геотехнология. Контрольная работа. Контрольная работа Открытая геотехнология
 Скачать 2.14 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет геосистем и технологий» (СГУГиТ) Институт геодезии и менеджмента* Кафедра инженерной геодезии и маркшейдерского дела КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА «Открытая геотехнология» для студентов специальностей «Горное дело» Форма обучения заочная ускоренная Преподаватель: доцент Немова Н.А. Выполнил: обучающийся гр. 2ГДВ-у Келлер С.В. Новосибирск 2022 I. Основные и вспомогательные процессы на карьерах (разрезах). Горные работы на карьерах заключаются в выемке, перемещении и складировании полезных ископаемых, и вскрышных пород. Соответственно выделяют основные производственные процессы: подготовка пород к выемке, выемочно-погрузочные работы, перемещение (транспортирование) горной массы, складирование (отвалообразование) пустых пород и разгрузка или складирование полезного ископаемого. Если на карьере производится первичное обогащение или переработка полезного ископаемого до конечного продукта, они также входят в состав основных процессов. Каждому основному процессу соответствуют вспомогательные работы, производство которых позволяет осуществлять основной процесс или облегчает его. Помимо этого на карьерах выполняется ряд общих вспомогательных процессов (электроснабжение, вентиляция, водоотлив, опробование полезных ископаемых, ремонты оборудования и др.), обеспечивающих производство горных работ. Основными способами механизации производственных процессов являются экскаваторный, гидравлический и комбинированный (их сочетание). При экскаваторном способе основные производственные процессы осуществляют с помощью различных механических средств (экскаваторов, скреперов, механических видов транспорта и др.), а при гидравлическом – с помощью воды и специального оборудования. Экскаваторный способ универсален, посредством его выполняется до 95 % объемов горных и массовых земляных работ. Гидравлический способ применяется преимущественно для разработки пород, легко поддающихся размыву и транспортированию водой, при наличии источников воды и достаточно дешевой электроэнергии. Подготовка горных пород к выемке производится с целью обеспечения безопасности горных работ, качества добываемого сырья, технической возможности и наилучших условий применения технических средств в последующих процессах. Подготовка включает осушение горных пород, подлежащих извлечению в данный период разработки (при экскаваторном способе механизации), разупрочнение и изменение их агрегатного состояния, разрушение (разрыхление) породного массива и другие виды воздействия на горные породы для облегчения их разработки. Способ подготовки горных пород к выемке зависит, прежде всего, от вида, агрегатного состояния и физических свойств пород в массиве, мощности предприятия, наличия технических средств, предъявляемых требований к качеству добываемого сырья, а также от природных условий производства работ. Удельные затраты на подготовку горных пород к выемке в общих затратах на разработку изменяются от 5 до 40 %. Выемка мягких связных, песчаных, естественно мелкоразрушенных пород и щебеночно-гравийной массы в обычном состоянии успешно производится всеми видами выемочно-погрузочного оборудования (подготовка совмещена с выемкой в пространстве, времени и по средствам механизации). При гидравлическом способе совмещенные подготовка и выемка пород заключаются в непосредственном размыве их струей воды. Выемка плотных и наименее прочных полускальных пород также может осуществляться непосредственно из массива выемочными машинами с повышенными усилиями резания. Если развиваемые усилия выемочных машин недостаточны, подготовка таких пород к выемке заключается в предварительном механическом разрыхлении или в редких случаях взрывании. При гидравлическом способе предварительная подготовка плотных пород осуществляется путем напорного или безнапорного водонасыщения, механического рыхления или взрывным способом. Мерзлые породы предыдущих типов только при небольших отрицательных температурах могут разрабатываться непосредственно выемочными машинами с повышенными усилиями резания; как правило, они требуют подготовки механическим или взрывным способом или предварительного оттаивания. Применяются также методы предохранения пород от промерзания. Полускальные хрупкие и очень хрупкие породы могут успешно и экономично подготавливаться к выемке посредством механического разрыхления. Скальные