Тема 3.2. Составить проект взрыва скважинных зарядов

ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОЧИСТНЫХ РАБОТ (варианты 11–20)

Вводная часть

Подземная отбойка взрывными скважинами получила широкое распро­странение при разработке мощных месторождений. Удельный объем скважин­ной отбойки составляет около 60 %. Глубина скважин от 5–6 до 50–60 м, диа­метр от 30–40 до 150–250 мм. Скважины до 90 мм относят к скважинам малого диаметра, 100 мм и более – большого диаметра. Отбивают руду послойно, рас­полагая скважины веерами или рядами, параллельными поверхности массива, на которую производится отбойка (рис. 3.2.1). Эта поверхность может граничить как со значительным свободным пространством, достаточным для компенса­ции увеличения объема взорванной руды в 1,3–1,5 раза (отбойка на компенса­ционное пространство), так и с раздробленной на куски горной массой (отбойка в зажиме). Обычно применяют многорядное (по 2–5 рядов или вееров) коротко­замедленное (15–50 мс) взрывание скважин. Кроме вертикального (см. рис. 3.2.1, а) применяется и горизонтальное расположение скважин (см. рис. 3.2.1, в). Гори­зонтальные скважины имеют небольшой наклон (2–3°) к устью для лучшего выноса буровой мелочи.

Рис. 3.2.1. Схема отбойки руды скважинами:

а – вертикальными на открытое пространство; б – вертикальными в зажиме;

в – горизонтальными

Толщина отбиваемого слоя m и расстояния между скважинами а зависят от диа­метра скважины, типа ВВ, крепости руды и других факторов и находится в пределах 2–6 м. Отношение а / m называют коэффициентом сближения, его величина составляет 0,7–1,45. Различают бурение скважин штанговое, погружными пневмоударниками, ша­рошечное, вращательное.

Достоинства скважинной отбойки по сравнению со шпуровой: высокая производи­тельность бурения, меньшая запыленность воздуха и большая безопасность труда.

Недостатки: значительный выход негабаритов, вследствие чего требуется вторич­ное дробление руды; сильный сейсмический эффект, вызывающий нарушение крепи в вы­работках; значительное разубоживание руды из-за невозможности отбивать руду точно по контакту руды с пустыми породами.

3.2.1. Технология скважинной отбойки руды при камерной системе разработки

Скважинная отбойка характерна для камерной системы разработки. Система применяется в кру­тых (угол падения более 50°), а при большой мощности и в наклонных (30–50°) залежах. По другим классификациям эту систему называют систе­мой подэтажных штреков (вариант подэтажной отбойки) и этажно-камерной системой (вариант этажной отбойки).

Удельное значение камерной системы при подземной разработке руд­ных месторождений около 10 %. Благоприятные условия применения: руды и породы устойчивые; мощность руд от 5–8 до 20 м и более; угол падения бо­лее 30°; ценность руд – невысокая; четко выраженные контакты руды с поро­дой; руда однородная и не требует раздельной выемки. По простиранию ме­сторождение разбивается на блоки, которые разделяются между собой междукамерными целиками; по падению блоки ограничиваются междуэтажными целиками, которые состоят из днища и потолочины. Подготовка к выемке осуществляется проходкой основных штреков, восстающих, подэтажных штреков, отрезного восстающего и выработок выпуска: траншей или воро­нок, дучек, рудоспусков (рис. 3.2.2).

Очистные работы начинаются с выемки руды для компенсационного пространства: подсечки над днищем блока (над воронками и траншеями) и отрезной щели из отрезного восстающего. Сначала отрабатывают камеры, за­тем потолочину и междукамерные целики. Высота блока в системе обычно равна высоте этажа и составляет в среднем 50–70 м. Иногда, при крутом па­дении рудного тела и весьма устойчивых вмещающих породах, высоту блока увеличивают до 100–150 м. В этом случае блок располагается на двух и более этажах. Длину блока увязывают с допустимой площадью обнажения и временем отработки камеры. При глубине отработки до 500–600 м она со­ставляет в среднем 50–60 м и реже 100 м. С переходом на более глубокие горизонты длину камер уменьшают до 25–30 м. Толщина днища блока при наличии промежуточного блока составляет 10– 12 м, а при выпуске руды на уровень откаточного горизонта – 4–5 м. Толщина потолочины в большинст­ве случаев 3–5 м, ширина межблоковых целиков не менее 6 м.

Высокая эффективность камерной системы объясняется удобными и безопасными условиями бурения и отбойки; возможностью применить само­ходные высокопроизводительные машины для бурения, погрузки и доставки руды в очистном пространстве. К недостаткам системы относятся: большой объём нарезных работ при малой высоте подэтажа; трудоёмкость работ по извлечению междукамерных и междуэтажных целиков; невозможность вы­дачи руды по сортам.