отрицательное воздействие взрыва на людей и окружающие объекты (разлет кусков, ударная воздушная волна, сейсмическое действие взрыва).

Метод наружных зарядов
Метод наружных зарядов применяется на открытых и подземных работах для дробления негабаритных кусков горной массы.
Кроме того, на подземных горных работах метод используют для ликвидации зависаний при выпуске руды из дучек.
Преимуществом метода по сравнению со шпуровым является его простота (оперативность) – не нужно готовить технику и бурить шпуры для помещения зарядов ВВ.
Недостатками метода являются:
- повышенный расход ВВ на дробление негабарита (в 5-10 раз больше, чем при шпуровом методе);
- увеличенный по сравнению с методом шпуровых зарядов разлет кусков породы (в 1,5 раза).

выработок
Сущность метода шпуровых зарядов при проведении выработок
При проведении подземных

горных выработок применяется метод шпуровых зарядов, сущность которого заключается в том, что в сечении сооружаемой выработки бурят комплект шпуров определенной длины, размещают в них заряды ВВ и взрывают. В результате взрыва забой выработки перемещается на величину уходки (заходки), которая, как правило, несколько меньше длины шпуров.

Шпуры, размещаемые в забое выработки, разделяют на три группы: врубовые, отбойные (вспомогательные) и оконтуривающие.

– отбойные
(вспомогательные); 3 – оконтуривающие
Врубовые шпуры размещают обычно в

центральной части сечения выработки и обуривают по специальным схемам. Врубовые шпуры имеют глубину на 0,2-0,5 м больше, чем остальные шпуры комплекта с соответствующим увеличением массы заряда. Врубовые шпуры взрывают первыми с целью образования врубовой полости – создания дополнительной свободной поверхности для работы последующих шпуров.
От результата взрыва врубовых шпуров зависит эффективность работы остальных шпуров.

шпуры (часть, оставшаяся после взрыва); 2 – врубовая полость
(образовалась

в результате взрыва врубовых шпуров); 3 – отбойные (вспомогательные) шпуры; 4 – оконтуривающие шпуры, 5 – подвигание забоя
после взрыва всего комплекта шпуров

свободную поверхность, образованную врубовой полостью, разрушают основной объем породы за

взрыв. Отбойные шпуры размещают параллельно или под небольшим углом к поверхности врубовой полости. В выработках малого поперечного сечения отбойные шпуры могут отсутствовать.

Оконтуривающие шпуры взрывают последними с целью получения проектного контура выработки. Устья оконтуривающих шпуров размещают по контуру сооружаемой выработки, отступая от него на расстояние 150 – 250 мм, и бурят под углом 83 - 87 так, чтобы концы шпуров выходили на линию проектного контура при заданной длине уходки. Наклон оконтуривающих шпуров следует устанавливать экспериментально с расчетом обеспечения минимальных переборов. В слабых и нарушенных породах концы оконтуривающих шпуров могут отстоять от линии контура на 100-150 мм. В каждом углу выработки для получения заданной формы выработки следует размещать оконтуривающий шпур. Расстояние между оконтуривающими шпурами обычно составляет 600-700 мм, изменяясь в зависимости от коэффициента крепости в довольно широких пределах (от 350-400 до 1000-1200 мм).

(величина заряда, расстояние между шпурами, расстояние до свободной поверхности) зависит

точность оконтуривания выработки и сохранность законтурного массива.

Результат взрыва смежных оконтуривающих шпуров:
а – оптимальное расстояние; б – завышенное расстояние; в – заниженное расстояние

На сохранность законтурного массива после взрыва влияет расстояние между оконтуривающими шпурами и отбойными шпурами предконтурного ряда. Завышенная величина ЛНС оконтуривающих шпуров приводит к увеличению зоны образования трещин

Результат взрыва оконтуривающих шпуров при различной линии
наименьшего сопротивления (ЛНС): а – оптимальная ЛНС; б – завышенная ЛНС

прямого и обратного инициирования.
Конструкции шпуровых зарядов:
1 – патрон-боевик; 2 –

патроны ВВ; 3 - забойка
а – прямое инициирование; б – обратное инициирование

При прямом инициировании патрон-боевик располагают первым от устья шпура. При этом электродетонатор (капсюль-детонатор) необходимо помещать в ближайшей к устью торцовой части патрона-боевика так, чтобы дно гильзы электродетонатора (капсюля-детонатора) было направлено ко дну шпура. При обратном инициировании патрон-боевик располагают первым от дна шпура. В этом случае дно гильзы электродетонатора (капсюля-детонатора) было направлено к устью шпура.

не опасных по взрыву газа или пыли, забойка горизонтальных шпуров,

как правило, не применяется.
На шахтах (рудниках), опасных по газу или пыли, взрывание зарядов без забойки запрещается.
В выработках, опасных по газу или пыли, при взрывании по углю и по породе величина забойки должна быть не менее 0,5 м при глубине шпуров более 1 м и не менее половины глубины шпура при глубине шпуров 0,6 – 1,0 м.
В качестве забойки применяются глина, смесь глины с песком, гидрозабойка в шпурах в сочетании с запирающей забойкой из глины или из смеси глины с песком или иные материалы, допущенные Ростехнадзором.

При взрывании шпуровых зарядов в забое количество серий следует принимать максимальным с целью исключения повышенного разброса породы и обеспечения компактного навала породы, снижения действия воздушных и сейсмических волн.