Подготовка скальных пород взрывом

Механическое рыхление горных пород

Характеристика способов подготовки горных пород к выемке

ПОДГОТОВКА ГОРНЫХ ПОРОД К ВЫЕМКЕ

ТЕХНОЛОГИЯ И МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК

В зависимости от вида, состояния и свойств пород, а также мощности предприятия, уровня технической оснащенности и требований к качеству сырья подготовка горных пород к выемке может осуществляться следующими способами: механическим (исполнительными органами торных машин), взрывом, гидравлическим (нагнетание, насыщение водой, растворение), физическим (электромагнитным и термическим), химическим и комбинированными.

Предохранение пород от промерзания применяется на открытых горных разработках в районах с суровыми климатическими условиями. Выбор способа предохранения зависит в первую очередь от глубины промерзания пород.

Для предохранения пород от промерзания используют вспашку, глубокое рыхление и боронование поверхности слоя, разрабатываемого зимой, создают над ним снеговой или искусственные ледо-воздушный либо ледяной покров, утепляют поверхность теплоизоляционными материалами, устраивают специальные покрытия и тепляки.

Оттаивание мерзлых пород производится электрообогревом, поверхностным поджогом, горючими газами, паром, речной водой, сжиганием

Специальные прицепные или навесные рыхлители применяют для предварительного механического рыхления горных пород на глубину до 0,4 – 0,5 м (прицепные) и до 1,5 – 2,0 м (навесные). Механическое рыхление наиболее эффективно для подготовки мало-, средне- и сильнотрещиноватых полускальных (однозубые рыхлители) и плотных (многозубые рыхлители) пород.

К достоинствам механического рыхления горных пород относятся:

а) облегчение раздельной выемки маломощных горизонтальных пластов;

б) эффективное регулирование кусковатости горной массы;

в) уменьшение потерь и разубоживания полезного ископаемого из-за отсутствия развала и перемещения пород;

г) минимальное переизмельчение и разупрочнение горных по-

род, что особенно важно при выемке строительных горных пород;

д) безопасность работ;

е) эффективное применение при разработке мерзлых пород и на вспомогательных работах (проведение дренажных канав, выкорчевывание пней, рыхление недомыва и т. д.).

На открытых горных разработках в наиболее успешно применяют навесные рыхлители тяжелого типа Д-652А на базе трактора ДЭТ-250.

Метод отделения полускальных и скальных пород от массива и дробления их до кусков заданных размеров с помощью взрыва получил самое широкое применение на открытых горных разработках.

При производстве взрывных работ в широких масштабах последние должны обеспечить нужную степень дробления горных пород, требуемые качество и сортность полезного ископаемого, кучность, размеры и форму развала взорванных пород, соблюдение отметок, размеров и формы рабочих площадок и уступов, допустимое сейсмическое воздействие на здания, сооружения и породный массив, бесперебойную и высокопроизводительную работу выемочно-погрузочного оборудования, а также экономичность и безопасность горных работ.

Различают две стадии дробления горных пород в карьере:

I — первичное дробление;

II—дополнительное (вторичное) дробление негабаритных кусков, а также выравнивание подошвы уступа, обрушений нависей, заколов и т. д.

В зависимости от объекта дробления и назначения взрыва различают следующие методы взрывных работ, отличающиеся один от другого способом размещения заряда взрывчатого вещества (ВВ), его формой и величиной.

Метод скважинных зарядов (рис. 2.4, а) предусматривает размещение зарядов ВВ в скважинах диаметром 105 – 400 мм (чаще 215—270 мм) и глубиной до 30 – 40 м.

Метод котловых зарядов (рис. 2.4, б) заключается в размещении в массиве в так называемых котлах сосредоточенных зарядов ВВ (300 – 2000 кг). Котлы образуются в процессе расширения скважин или шпуров при бурении или взрывном простреливании. Данный метод применяется иногда в случаях, когда в скважине или шпуре не размещается расчетный заряд ВВ, при проходке полутраншей на косогорах, при взрывании прочных пород, расположенных над менее прочным полезным ископаемым, когда недопустим перебур скважины, а также для сотрясения сильнотрещиноватого массива горных пород.

Основные недостатки метода котловых зарядов заключаются в неравномерности дробления пород и большом выходе негабарита.

Метод шпуровых зарядов (рис. 2.4, в) предусматривает размещение заряда ВВ в шпурах – цилиндрических каналах диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м. Он применяется при разработке залежей сложной конфигурации и незначительной мощности, при селективной выемке руд и нерудных ископаемых, а также при малых масштабах взрывных работ, вторичном дроблении, выравнивании подошвы и заоткоске уступов (при Н_у ≤ 5 м).

Метод камерных зарядов (рис. 2.4, г) предусматривает размещение в массиве (в специальных камерах) сосредоточенных зарядов массой от нескольких десятков до сотен тонн. Он используется при массовых взрывах на выброс и сброс (в гористых условиях), для образования траншей, котлованов, плотин и т. п.

Метод накладных зарядов (рис. 2.4, д) характеризуется размещением заряда снаружи разрушаемого объекта и применяется при вторичном дроблении и на вспомогательных работах в труднодоступных условиях, а также при отсутствии буровой техники.

Качество взрыва оценивается прежде всего кусковатостью взорванных пород.

Одним из важнейших показателей качества взорванных пород является содержание негабаритных кусков.

Для выемки и перемещения трудноразрабатываемых пород при железнодорожном транспорте важное значение имеет хорошая проработка взрывом подошвы уступа.

Форма развала взорванных пород должна обеспечивать нормальное наполнение ковша в любом месте развала. Жесткие требования к ширине развала предъявляются при использовании железнодорожного транспорта, когда применяются продольные заходки.

Дата добавления: 2014-11-20