Специальная часть проекта, Состояние вопроса, Расредоточение заряда - Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения

Состояние вопроса
Расредоточение заряда

Возросшие за последнее десятилетие темп добычи угля выдвигает требования увеличения производительности и снижения затрат, которые, за счет замены технологии заряжания и скважин со сплошного заряда на рассредоточение его по высоте воздушными промежутками и осушение скважин, могут быть частично решены. При этом ресурсы высвобождаются благодаря: уменьшению количества взрывчатых веществ (ВВ) и в том числе водостойких, повышению качества фрагментации горных пород снижающих транспортные расходы.

Технология рассредоточения заряда ВВ по высоте скважин воздуш - ными промежутками обсуждалось в сороковых год ах советскими практиками и учеными. И только в 1958 г. коллектив ИГД им. А. А. Скочинского начал экспериментальные работы в области создания рациональной конструкции зарядов для взрывания горных пород. Эти работы показали, что при увеличении диаметра скважин целесообразно применять рассредоточенный заряд ВВ на две и более части. Причем, существенный эффект при разрушении горной массы давали промежутки между зарядами заполненные воздухом, а не штыбом.

Установлено, что такая конструкция заряда имеет существенно отличающиеся характеристики взрыва;

    - низкое пиковое давление продуктов взрыва, благодаря чему удается уменьшить переизмельчения горной массы в ближней зоне заряда; - большее время действия давления продуктов взрыва на горную массу из-за того, что газы верхних зарядов запирают продукты взрыва нижних зарядов; - пространственная интерференция напряжений за счет ударной волны разделенного заряда, приводящая к механическим разрушениям на больших расстояниях от эпицентра взрыва и уменьшающая выход негабарита.

Все это совместно действуя, приводит к более равномерному дробле - нию горных пород. Причем, при дальнейшем увеличении диаметра скважин, появляются перспективы существенного снижения затрат на дробление горного массива.

Экспериментальные работы в ИГЛ им. А. А. Скочинского и опыт применения, на открытых разработках рудных и угольных месторождений, скважинных зарядов показали, что применение воздушных промежутков позволяет уменьшить разброс фракционного состава (по условному диаметру куска) раздробленной горной массы, исключает негабаритные куски, а также уменьшает крупность среднего раздробленного куска в развале без увеличения удельного расхода ВВ.

Изначально рассредоточение зарядов выполняли в виде сплошной колонки, чередуя заряд со штыбом. Этот метод активно применяют и в настоящее время на многих горнодобывающих предприятиях черной и цветной металлургии. Он позволяет получить экономический эффект 3--5 % от стоимости подготовленной горной массы. Но с другой стороны метод имеет низкую точность рассредоточения и высокую трудоемкость зарядки, которые "съедают" этот эффект. Хотя качество измельчения! горной п'орбды достаточно высоко, за счет чего улучшаются показатели работы транспортного подразделения в обшей технологии добычи сырья.

Совершенствуя рассредоточение заряда, стали применять в 1972 г. шесты с набитыми на концах кружками. Однако, из-за отсутствия герметичности ВВ просыпалось в создаваемую воздушную полость, что приводит к низкому качеству измельчения горной массы. К этому способу достаточно часто возвращались, но всякий раз натыкались на две основные проблемы: высокая трудоемкость и сложность в герметизации воздушной полости.

Зная все эти научно-технические результаты, полученные большой группой ученых и практиков, работники ООО "Кузбассвзрывпроект" начали вести поиск и апробацию способов и методов рассредоточения зарядов.

Основные возможные способы и средства рассредоточения зарядов в скважине были разбиты на четыре основные группы:

    1. Пневматические затворы, устанавливаемые; в скважине на необходимой глубине. 2. Упругие затворы, доставляемые на необходимую глубину в специальном контейнере. 3. Упругие затворы, доставляемые на необходимую глубину в сжатом виде на веревке. 4. Затворы, доставляемые на необходимую глубину и удерживаемые на ней веревкой.

На сегодняшний день, на первую, вторую и третью группы затворов получены патенты на изобретение, на четвертую группу подана заявка на изобретение

Благодаря успешно проведенной работе на Моховском угольном разрезе ОАО УК "Кузбассразрезуголь" началось массовое применение метода рассредоточения заряда с помощью пневматической пробки.

В этом способе зарядки скважин воздушные промежутки создаются с помощью затвора в виде сферической резиновой камеры с ниппелем. Эту резиновую камеру (далее по тексту - затвор) опускают на заданную глубину, предварительно удалив из него воздух и соединив ее с длинным шлангом с помощью полой иглы. Причем между камерой и нижним зарядом оставляют необходимой высоты воздушный промежуток. По шлангу подают сжатый воздух в камеру, которая, наполняясь воздухом, плотно встает в скважине на заданной глубине с точностью до 10 см. Метод позволяет формировать точные геометрические размеры заряда скважины, что имеет весьма большое значение. Кроме тоге герметичность перекрытия затвором, отсекает воду идущую снизу, позволяет применять комбинированные ВВ, а именно в обводненной части скважины водостойкие ВВ в сухой обычные, что дает дополнительный экономический эффект при подготовке горной массы.

Используя практические результаты применения пневмозатворов, была показана экономическая ю целесообразность применения их на обвод-пенных и сухих скважинах в зависимости от глубины скважины.

Рассредоточение заряда воздушными промежутками без увеличения удельного расхода ВВ уменьшает геометрические размеры среднестатистического куска разрушенной горной массы. Естественно ожидать, что для сохранения крупности дробления горной породы при рассредоточении заряда воздушными промежутками количество ВВ потребуется меньше (выход горной массы не изменяется).

Похожие статьи




Специальная часть проекта, Состояние вопроса, Расредоточение заряда - Геологическое строение и горно-геологическая характеристика месторождения

Предыдущая | Следующая