Метод скважинных зарядов при уступной отбойке в карьерах. Элементы уступа и параметры скважинных зарядов. Лекция 20

1.

Лекция 20
МЕТОД СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ УСТУПНОЙ ОТБОЙКЕ
В КАРЬЕРАХ. ЭЛЕМЕНТЫ УСТУПА И ПАРАМЕТРЫ
СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ
ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
1. Параметры расположения скважин
Расположение скважин на уступах карьеров характеризуют следующими
величинами:
b
Z
a
lзаб
lскв Hy
lзар
Wп
lпер
Ну – высота уступа, м;
Wп – линия сопротивления по подошве
(ЛСПП);
а – расстояние между скважинами, м;
b – расстояние между рядами скважин, м;
Z – безопасное расстояние от оси
скважины до верхней бровки уступа, м;
lзар – длина заряда, м;
lпер – длина перебура, м;
lзаб – длина забойки, м;
lскв – длина (глубина) скважины, м;
- угол откоса уступа.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
1

2.

2. Расчет вертикальных скважинных зарядов
1) Определяется диаметр скважин. Для заданной высоты уступа
диаметр скважины d, при котором максимально используется ее объем
(скважина заполняется ВВ на 2/3 длины и более), определяется по
формуле
d 28 H у
qp
,
где d – диаметр скважины, м;
Hу – высота уступа, м;
qр – расчетный удельный расход ВВ, кг/м3;
- плотность заряжания, т/м3.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
2

3.

Определяется величина линии сопротивления по подошве уступа (ЛСПП)
Wп для одиночного скважинного заряда:
P
Wп
qр
,
где Wп – линия сопротивления по подошве уступа, м;
P – вместимость скважины, кг/м.
P 7,85d 2
,
где - плотность заряжания ВВ, кг/дм3.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
3

4.

Если известна величина фактического удельного расхода ВВ qф на
дробление 1 м3 породы в уступе для условий нормального рыхления, то Wп
может определяться по формуле:
P
Wп 0,9
qф
.
В соответствии с правилами безопасности при бурении первого ряда скважин
станок располагается перпендикулярно верхней бровке уступа, за призмой
обрушения, но не ближе 2 м от верхней бровки уступа, поэтому минимально
допустимая по условиям безопасного расположения бурового станка линия
сопротивления по подошве (Wmin) для вертикальных скважин рассчитывается
из соотношения
Wmin H y ctg Z
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
.
4

5.

Величина принимаемой при расчетах линии сопротивления по подошве (Wп)
должна удовлетворять соотношению
Wmin< Wп .
Глубина перебура (lпер) вычисляется по формуле:
lпер 10 15 d зар
.
Длина забойки (lзаб) рассчитывается по формуле:
lзаб 0,6 0,8 W
.
Расстояние между скважинами в ряду (а) вычисляется из соотношения
а = mWп ,
где m – коэффициент сближения скважин (m = 0,8÷1,4).
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
5

6.

Масса заряда, который необходимо разместить в скважине, рассчитывается
по формуле
Q = qпр аWп Hу.
Расстояние между рядами скважин (b) при короткозамедленном взрывании
b = (0,9-0,1)Wп.
Применение наклонных скважинных зарядов обеспечивает более
равномерное дробление породы, чем при вертикальных зарядах. Как
правило, наклонные заряды применяют при углах откоса 55-750.
lзад
lскв
W
Hy
lзар
α
Wп
lпер
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
6

7.

3. Схемы короткозамедленного взрывания (КЗВ)
скважинных зарядов
Управление взрывом применяется с целью:
достижения высокой степени дробления пород,
нормальной проработки подошвы уступа,
регулирования параметров развала пород,
снижения сейсмического действия взрыва.
Одним из главных способов управления взрывом является заданная
последовательность взрывания зарядов, достигаемая применением
соответствующих схем их соединения и интервалов замедления.
Наиболее простыми являются схемы соединения сети при однорядном
взрывании при соединении зарядов через один (а) или с замедлением на
каждую скважину (б). Более эффективным, с точки зрения дробления горной
породы и уменьшения ширины развала, является взрывание с
последовательным замедлением взрыва каждой скважины.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
7

8.

1
2
а
3
3
2
1
б
Схемы однорядного КЗВ:
а – замедление через скважину; б - замедление на каждой скважине;
1 – КД; 2 – ДШ; 3 – пиротехническое реле
При больших объемах добычи полезного ископаемого целесообразнее
применять многорядное КЗВ, обеспечивающее сокращение расходов на
путевые работы, уменьшение числа взрывов в карьере.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
8

9.

Порядные схемы характеризуются мгновенным взрыванием зарядов ВВ в
рядах, расположенных параллельно или под углом к линии забоя. Ряды
взрываются с замедлением. Ряд, взрываемый первым, называют врубовым.
Решающий фактор эффективности дробления пород при такой схеме –
создание дополнительных поверхностей обнажения.
Порядные схемы соединения скважинных зарядов:
1 – 5 – очередность взрывания
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
9

10.

В клиновидных схемах заряды ВВ взрываются по рядам, расположенным под
углом друг к другу. Соударение потоков взорванных масс улучшает
дробление породы.
Клиновидные схемы соединения скважинных зарядов:
1 – 5 – очередность взрывания
В радиальных схемах ряды зарядов ВВ располагают по окружности, а
скважинные заряды соединяют по концентрическим; кольцевым схемам.
а
б
Разновидности радиальных схем соединения и взрывания зарядов:
1 – 5 – очередность взрывания.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
10

11.

Взрывание при радиальной схеме осуществляется с замедлением от
центра к периферии. Направленное концентрированное соударение потоков
взорванной горной массы обеспечивает высокую степень дробления пород.
Основной недостаток этих схем – чрезмерный навал горной массы при
взрыве.
Выбор схемы взрывания обусловлен конкретными задачами горного
производства (обеспечение заданной степени дробления пород, управление
направлением перемещения взорванной горной массы, снижение
сейсмического воздействия взрыва на различные объекты и др.) и горногеологическими условиями карьера.
Разрушение горных пород
взрывом, 2010
11