Организация взрывных работ на карьере

Взрывные работы на рудных карьерах осуществляются на основании типового проекта буровзрывных работ для зоны карьера с одинаковыми свойствами. Для конкретного взрываемого блока составляют паспорт буровзрывных работ, который утверждается главным инженером карьера.

Основой типового проекта являются утвержденный технический проект разработки месторождения, результаты экспериментальных и промышленных взрывов, новейшие литературные данные, производственный опыт по взрывным работам в аналогичных условиях и Единые правила безопасности при взрывных работах. В паспорте помимо расчета параметров взрывных работ обязательно предусматривается расчет величины опасной зоны по сейсмическому воздействию массового взрыва на здания и сооружения. Если радиус зоны сейсмического воздействия взрыва больше расстояния до сохраняемого объекта, то предусматривается разделение общего заряда на части с интервалом замедления взрывов между ним не менее 20 мс.

Для составления рабочего паспорта буровзрывных работ маркшейдерская служба производит съемку блока и указывает категории пород по буримости и взрываемости. С учетом необходимой степени дробления и формы развала производится расчет параметров, входящих в паспорт, по которому маркшейдер делает отметки устьев скважин на поверхности уступа. По результатам бурения составляют профили по скважинам с указанием горно-геологических условий массива (мощность пачек, отдельных пластов в сложных забоях, углы падений и т. п.).

Повторной съемкой замеряют расстояние между скважинами и рядами, линию сопротивления по подошве. По этим данным уточняют величину зарядов в скважинах, конструкции зарядов и порядок взрывания. После взрыва выполняют горизонтальную съемку, составляют профили взорванной горной массы, определяют параметры развала и величину разрыхления породы в развале.

По правилам безопасности во время производства взрывных работ все другие виды работ на карьере прекращаются, оборудование отгоняется на безопасное расстояние, а люди выводятся из карьера.

Взрывные работы на карьерах, как правило, проводят в определенные дни и часы. Для контроля основному исполнителю взрывных работ — выдается график работ. В нем предусмотрено: оформление путевок и получение взрывчатых веществ и средств взрывания; подвоз забоечного материала к скважинам; доставка взрывчатых материалов к месту взрыва; выгрузка и разноска взрывчатых веществ к скважинам; зарядка и забойка скважин; монтаж взрывной сети и оцепление места взрыва; расстановка замедлителей в схеме соединения зарядов; подача боевого сигнала; взрыв; осмотр места взрыва; оформление документов и сдача оставшихся взрывчатых материалов на склад.

Механизация забойки скважин осуществляется с помощью забоечных машин-бункеров, транспортирующих и засыпающих в скважину забоечный материал (песок, щебень, отходы обогащения). Доставка и зарядка скважин гранулированными и водонаполненными ВВ осуществляется пневмозарядными машинами (например, СУЗН-5).

Определение основных параметров и показателей БВР.

При буровзрывном способе подготовки горной массы к выемке и вертикальных скважинных зарядах, диаметр скважины по методике треста «Союзвзрывпром».

мм.

где — высота уступа, м; - удельный расход ВВ; кг/м³; - плотность заряжания, т/м^3.

Удельный расход взрывчатых веществ (ВВ), q = 0,4 0,8 кг/м³.

Плотность заряжания = 0,7 0,9 т/м^3.

С учетом величины диаметра скважины и крепости пород выбираем буровой станок. Линия сопротивления по подошве.

м.

где — диаметр скважины для выбранной модели бурового станка, м; - плотность заряжания, т/м³; - удельный расход ВВ; кг/м³

Проверяем величину линии сопротивления по подошве, по возможности безопасного обуривания уступа:

.

где с = 2 м — безопасное расстояние от гусениц станка до верхней бровки уступа; = 70⁰ — угол откоса уступа, ctg70⁰ = 0,364.

Глубина перебура.

м.

Длина забойки.

м.

Длина заряда ВВ.

м.

Глубина скважины.

м Расстояние между скважинами в ряду.

м.

где m = (0,81,1) — коэффициент сближения скважин.

Величина общего заряда ВВ.

кг.

Вместимость 1 м скважины.

кг/м.

где — диаметр скважины для выбранной модели бурового станка, дм;

— плотность заряжания, т/м^3.

Проверяем массу заряда ВВ по условию вместимости в скважину.

кг.

Расстояние между рядами скважин при многорядном короткозамедленном взрывании (КЗВ).

м.

Ширина взрывной заходки.

м.

где n — число рядов скважин.

Высота развала при многорядном КЗВ при 2−3 рядах скважин.

м;

при числе рядов скважин больше 3.

м Ширина развала (от линии первого ряда скважин).

м.

Объем взрывного блока из расчета подготовленности для экскаватора запаса взорванной горной массы на двухнедельный срок:

м³

где Q_эс — суточная эксплуатационная производительность экскаватора, м³ / сутки. Длина взрывного блока.