и полускальные породы обычно подготавливаются к выемке взрывным способом. Процессами подготовки в этом случае являются бурение скважин и взрывание. Бурение скважин производится буровыми станками вращательного (шарошечного и шнекового), ударного, ударно-вращательного, огневого бурения. Применяются в основном аммиачно-селитренные взрывчатые вещества (ВВ). Для бурения шпуров используются пневматические перфораторы. Вторичное дробление негабаритных кусков осуществляется взрывным способом (шпуровыми и иногда накладными зарядами) и реже механическим и электротермическим способами. Для выполнения этих работ применяются ручные и колонковые перфораторы и передвижные компрессоры, бутобои (в основном пневматические), электроконтактные установки и др. Выемочно-погрузочные работы заключаются в извлечении горной массы из забоя (выемка), ее погрузке – перемещении и разгрузке в транспортные средства или в отвал. Обычно выемка и погрузка выполняются одной машиной или одним комплексом забойных машин. Выемка мягких и сыпучих пород может осуществляться экскаваторами всех видов и классов, землеройно-транспортирующими (при небольших расстояниях перемещения) и погрузочно-транспортирующими машинами (колесные скреперы, бульдозеры, одноковшовые погрузчики). Выемка плотных пород производится мехлопатами или роторными экскаваторами с повышенными усилиями копания. Выемка угля из тонких пластов возможна агрегатами вращательного бурения – шнекобуровыми машинами. Для подготовки и выемки пильного камня применяются камнерезные машины. Выемка взорванных пород осуществляется мехлопатами. Вспомогательные работы при выемке и погрузке заключаются в планировке площадки для экскаватора, очистке их ковшей и ходовой части от налипшей и примерзшей породы, уборке просыпей при погрузке, зачистке кровли залежи, оборке откоса уступа, перемещении кабеля, доставке запасных частей и материалов и др. Для выполнения этих работ используются бульдозеры, скреперы, отвальные плуги, навесные приспособления к ковшам экскаваторов, самоходные и навесные кабельные барабаны, специально оборудованные автомашины и железнодорожные платформы и др. Процесс перемещения пород – наиболее трудоемкий и дорогостоящий (составляет 30 – 70 % общих затрат). На каждом карьере ежегодно разрабатывают и перемещают от десятков тысяч до сотен миллионов тонн горной массы. Расстояния транспортирования вскрышных пород из забоев в отвалы, а полезного ископаемого – к приемным бункерам потребителей составляют от нескольких десятков метров до десятков километров. Общая длина транспортных коммуникаций на крупных карьерах составляет сотни километров. Иногда породы от пункта погрузки до пункта разгрузки перемещают экскаваторами, скреперами, бульдозерами, земснарядами, но чаще – разнообразными средствами карьерного транспорта. Важнейшая особенность перемещения горных пород – нестационарное положение погрузочных (забоев) и разгрузочных пунктов на отвалах, вследствие этого транспортные коммуникации регулярно удлиняются или укорачиваются и передвигаются с выполнением трудоемких вспомогательных работ. При экскаваторном способе выемки перемещение разрыхленных плотных, мягких и сыпучих пород может осуществляться всеми основными видами карьерного транспорта: железнодорожным, автомобильным и конвейерным. Разрушенные породы всех типов успешно перемещаются железнодорожным и автомобильным транспортом, а мелкоразрушенные – конвейерным в специальном исполнении. Подвижной состав железнодорожного транспорта состоит из полувагонов или думпкаров и локомотивов (электровоз, тепловоз). Широко применяются автосамосвалы, реже – тягачи с полуприцепами и прицепами, автопоезда, дизель- троллейвозы. Из разнообразных типов конвейеров наибольшее распространение получили ленточные. Перемещение одного и того же груза может осуществляться как одним, так и последовательно разными видами транспорта (комбинированный транспорт). В этом случае наиболее часто из забоев горная масса перемещается автосамосвалами, а далее железнодорожным или конвейерным, скиповым транспортом, по рудоспускам и рудоскатам, канатно-подвесным дорогам, гидравлическим транспортом. Для перегрузки пород из одних транспортных средств в другие устраиваются специальные перегрузочные пункты (эстакады, бункера и др.); они необходимы также при перегрузке полезного ископаемого из карьерных транспортных средств в вагоны МПС. Вспомогательные транспортные работы заключаются в строительстве, текущем содержании и ремонте транспортных