Обоснование и разработка технологии взрывных работ, обеспечивающей устойчивость горных выработок при комбинированной отработке рудных месторождений (23.11.2009)

Автор: Исмаилов Тахир Турсунович

На этих рудниках применяли порядную схему взрывания. Отбойка велась 1-2 веерами с замедлениями между веерами в 15 мс. Расход ВВ составлял 2,1 кг/м3 при Л.Н.С. - 2,0м. При порядной схеме взрывания наблюдается повышенный выход негабарита, поэтому используют схемы отбойки: с разделением веера на два полувеера и шахматным расположением скважин, врубовую схему с замедлением внутри веера и порядно-уступную.

При короткозамедленной схеме взрывание последующих зарядов следует сразу же после зарождения и прорастания в среде трещин от действия ранее взорванных зарядов. Оптимален такой интервал замедлений, который равен времени образования трещин. Если интервал замедлений меньше этого времени, требуются непроизводительные затраты энергии на раскрытие трещин. Если интервал замедлений превышает время образования трещин, трещины смыкаются и возникнет необходимость затрат энергии на восстановление ранее достигнутого состояния равновесия, т.е. интервал оптимального замедления является функцией свойств породы и расстояния:

, мс, (7)

где ? – интервал замедления, мс;

W – длина наименьшего сопротивления;

Аn – коэффициент, учитывающий физико-механические свойства породы.

Скорость роста трещины не может превышать скорости продольной волны в реальной среде с учетом предела прочности пород на одноосное сжатие, поэтому Аn:

где ? – плотность горных пород, кг/м3;

? – коэффициент Пуассона;

- предел прочности пород на одноосное сжатие, МПа.

Так, оптимальный интервал замедлений между веерами для условий Горевского месторождения составляет 25-30 мс, т.е. каждый последующий веер следует взрывать с замедлением 30 мс, а не через 15 мс по техническим условиям.

Степень дробления зависит от диаметра скважин:

где Ng – степень дробления;

dс – средний размер куска породы определяется по предложенной степенной зависимости:

Средний линейный размер куска изменяется в определенных пределах. Например, для Горевского подземного рудника он составляет 150-300 мм. Тогда степень дробления составит 85-110 (табл. 7).

????????????????i?$

?Таблица 7

Удельный расход ВВ

Коэффициент крепости пород Удельный расход аммонита №6 ЖВ в зависимости

от среднего линейного размера куска, м·10-3

Проходческие работы Подземные работы Открытые работы

50 100 150 200 300 400

1-3 0,71 0,57 0,48 0,43 0,36 0,29

3-5 0,91 0,73 0,52 0,50 0,46 0,37

5-7 1,0 0,8 0,68 0,61 0,51 0,41

7-9 1,08 0,87 0,73 0,66 0,56 0,44

9-11 1,18 0,95 0,81 0,73 0,61 0,49

11-14 1,27 1,02 0,86 0,77 0,65 0,53

14-20 1,38 1,1 0,94 0,84 0,71 0,57

В случае применения других ВВ данные удельного расхода умножаются на переводной коэффициент для расчета эквивалентных зарядов по идеальной работе взрыва, который равен например для детонита - 0,82, для гранулита АС-8 – 0,89.

Для улучшения качества дробления целесообразно групповое взрывание, при котором выход негабарита снижается, подчиняясь зависимости:

, %, (10)

где n1 – выход негабарита при однорядном взрывании;

N – выход негабарита по блоку, %;

Р – число последовательно взрываемых зарядов.

При взрывании четырех-пяти вееров выход негабарита может быть снижен в 2-4 раза.

При совмещении открытых и подземных работ отбойку руды в карьере и на подземном руднике следует производить в разное время с удельным расходом ВВ, не превышающим 1,2 кг/м3, а интервалы замедления между зарядами не должны превышать 25-35 мс.

Для оценки характера разрушения горных пород и для определения степени устойчивости горных выработок и искусственных целиков проведено исследование физико-механических и упруго-пластических свойств горных пород и закладочного материала Майкаинского рудника. В блоках № 2,3,4 гор.220 м отобраны керновые пробы руд, вмещающих пород и закладочного материала. Для отобранных проб с помощью ультразвуковых приборов УКБ-I и УЗИС-ЛЭТИ определялась скорость продольных и поперечных волн. Объемный вес определялся методом гидростатического взвешивания. После проведения этих исследований образцы испытаны на одноосное сжатие и растяжение. По результатам лабораторных исследований определены упруго-пластические свойства, характеризующиеся акустической жесткостью пород, модулями Юнга сдвига и объемного сжатия, константой Ляма и коэффициентом Пуассона.

- скорости продольных и поперечных волн, м/с;

- коэффициенты, определенные для конкретных горных пород и закладочного материала.


загрузка...