м.

Число скважин во взрывном блоке.

скв.

Суммарная длина скважин.

м.

Суммарная масса заряда ВВ.

кг.

Радиус зоны, опасной для зданий и сооружений при короткозамедленном взрывании.

м.

Выход горной массы с 1 м скважины.

м³ / м.

или, м³ / м Общая длина скважин, которую необходимо пробурить за год.

м.

где А_гм — годовая производительность карьера по скальной горной массе, м³;

= (1,05 1,1) — коэффициент потерь скважин.

В случае, если подготовка всей горной массы в карьере осуществляется буро-взрывным способом.

Агм = Ав + Ар, где А_р,А_в — годовая производительность карьера по полезному ископаемому и вскрышным породам соответственно, м³;

к_т — текущий коэффициент вскрыши, м³ / м³.

Необходимое количество буровых станков в карьере.

станков.

где Q_б = (60 100) м/смен. — сменная производительность бурового станка; n_б — количество смен бурения одним станком в году, смен.

Полученное дробное значение не округляем до целого.

Списочное количество буровых станков.

станков.

где n_сп = 1,2 — коэффициент резерва.

Полученное списочное количество буровых станков округляем до целого в большую сторону.

Выемочно-погрузочные работы.

Выемка и погрузка горных пород является одним из основных процессов технологии добычи полезных ископаемых открытым способом. От выбора выемочно-погрузочных машин и их соответствия конкретным гидрогеологическим условиям в значительной степени зависят основные технико-экономические показатели работы карьера.

На рудных карьерах для выемки и погрузки горных пород чаще всего применяют машины цикличного действия — одноковшовые экскаваторы и фронтальные погрузчики. При удалении из карьерного поля мягких вскрышных пород используют также технику непрерывного действия — многочерпаковые цепные и роторные экскаваторы. Землеройно-транспортные машины (бульдозеры, колесные скреперы и т. п.) применяют на вспомогательных работах (строительство автодорог, планирование рабочих и отвальных площадок и т. д.).

Выемка горных пород — отделение мягких пород от массива уступа или черпанье разрыхленных скальных пород из развала горной массы рабочим органом машины. Погрузка горных пород — процесс перемещения пород из забоя уступа в транспортные средства или непосредственно в отвал. Выемку и погрузку горных пород выполняют, как правило, одной машиной или комплексом машин.

При выемке мягких пород из массива забои могут быть торцовые, продольные, тупиковые. При выемке полускальных и скальных горных пород забои бывают торцовые или продольные. Выбор типа забоя зависит как от свойств разрабатываемых горных пород и условий их залегания, так и от типа применяемого выемочно-погрузочного оборудования.

Торцовый забой типичен при выемке пород одноковшовыми и роторными экскаваторами как из массива, так и из развала. Он применим также при разработке россыпных месторождений бульдозерами и колесными скреперами. Разновидностью торцевого забоя является траншейный (тупиковый) забой.

Продольный (фронтальный) забой используют при применении многочерпаковых цепных экскаваторов на рельсовом ходу, при выемке пород из массива бульдозерами или колесными скреперами. При выемке разрушенных скальных пород из развала продольным забоем используют одноковшовые погрузчики, а также одноковшовые экскаваторы при селективной выемке руды и вмещающих пород.

По взаимному расположению забоя и горизонта установки выемочно-погрузочной машины различают выемку верхним, нижним и смешанным черпанием. Аналогично различают и способы погрузки — верхнюю, нижнюю и смешанную. На рудных карьерах отработку уступов осуществляют полосами породного массива вдоль фронта работ. Отработка каждой полосы характеризуется новым положением транспортных коммуникаций на уступе. По длине фронта работ на уступе может быть установлено несколько экскаваторов. В этом случае отрабатываемый уступ делят на экскаваторные блоки, Полосы уступа или развала, отработка которых связана с подвиганием выемочно-погрузочных машин, называют заходками.

При всех типах забоев заходки по ширине делят на нормальные, узкие и широкие. В нормальных заходках выемку породы производят при постоянном положении оси движения экскаватора по длине заходки и максимальном использовании их рабочих параметров. Узкие заходки отличаются от нормальных неполным использованием рабочих параметров выемочно-погрузочных машин при постоянном положении их оси перемещения вдоль заходки. Широкие заходки характеризуются переменным положением оси движения выемочных машин в плане.

По характеру движения транспортных средств под загрузку при выемке пород в пределах экскаваторных блоков выделяют тупиковые и сквозные схемы движения. Тупиковые схемы характеризуются движением транспортных средств только в пределах выработанного пространства.

Сквозные схемы позволяют организовать движение транспортных средств вдоль всего экскаваторного блока.