коммуникаций, периодическом перемещении части их по мере отработки уступов, текущем содержании подвижного состава. Гидротранспортирование горной массы подразделяется на самотечное (по канавам, лоткам, трубам за счет уклона) и напорное – по трубопроводам (пульповодам) за счет перекачивания землесосами или с помощью гидроэлеваторов и других средств. Отвалообразование заключается в приемке и размещении вскрышных пород и длительно складируемого полезного ископаемого на специально отводимых площадях; удельный вес расходов на отвалообразование составляет 5 – 20 %. Отвалообразование может выполняться как специальными отвальными машинами и механизмами, так и средствами механизации других производственных процессов. При доставке разрыхленных плотных, мягких и сыпучих пород железнодорожным транспортом могут применяться мехлопаты и драглайны, многоковшовые отвальные экскаваторы, отвальные плуги, бульдозеры и колесные скреперы. При разгрузке мелко- и средневзорванных пород могут применяться мощные драглайны, бульдозеры и большегрузные скреперы. Мехлопаты, а также отвальные плуги практически могут использоваться при складировании любых взорванных пород. При доставке всех типов пород автомобильным транспортом в качестве отвального оборудования применяются бульдозеры, а при доставке конвейерным транспортом – консольные отвалообразователи. Совокупность взаимосвязанных производственных процессов, обеспечивающая изменение агрегатного состояния вскрышных пород и полезного ископаемого, а также их погрузку, перемещение и складирование составляет технологию разработки месторождения. Технология и механизация горных работ базируются на принципах поточности, совмещения и независимости процессов, обеспечения кратчайшего расстояния перемещения горной массы, сокращения числа и объемов вспомогательных работ, минимума производственных затрат и максимума прибыли от реализации продукции. II. Плужное и бульдозерное отвалообразование при железнодорожном транспорте Отвалообразование при железнодорожном транспорте Экскаваторное отвалообразование при использовании на карьерах железнодорожного транспорта является ведущим (на его долю приходится 85 – 90%). Работа отвальных экскаваторов состоит в экскавации породы, перегружаемой из думпкаров, и укладка ее в отвал. При использовании мехлопаты отвальный уступ подразделяется на два подуступа. Мехлопата размещается на кровле нижнего подуступа, на которую производится разгрузка породы из думпкаров. Транспортные пути располагаются на кровле верхнего подуступа. Для удобства приема и последующей экскавации породы из думпкаров экскаватор на кроле нижнего подуступа образует специальную емкость (канаву) длиной, равной полуторной или двойной длине думпкара и глубиной 0,8 – 1,0 м. Состав на отвал подвигается вагонами вперед. В приемную емкость, как правило, думпкары разгружаются поочередно. Укладка экскаватором породы в отвал производится в трех направлениях: вперед по ходу в нижний подуступ, по ходу (по фронту отвального уступа) под откос нижнего подуступа и назад в верхний подуступ. В зависимости от физико-механических характеристик пород применяют, укладываемых в отвал, и пород основания отвала применяют две схемы организации работы экскаватора на отвале. 1. Если складируемые породы и породы основания отвала устойчивы, укладка производится одновременно в верхний и нижний подуступы отвала. После заполнения отвальной заходки экскаватор возвращается в первоначальное положение и начинает отсыпку новой заходки. 2. В случае слабоустойчивых пород при прямом ходе экскаватора (от обменного пункта к тупику) производится отсыпка только нижнего подуступа. При обратном ходе экскаватор укладывает породу в верхний подуступ. При этом повышается устойчивость отвала, так как экскаватор при обратном ходе движется по уплотненной породе нижнего подуступа, что сводит к минимуму возможность оползневых явлений. Рациональная высота отвального уступа меняется в широких пределах и составляет на равнине 15-30 м, а в гористой местности – 70 м и более. Шаг переукладки отвальных путей зависит от линейных параметров экскаватора и определяется по формуле A 0 =(R ч +R p )К п (7.2) где R ч иR p – соответственно радиус черпания и разгрузки экскаватора, м;К п = 0,85- 0,9 коэффициент использования линейных параметров экскаватора. 1. Приемная способность отвального тупика (по объему и в целике) между двумя переукладками пути , м 3 (7.3) 2. Продолжительность t р.