Исследование влияния различных форм донной части скважинного заряда на проработку подошвы уступа и дробление массива

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кременчугский государственный политехнический университет

исследование влияния различных форм донной части скважинного заряда на проработку подошвы уступа и дробление массива

Воробьев В.В., Пеев А.М., Щетинин В.Т.

Введение

скважинный заряд донный горный

Буровзрывные работы (БВР) при разработке рудных и нерудных месторождений занимают доминирующее положение. Равномерность и крупность дробления массива, процент выхода негабарита, проработка подошвы уступа, ширина развала горной массы - эти и другие характеристики в основном определяют качество проведенных БВР. В связи с этим исследование и разработка новых конструкций скважинных зарядов, позволяющих обеспечить необходимое качество взорванной массы, является важной и актуальной задачей, решение которой будет способствовать повышению экономической эффективности работы предприятий.

Цель работы. Исследование влияния параметров концентратора ударных волн, располагаемого в донной части скважинного заряда, на проработку подошвы уступа и изменение гранулометрического состава взорванной горной массы.

Материал и результаты исследований

Выполненные ранее теоретические и лабораторные исследования [1, 2] показали, что форма донной части заряда оказывает существенное влияние на состояние поверхности и уровень подошвы уступа после взрыва. Различные формы донной части предлагается выполнять с помощью так называемых концентраторов ударных волн (КУВ). При определенных геометрических параметрах КУВ обеспечивается увеличение зоны усиленного динамического нагружения на донную часть скважины и уменьшается воздействие отраженной ударной волны на материал забойки. Таким образом, используя полученные результаты, можно предложить конструкцию заряда, в которой на дне скважины расположен КУВ (изготовленный, например, из бетона). Это позволит снизить величину перебура скважинных зарядов, выйти на проектную отметку подошвы уступа и обеспечить необходимый гранулометрический состав взорванной массы. Для оценки эффективности использования КУВ в промышленных условиях были проведены исследования на карьере Полтавского ГОКа (г. Комсомольск).

Параметры БВР, используемые при проведении промышленных экспериментов: сетка скважин - 6 х 6 м, глубина - 14 м, диаметр скважин - 0,25 м; тип взрывчатого вещества (ВВ) - полимикс, анемикс, удельный расход ВВ - 0,83 кг/м³. Промышленные исследования проводились методом сравнения результатов взрывов скважинных зарядов сплошной конструкции и зарядов с КУВ в донной части, взрываемых на одном блоке. Критерием оценки эффективности исследуемых конструкций являлись интенсивность дробления горной массы и качество проработки подошвы уступа. Качество дробления оценивали по гранулометрическому составу и диаметру среднего куска разрушенной породы (с помощью фотопланиметрического метода), проработку подошвы уступа определяли маркшейдерской съемкой уступа после взрыва.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 Конструкция скважинного заряда

Технология заряжания скважин на опытном участке была следующей: вначале на дно скважины на веревке опускали КУВ (рис. 1, поз. 1), б = 45⁰, после чего с помощью зеркала и отраженного света контролировалось его положение, затем в скважину засыпали 30 - 50 кг ВВ, опускали боевики (рис. 1, поз. 4) и заряжали остальное количество ВВ (рис. 1, поз. 2), а сверху засыпали забойку (рис. 1, поз. 3). После уборки горной массы на данном блоке маркшейдерская группа выполняла геодезическую съемку. Анализ полученных результатов показал, что использование конструкции заряда, в донной части которого располагается КУВ, приводит к занижению подошвы уступа на 80 - 85 см (по сравнению с контрольным участком, на котором использовали обычные сплошные заряды).

Результаты проведенных экспериментов также показали, что расположение в донной части скважины КУВ оказывает влияние на интенсивность взрывного разрушения горных пород: диаметр среднего куска при использовании данных зарядов снижается на 8,2%; выход средних фракций (100 - 400 мм) увеличивается на 20%, а выход крупных фракций (свыше 400 мм) снижается на 20% (табл. 1).

Проведенные теоретические и лабораторные исследования [2] показали, что, изменяя угол у основания конического КУВ, можно регулировать дробление горной породы. Для проверки полученных результатов были проведены опытные взрывы с использованием зарядов с КУВ в донной части, величину угла б изменяли в пределах от 20⁰ до 45⁰ (табл. 2). Результаты проведенных экспериментов показали, что при использовании зарядов с КУВ (б=20⁰), расположенных в донной части скважины диаметр среднего куска незначительно уменьшился (на 3,6%). При использовании зарядов с КУВ (б=30⁰), уменьшение диаметра среднего куска составило почти 13% по сравнению с контрольным участком (а по сравнению с участком, на котором использовали заряды с КУВ (б=45⁰), это уменьшение составило 5,8%), выход крупных (более 400 мм) фракций снизился в 1,4 раза, а выход средних фракций увеличился в 1,3 раза.

Выполненные эксперименты показали, что использование зарядов с КУВ в донной части позволяет повысить степень разрушения горных пород взрывом. Следовательно, можно добиться прежнего качества взрывного разрушения, увеличив при этом сетку скважин. При проведении данных экспериментов расстояние между скважинами изменяли с шагом 0,25 м.

Таблица 1

Влияние расположения КУВ в донной части заряда на интенсивность взрывного разрушения горных пород

Таблица 2

Влияние параметров КУВ в донной части заряда на интенсивность взрывного разрушения горных пород

Таблица 3

Влияние параметров сетки скважин на изменение гранулометрического состава разрушенной горной массы

Анализ полученных результатов показал
(табл. 3), что при использовании зарядов с КУВ в донной части возможно расширение сетки скважин с 6х6 м до 6,25х6,25 м (на 8%) без ухудшения дробления и качества проработки подошвы уступа.

Выводы

Использование скважинных зарядов с КУВ в донной части за счет регулирования динамического воздействия на нижние слои взрываемого массива позволяет без ухудшения качества проработки подошвы уступа снизить величину перебура в 1,7 раза, на 8-12% уменьшить диаметр среднего куска разрушенной горной массы и в 1,7 раза уменьшить выход негабарита.

Литература

1. Пеев А.М. Влияние формы заряда в донной части шпура на степень проработки подошвы уступа // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. Кременчук: КДПУ, 2004. Вип. 1/2004(24). С. 63 - 64.

2. Воробьев В.В., Пеев А.М., Щетинин В.Т. Снижение динамического воздействия ударных волн на материал забойки скважинного заряда // Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету: Наукові праці КДПУ. Кременчук: КДПУ, 2004. Вип. 6/2004(29). С. 124 - 126.

Размещено на Allbest.ru