Організація розташування зарядів, Розрахунок параметрів для похилих свердловинних зарядів - Безпека
Враховуючи гірничо-геологічні умови, необхідний обсяг видобутку, необхідний ступінь дроблення, наявність бурового обладнання та досвід роботи як основний метод вибухових робіт приймається метод похилих свердловинних зарядів. Кількість рядів при короткосповільненому підриванні залежить від технології роботи в кар'єрі. Вибух зарядів короткосповільнений (КЗВ). Схема КЗВ – порядна.
Під КЗВ розуміють почергове підривання зарядів чи групи зарядів вибухової речовини (ВР) з інтервалами уповільнення до 250 мсек.
Застосування КЗВ дозволяє:
- зменшити сейсмічний ефект вибуху;
- покращити якість дроблення вибухового масиву;
- зменшити вихід негабариту;
- Збільшити вихід гірничої маси з одиниці довжини свердловини або зменшити витрату ВР у тих випадках, коли поліпшення дроблення не потрібно та ін.
Метод свердловинних зарядів полягає у підриванні подовжених зарядів, поміщених у штучні циліндричні поглиблення (свердловини) діаметром понад 75 мм при глибині до 5 м або будь-якого діаметра при глибині більше 5 м. Даний метод застосовується на відкритих гірських роботах, будівництві котлованів, похилих та горизонтальних свердловинах . Спосіб розрахунку свердловинних зарядів залежить від кількості оголених поверхонь, у бік яких проявляється дія вибуху. Для дроблення породи уступу застосовуються переважно вертикальні або похилі свердловини.
Метод похилих свердловинних зарядів полягає у підриванні подовжених суцільних або розосереджених зарядів у свердловинах, пробурених паралельно укосу уступу. Як правило, похилі заряди застосовують при кутах укосу 55-75 °. Цей спосіб забезпечує більш рівномірне дроблення породы[1].
Розрахунок параметрів для похилихсвердловинних зарядів
Розрахунок похилих свердловинних зарядів, що вибухають у уступі, ведеться в наступному порядку [1].
У зв'язку з існуючими умовами розрахунок параметрів буропідривних робіт (БВР) здійснено на основну висоту уступу 7 метрів (рис. 4) при діаметрі свердловин 160, 130, 115, 110, 105 та 90 мм.
Визначимо величину подолання опору по підошві уступу (СПП) W, м (рис. 4) для одиночного свердловинного заряду
де Wн-СПП, що вимірюється відстанню по горизонталі від нижньої брівки уступу до осі свердловини, м;
P - місткість 1 м свердловини, кг;
б -кут нахилу свердловини до горизонтальної площини, град.
Якщо відома величина фактичної питомої витрати ВВq, кг/м 3 на дроблення 1 м 3 породи у уступі для умов нормального розпушування, W може визначатися за формулою
Відповідно до «ЄПБ при розробці родовищ корисних копалин відкритим способом» ПБ 03-498-02 [11] буровий верстат повинен бути встановлений на безпечній відстані (C, м) від верхньої брівки уступу, що визначається розрахунками або проектом, але не менше 2 м від брівки до найближчої точки опори верстата.
СПП перевіряється за умови безпеки ведення робіт. Визначимо Wmin>С> 2 м для похилих свердловин з кутом нахилу = 75 °. СПП визначається висотою уступу, робочим кутом укосу уступу б і стійким кутом укосу ц(рис. 4).
Як ВР передбачається використовувати:
-грамоніт 79/21 (як основний заряд для свердловин);
-граніпор ФМ (як заряд для обводненої частини свердловин).
Як бойовик для свердловинних зарядів передбачаються штатні проміжні детонатори (шашки Т-400Г, ТГ-500 або ТГ-200) або бойовики, що виготовляються на місці робіт з патронованого амоніту №6-ЖВ або амоналу 200.Маса таких бойовиків щонайменше 1 кг.
Для обводнених частин свердловин передбачається використання водостійкого ВВ-граніпору ФМ. Суха частина свердловини заряджається грамонитом 79/21.
Способи підривання свердловинних зарядів: безкапсюльний за допомогою шнура (ДШ), що детонує, електричний з ініціюванням відрізків ДШ електродетонатором біля гирла кожної свердловини і неелектричні системи ініціювання. Ряди свердловин вибухають короткоуповільненим електродетонатором із різним інтервалом уповільнення. Величина розрахункової питомої витрати ВР для порід даного кар'єру, з практики останніх років, приймається рівною 0,43 кг/м 3 [1].
Далі визначимо довжину свердловини lскв, м (рис. 4)
де H-висота уступу, м;
lпер-глибина перебуру, м.
Глибина перебуру (рис. 4) визначається за формулою
K-розрахункова питома витрата ВР, кг/м 3 ,
Залежно від властивостей і характеру залягання породи, що вибухає, а також величини СПП глибина свердловини повинна перевищувати висоту уступу на величину перебуру [1].
Відстань між зарядами в ряду а, м і між рядами b, м (рис. 4) визначається за формулами:
де m = 0,9. 1,3 – відносна відстань між зарядами.
Для покращення якості дроблення гіпсу в масиві приймаємо m=1.
Визначимо масу свердловинного заряду Q, кг
Довжина заряду lзар (рис. 4) визначається за формулою
Розрізняють суцільні та розосереджені свердловинні заряди. При суцільному заряді ВР поміщають у нижню частину свердловини, а верхню заповнюють забійним матеріалом (піском, глиною, буровою дрібницею тощо). Такі заряди впливають безпосередньо лише на нижню частину уступу, верхня частина руйнується під дією власної ваги. Тому при застосуванні суцільних набоїв найбільший вихід негабаритних.шматків має місце у верхній частині уступу. Для рівномірного дроблення масиву заряд розосереджують по довжині свердловини на кілька частин, між якими поміщають забійний матеріал або залишають повітряні проміжки [5].
Довжина повітряного проміжку між розосередженими зарядами у свердловині становитиме
Визначимо довжину набійки (рис. 4)
Довжина набійки має бути не менше 15. 20 діаметрів зарядів.
Середній вихід підірваної породи з однієї свердловини V, м 3 складе:
де а-відстань між зарядами в ряду, м;
Н-висота уступу, м;
Інтервал уповільнення між зарядами (t, мс) при короткосповільненому підриванні визначається за формулою
де А-коефіцієнт, що залежить від міцності порід (для гіпсу А = 6);
W-розрахункова величина лінії опору по підошві уступу (СПП), м.