т работы отвального тупика между двумя переукладками пути , сут (7.4) где V c – суточная приемная способность (по объему в целике) отвального тупика, м 3 V c = n c nq гр , м 3 (7.5) где n c – число составов, которые могут разгружаться в сутки; nq гр – объем вскрыши (в целике), перевозимый одним составом, м 3 ; (7.6) где f=0,85-0,95 – коэффициент, учитывающий неравномерность работы отвала; Т с – число часов работы тупика в сутки; t o – время обмена поезда на отвале, ч; t p – время разгрузки поезда, ч; , ч (7.7) где L о – расстояние от обменного пункта до середины отвального тупика; v о.ср – средняя скорость движения поезда по отвальным путям, км/ч; τ - время на связь, ч; t p =nt в , ч (7.8) где n – число думпкаров в составе; t в – время разгрузки думпкара, ч; 3. Число отвальных тупиков в работе (7.9) где V в.с – среднесуточный объем вскрыши, поступающей на отвал, м 3 ; 4. Число тупиков в отвале (7.10) где t п.т – продолжительность переукладки пути на отвальном тупике, ч. Производительность мехлопат на отвале, как правило, в 1,2-1,3 раза выше, их производительности на карьере, что объясняется более высоким значением коэффициента экскавации и коэффициента использования экскаваторов во времени на отвале (0,7-0,8 вместо 0,5-0,6). Использование мехлопат на отвалах возможно при складировании пород любой категории крепости. Для складирования мягких и мелко раздробленных полускальных и скальных пород широко применяются драглайны. Плужное отвалообразование предшествовало экскаваторному, но из-за своей низкой производительности было в основном заменено последним. В настоящее время плужное отвалообразование находит применение на карьерах с небольшим объемом вскрышных работ в условиях скальных пород, допускающих высоту уступов более 15 м, при наличии большого числа тупиков, расположенных на разных горизонтах. Процесс плужного отвалообразования включает выполнение следующих операций: разгрузку породы из думпкаров под откос отвального уступа, профилирование откоса уступа (вспашка), планировка поверхности отвала для пути и передвижку пути. Длина отвального тупика при плужном отвалообразовании колеблется в пределах 0,5 – 2,5 км. Высота уступов плужных отвалов составляет 15-25 м и ограничивается их устойчивостью. Остальные параметры плужного отвалообразования рассчитываются аналогично параметрам экскаваторного отвалообразования. Достоинством плужного отвалообразования является использование недорогого и простого в правлении оборудования, обеспечивающего быструю разгрузку составов. Недостатки плужных отвалов – малая приемная способность отвального тупика, большое число резервных тупиков, малый шаг передвижки путей, сложность отсыпки мягких пород. Абзетцерное отвалообразование. Процесс отвалообразования с помощью абзетцеров включает разгрузку думпкаров в приемную траншею, расположенную на поверхности отвала, черпание породы из траншеи, перемещение породы в отвал, планировку поверхности отвала и передвижку путей. Абзетцер представляет собой полноповоротный многоковшовый экскаватор, имеющий разгрузочную консоль с ленточным конвейером. Отвальный уступ насыпается двумя подуступами. Абзетцер, приемная траншея и путь располагаются в этом случае на кровле нижнего подуступа. Высота абзетцерного отвала достигает 90 м. Высота верхнего подуступа 30 – 35 м, высота нижнего подуступа 40 – 55 м. Планировку поверхности отвала после его заполнения производят либо планирующей рамой абзетцера, либо бульдозером. Пути отвальных экскаваторов обычно многорельсовые, поэтому их передвигают путепередвигателями непрерывного действия. Ширина отвальной заходки зависит от длины отвальной консоли и угла ее наклона и составляет 40 – 60 м. Длина отвального тупика определяется по условию обеспечения непрерывности работы абзетцера и составляет 1 – 2 км. Техническая производительность абзетцеров составляет 2000 – 7000 м 3 /ч. Бульдозерное отвалообразование. В связи с внедрением бульдозеров мощностью 300 л.с. и более на карьерах с железнодорожным транспортом начали применять бульдозерное отвалообразование. При этом способе отвалообразования отвальный уступ разделяется на два подуступа. Порода разгружается на кровлю нижнего подуступа (транспортные пути располагаются на кровле верхнего подуступа) и бульдозерами перемещается к его откосу. Нижний подуступ отсыпается в направлении к тупику. Верхний подуступ отсыпают наоборот. Высота верхнего подуступа принимается такой, чтобы разгруженная из думпкара порода была ниже уровня пути, т.