Лекция 19 МЕТОД СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 1
2 1 3 4 Разработка мощной залежи с применением очистных 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 2
Скважинную отбойку руды в зависимости от положения обнаженной плоскости очистного забоя ведут вертикальными, горизонтальными или наклонными слоями. 1 3 2 3 Отбойка вертикальными и горизонтальными слоями: 1 – ряды скважин; 2 – плоскость отбойки; 3 – буровые выработки Разрушение горных пород взрывом, 2010 3
Выбор угла наклона может зависеть от 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 применении обычных ВВ рекомендуется использование восходящих скважин. Разрушение горных пород взрывом, 2010 4
Скважины в плоскости слоя располагают параллельно или веерообразно. 1 - 1 1 1 Схемы отбойки с параллельным (а) и веерным (б) расположением скважин Разрушение горных пород взрывом, 2010 5
Преимущества параллельного расположения скважин: - меньший объем 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 6
Преимущества веерного расположения скважин: - значительное снижение объема 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 7
Несмотря на недостатки, веерное расположение 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). а б Схемы отбойки руды в блоке Разрушение горных пород взрывом, 2010 8
При отбойке на открытое очистное пространство предварительно 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. 1 2 3 5 5 4 Последовательность отработки блока: 1 - очистной блок; 2 – компенсационное пространство; 3 – отрезная щель; 4 – разрезной восстающий; 5 – буровая выработка Разрушение горных пород взрывом, 2010 9
Отбойка руды в зажиме производится на 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 10
Преимущества способа отбойки на зажатую среду: - 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 11
Около 75 % 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 Разрушение горных пород взрывом, 2010 12
Расчет параметров скважинной отбойки заключается в 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 q 0 – базовый удельный расход, кг/м 3, 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 13
Базовый удельный расход Коэффициент крепости пород, f 6 -8 8 -10 10 -12 12 -14 14 -16 16 -18 18 -20 Базовый удельный расход, кг/м 3 0, 8 -0, 9 -1, 0 -1, 1 -1, 2 -1, 3 -1, 4 -1, 5 Параметры расположения скважин (W – расстояние между рядами скважин; а – расстояние между скважинами в ряду) определяют по формулам: , , , где d – диаметр скважины, м; - плотность ВВ в заряде, кг/м 3; m = 0, 6 – 1, 3 - коэффициент сближения скважин. Разрушение горных пород взрывом, 2010 14
При параллельном расположении скважин значение m 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. Разрушение горных пород взрывом, 2010 15
Скачать презентацию Лекция 19 МЕТОД СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ
Тема 19_РГПВ.ppt