Разрушение горных пород взрывом, 2010 1 Лекция 19 МЕТОД СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ

РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Метод скважинных зарядов применяют при подземной разработке

рудных залежей средней и малой ценности мощностью 6-8 м и более.

Использование скважинной отбойки по сравнению с методом шпуровых зарядов имеет следующие преимущества:
- производительность труда по отбойке увеличивается в 2 – 3 раза;
- повышается безопасность работ;
- возможность отработки руды невысокой крепости без закладки и крепления;
- снижается запыленность.

К недостаткам относятся:
- худшее дробление, сопровождающееся выходом негабарита, снижающего производительность труда при выпуске и погрузке горной массы;
- большое разубоживание.

камер:
1 – рудное тело; 2 – междукамерный целик; 3 –

потолочина; 4 - очистная камера (блок).

Отработка рудных месторождений осуществляется путем разделения рудного тела на очистные блоки.Блоки представляют собой, как правило, параллелепипеды различных форм и размеров, которые отделяются друг от друга в горизонтальной плоскости - целиками, в вертикальной - потолочинами.

положения обнаженной плоскости очистного забоя ведут вертикальными, горизонтальными или наклонными

слоями.

Отбойка вертикальными и горизонтальными слоями:
1 – ряды скважин; 2 – плоскость отбойки; 3 – буровые выработки

преобладающей ориентации трещин рудного массива и принятой системы разработки.

При

большом расстоянии между трещинами скважины располагают перпендикулярно плоскостям основной системы трещин.

В мелкослоистой руде целесообразно располагать скважины параллельно плоскостям господствующей трещиноватости, что позволяет отделять большие объемы руды при удовлетворительном дроблении.

В обводненных условиях при применении обычных ВВ рекомендуется использование восходящих скважин.

или веерообразно.
Схемы отбойки с параллельным (а) и веерным (б)
расположением

скважин

буровых работ (т.е. больший выход руды с 1 м скважины);

-

лучшее качество дробления руды в связи с равномерным распределением ВВ в массиве;

- меньшее отклонение скважин;

- лучшие условия заряжания скважин;

- лучшая сохранность очистного пространства.

Недостатки параллельного расположения скважин:

- больший объем подготовительно-нарезных работ;

- снижение производительности при бурении скважин из-за необходимости перестановки бурового станка.

подготовительно-нарезных работ;

- значительное увеличение производительности при бурении, так как с

одной установки станка обуривается весь веер скважин.

Недостатки веерного расположения скважин:

- существенное (в несколько раз) снижение точности бурения скважин;

- значительное снижение качества дробления горной массы из-за неравномерного распределения ВВ в массиве, которое вследствие увеличения выхода негабарита уменьшает производительность на выпуске руды;

- меньшее полезное использование длины скважин (не используется до 25÷30 % их длины);

- более узкий фронт работ при бурении и заряжании скважин.

нашло более широкое применение по сравнению с параллельным. Различают две

схемы отбойки при системах разработки с донным выпуском руды:
отбойка на открытое очистное пространство (а);
отбойка на зажатую среду (б).

Схемы отбойки руды в блоке

предварительно в очистном блоке в очистном блоке создается

компенсационная камера, объем которой принимается из расчета, при взрыве руды в блоке происходит увеличение объема взорванной породы в 1,3–1,4 раза. На рисунке показана последовательность работ в блоке при образовании вертикальной компенсационной камеры с размещением буровой выработки в нижней части блока и веерным расположением скважин.

Последовательность отработки блока:
1 - очистной блок; 2 – компенсационное пространство; 3 – отрезная щель;
4 – разрезной восстающий; 5 – буровая выработка

отбитую руду или обрушенные пустые породы (зажимающий материал). Перед взрывом

свободного пространства в блоке, не заполненного отбитой рудой или обрушенной породой, может не быть совсем или оно составляет не более 10-20 % от взрываемого объема. Поэтому увеличение объема взорванной породы происходит за счет уплотнения зажимающего материала.

Взрывание скважин – порядное, короткозамедленное.

За один прием взрывают не более 4–5 рядов скважин.

В мощных залежах крепких руд толщина отбиваемого слоя составляет 15–18 м, при склонности руды к слеживанию толщина секции уменьшается до 8–12 м.

В сильнослеживающихся рудах отбойка на зажатую среду не применяется.

После взрыва часть отбитой руды (до 20 %) выпускают, чтобы создать ее разрыхление.

снижается выход негабарита в 1,5–2 раза и интенсифицируется выпуск руды

из блока;

- повышается устойчивость массива блока, поскольку отсутствует открытое компенсационное пространство;

- возможность выпуска руды непосредственно в буровую выработку (торцовый выпуск), что исключает необходимость проведения и поддержания выпускных выработок.

Недостатки способа отбойки на зажатую среду:

- затруднение при выпуске первых доз руды;

- выброс руды в буровые выработки.

% от общего объема скважинной отбойки производится скважинами диаметром 105–125

мм.

Зарубежные производители: Тамрок (Финляндия), Атлас Копко (Швеция) – выпускают широкий спектр (каждая - свыше 10 моделей) буровых станков серий «Solo» и «Simba» для бурения взрывных скважин. Высокопроизводительные буровые установки (рис. 19.6) на пневмоколесном шасси с мощными гидравлическими перфораторами предназначены для бурения в крепких скальных породах скважин любого направления диаметром 51–165 мм на глубину 45–55 м.

Буровой станок для бурения
взрывных скважин

определении двух основных параметров:
W (ЛНС) – расстояние между рядами скважин;
а

– расстояние между скважинами в ряду (при параллельном расположении скважин) или между концами скважин (при веерном расположении скважин).
Удельный расход ВВ определяется по формуле:

,

где q0 – базовый удельный расход, кг/м3,
е – коэффициент относительной работоспособности ВВ,
kтр – коэффициент, учитывающий трещиноватость массива,
kу – коэффициент условий отбойки,
kd – коэффициент, учитывающий влияние диаметра заряда ВВ,
kрасп – коэффициент, учитывающий увеличение удельного расхода ВВ по сравнению с базисными условиями.

– расстояние между рядами скважин; а – расстояние между скважинами

в ряду) определяют по формулам:

,

,

где d – диаметр скважины, м;
 - плотность ВВ в заряде, кг/м3;
m = 0,6 – 1,3 - коэффициент сближения скважин.

,

принимают с учетом увеличения расстояния между буровыми выработками и минимального

объема буровых выработок.
При веерном расположении скважин дополнительно определяют максимальное расстояние между концами скважин по формуле:

.

Окончательно число скважин в ряду определяют графическим
построением.