е должна быть в пределах 1,5 – 2,5 м. Расстояние от внешнего конца шпал до верхней бровки верхнего подуступа должно быть не менее 1 м. Высота нижнего подуступа принимается по условию устойчивости его откоса. Рациональная длина отвального тупика составляет 1,5 – 2,0 км. Отвалообразование при автотранспорте. При транспортировании вскрыши на отвал автосамосвалами применяется бульдозерное отвалообразование. Процесс отвалообразования в этом случае включает разгрузку автосамосвалов на верхней площадке отвального уступа, перемещение пород под откос уступа, ремонт и содержание автодорог. Автосамосвалы могут разгружаться периферийным и площадным способом. В первом случае автосамосвалы разгружаются по фронту работ прямо под откос (при устойчивых отвалах) или на расстоянии 3-5 м от откоса. Затем порода бульдозерами перемещается под откос. При площадном способе автосамосвалы разгружаются по всей площади отвала. поверхность отвала планируется бульдозерами а затем укатывается катками. После этого отсыпается следующий слой, и т.д. На крупных карьерах с целью улучшения организации отвальных работ разгрузка и планировка осуществляются на разных участках. Ширина участка 60-80 м. Площадь S 0 отвала, длинаL ф.р фронта разгрузки, числоN о.р отвальных участков, одновременно находящихся под разгрузкой, длинаL ф.о отвального фронта, числоN б бульдозеров определяются по следующим формулам , м (7.11) где V в – объем вскрыши, подлежащий размещению в отвале, м 3 ; К р =1,1-1,2 остаточный коэффициент разрыхления пород в отвале; Н о – высота отвала, м; К о – коэффициент, учитывающий использование площади отвала. L ф.р =N а l п , м (7.12) где l п =18-20 м – ширина полосы по фронту, занимаемая автосамосвалом; N а – число одновременно разгружающихся самосвалов. (7.13) где N ч – число автосамосвалов, разгружающихся на отвале в течение часа; t р.м – продолжительность разгрузки и маневрирования автосамосвала, мин; (7.14) где П к.ч – часовая производительность карьера по вскрыше, м 3 ; К нер =1,25-1,5 коэффициент неравномерности работы карьера; V a –объем вскрыши, провозимый автосамосвалом за 1 час, м 3 ; (7.15) L ф.о =(60-80)N y (7.16) где N y – общее число участков; N y =N o.p +N о.п +N o (7.20) где N o.p ,N о.п – число отвальных участков, находящихся одновременно в работе и планировке соответственно; N o =(0,5-1) N o.p – число резервных участков. N б =N б.р К ин (7.21) где N б.р – число рабочих бульдозеров; К ин = 1,3-1,4 коэффициент инвентарного парка бульдозеров; (7.22) где V б – сменный объем бульдозерных работ, м 3 ; П б – сменная производительность бульдозера, м 3 ; V б =П к.ч Т см К з (7.23) где Т см – продолжительность смены, ч; К з =0,5-0,7 коэффициент заваленности отвала породой. III. Об основных элементах системы железнодорожного транспорта Основными элементами технического оснащения железнодорожного транспорта являются рельсовый путь с искусственными сооружениями, станции и раздельные пункты с соответствующими обустройствами, подвижной состав (вагоны и локомотивы), устройства электроснабжения, специальные средства регулирования и обеспечения безопасности движения и управления перевозочным процессом. Железнодорожные пути. Железнодорожный путь представляет собой земляное полотно с балластной призмой из щебня или гравия, на которой размещаются железобетонные или деревянные шпалы с прикрепленными к ним стальными рельсами. Расстояние между внутренними гранями головок двух параллельно расположенных на шпалах рельсов называется шириной колеи. В России, странах СНГ, Прибалтики и в Финляндии она равна 1520 км. В большинстве европейских стран, США, Канаде, Мексике, Уругвае, Турции, Иране, Египте, Тунисе, Алжире ширина железнодорожной колеи равна 1435 мм. Это так называемая нормальная, или стефенсоновская колея. В некоторых государствах (Индия, Пакистан, Аргентина, Бразилия, Испания, Португалия) железные дороги имеют широкую колею двух типов – 1656 и 1600 мм. В Японии, например, используют среднюю и узкую колеи – 1067, 1000 и 900 мм. Узкоколейные железные дороги небольшой протяженности имеются и в России. На сети железных дорог России расположено свыше 4700 железнодорожных станций, которые являются основными грузо- и пассажирообразующими пунктами. Ж/д терминалы делятся на пассажирские и грузовые. Пассажирские терминалы – это разные станции, от мелких пригородных (у нас их называют платформами) до крупных пассажирских вокзалов. Крупные пассажирские, грузовые и сортировочные станции имеют капитальные здания и сооружения — вокзалы, платформы, грузовые районы и площадки, склады, контейнерные терминалы, погрузочно-разгрузочные механизмы, разветвленные рельсовые пути и другие устройства и оборудование. Грузовые железнодорожные терминалы или грузовые станции предназначены для погрузки и выгрузки массовых грузов. На крупных технических станциях располагаются локомотивные и вагонные депо, предприятия дистанций службы пути, сигнализации и связи, грузовой и коммерческой работы, центры фирменного транспортного обслуживания клиентуры. В состав оснащения грузовых станций входит комплекс из погрузочно-разгрузочного оборудования (краны, буксиры, транспортеры и т. д.), а также службы, обеспечивающие коммерческое оформление приема, погрузки, выгрузки и выдачи груза. Грузовые терминалы расформировывают, формируют и обрабатывают те поезда, которые в основном содержат отправляемые и принимаемые ими грузы. Обособленным типом ж/д терминала можно считать сортировочную станцию. Подвижной состав. Железные дороги России располагают мощным парком совре- менных локомотивов — электровозов и тепловозов, в основном отечественного производства. Железнодорожный транспорт России находится в государственной (федеральной) собственности и управляется Министерством путей сообщения, в подчинении которого находится 19 железных дорог, являющихся государственными транспортными предприятиями. IV. Порядок взрывания и схемы коммутации зарядов. Взрывание пород каждого уступа производят отдельными блоками шириной Шв.б и длиной Lв.б. Объем (м 3 ) одновременно взрываемого блока Vв.б = Ну Шв.б Lв.б. Величина Vв.б устанавливается в строгом соответствии с принятой технологией открытых горных работ, размерами рабочих и нерабочих площадок, взаимным расположением уступов, условиями безопасности и зависит от масштаба и принятой организации горных работ, а также от свойств пород и необходимости их разделения по видам и сортам. Расположение скважин в пределах взрываемого блока может быть однорядным или многорядным (рис. 9.3 и 9.4). Параметрами серии взрываемых зарядов при их однорядном расположении является расстояние а между скважинами в ряду, а при многорядном – расстояние между скважинами а, между рядами б и число рядов n. Схема расположения Рисунок 9.4 Схемы расположения взрывных скважин Группы скважинных зарядов на уступе: а – однорядная; б и в многорядные на уступе: с – расстояние от соответственно по прямоугольной и косоугольной бровки уступа до оси скважины (шахматной) сетке. ау – угол откоса уступа Горизонтальное расстояние от оси скважин до нижней бровки уступа W называется сопротивлением по подошве уступа. Отношение m = α/W называют коэффициентом сближения скважин; для второго и последующего рядов скважин m` = α/b. Величины α и b должны обеспечить равномерное распределение зарядов во взрываемом блоке. Они зависят от взрываемости пород, анизотропии массива, требуемой кусковатости, высоты уступа, диаметра скважин и схемы взрывания. Выбор одно- или многорядного расположения скважин на уступе определяется технологическими ограничениями и зависит от порядка взрывания, определяющего последовательность взрыва отдельных зарядов ВВ во времени. Порядок взрывания влияет на качество дробления, проработку подошвы уступа и форму развала взорванной породы. Порядок взрывания может быть мгновенным, когда все заряды взрываются одновременно, замедленным( >0.25 с) и короткозамедленным (КЗВ), когда интервалы между взрывами отдельных зарядов измеряется миллисекундами ( = 0.015—0.25 с). По правилам безопасности замедленное взрывание на карьерах не допускается из-за опасности подбоя соседних скважин. При мгновенном многорядном взрывании основное действие зарядов скважин первого ряда направлено в сторону откоса уступа, а зарядов следующих рядов – вверх; в связи с этим подошва уступа плохо прорабатывается. Сближение рядов скважин и увеличение расхода ВВ ведут к повышенному разлету кусков, выбросу породы на верхнюю площадку уступа, большим заколам массива, широким развалам и сильному сейсмическому эффекту. Это обуславливает в большинстве случаев неэффективность мгновенного многорядного взрывания и ограниченное его применение. Увеличение действия волн напряжений на массив и создание дополнительных открытых поверхностей для смежных зарядов при КЗВ даже одного ряда скважинных зарядов позволяет существенно улучшить показатели взрывных работ по сравнению с мгновенным взрыванием: повышает равномерность дробления, уменьшается нарушенность массива от предыдущего взрыва, снижается выход негабарита, уменьшается расход ВВ на 10-15 % и ширина развала в 1.2-1.3 раза. Вместе с тем однорядное КЗВ не может обеспечить существенное уменьшение выхода негабарита и большой объем взрыва. Поэтому оно применяется при небольшом объеме работ, узких рабочих площадках уступов, недопустимости переизмельчения полезного ископаемого. Многорядное КЗВ по сравнению с однорядным существенно улучшает качество взрыва, в том числе за счет соударения отдельных кусков и резкого сокращения относительного объема зоны нерегулируемого дробления. Многорядное КЗВ позволяет сократить число массовых взрывов и создать большой запас взорванной породы, повысить производительность экскаваторов (до 30%) и буровых станков (15-20%). При этом легче достигаются разделение во времени буровых, взрывных и выемочно-погрузочных работ и их концентрации в пространстве. Число рядов скважин ограничивается величиной Шв.б и допустимой высотой развала. Перебур скважин второго и последующих рядов уменьшается на 0.5- 1.5 м или оставляют равным перебуру скважин первого ряда. Длина забойки при этом не изменяется. При КЗВ важно правильно определить интервал замедления. При его увеличении уменьшается ширина развала, но может произойти подбой смежных скважин. Ориентировочно интервал замедления (мс) при однорядном взрывании = КW, где К – коэффициент, зависящий от взрываемости породы, мс/м (для трудновзрываемых пород К = 1.5—2.5; для среневзрываемых К = 3—4; для легковзрываемых К = 5—6). При многорядном взрывании интервал замедления увеличивается на 25%. Порядок КЗВ в пространстве реализуется выбором схем взрывания. При однорядном КЗВ основными схемами коммутации зарядов являются: через скважину, волновая, последовательная, с одно- и двусторонним врубом. Схема коммутации через скважину эффективна в легковзрываемых породах, волновая и последовательные используются в средневзрываемых породах, а врубовые схемы целесообразны при трудновзрываемых породах. Основные схемы многорядного КЗВ – порядные и врубовые. Схемы коммутации зарядов ВВ при многорядном короткозамедленном взрывании: 1-21 – порядок взрывания серий зарядов. Порядные схемы (рис. 9.5, а) имеют интервалы замедления между смежными рядами = 25-75 мс. При >25 мс затрудняется проработка подошвы и и наблюдаются выбросы породы на верхнюю площадку уступа. Схемы просты и целесообразны при взрывании пород хрупких (известняки, доломиты), мелкотрещиноватых, слабых (аргиллиты, алевролиты) и др., при завышенных величинах W и b, а также взрывании полезного ископаемого без переизмельчения; n 3. Врубовые схемы более совершенны, так как ведут к образованию дополнительных открытых поверхностей, в ряде случаев – к дополнительному соударению разлетающихся кусков и направленному формированию развала. Схемы с продольным врубом широко применяются при проведении траншей, а также на уступах для уменьшения ширины развала, что достигается удалением врубового ряда от их верхней бровки (рис. 9.5, б). Перебур скважин врубового ряда на 1-2 м больше. Схемы обеспечивают качественное дробление, но характеризуются выбросом породы в сторону массива, недостаточной проработкой подошвы и увеличением сейсмического действия взрыва. Схемы с поперечным (торцевым) врубом обеспечивают сокращение ширины развала на 20-30% за счет направления действия взрыва в сторону торца уступа (прямой торцевой торцевой вруб, рис 9.5, в), а также встречное движение и соударение породных кусков при взрыве (клиновые и трапецевидные схемы, рис. 9.5, г, д). Последние схемы применяют в трудно- и весьма трудновзрываемых породах. Диагональные схемы (рис. 9.5, е), особенно пологие, позволяют резко уменьшить фактическую величину линии наименьшего сопротивления зарядов смежных рядов скважин и соответственно улучшить дробление. Для улучшения дробления породы может применяться также взрывание с внутрискважинными замедлениями путем последовательного инициирования рассредоточенных частей скважинного заряда, начиная снизу или сверху (рис. 9.6). Разделение общего заряда на верхнюю и нижнюю части целесообразно в отношении 1 : 2. Длина промежутка между ними, заполняемого забойкой, составляет (0.6—0.8) ℓввн нижней части заряда. При применении схемы требуется специальнве средства инициирования (си), не вызывающие детонации заряда в скважине, а инициирующее только промежуточный детонатор. Схема взрывания рассредоточенного заряда ВВ с внутрискважинным замедлением: І, 2 – последовательность инициирования зарядов; 1- боевик; 2 – КЗДШ; 3 – защитный шланг |