Лекция № 12 Механизация вспомогательных процессов при взрывании

К вспомогательным процессам при взрывании относятся: погрузочно-разгрузочные работы на складах взрывчатых материалов (ВМ), подготовка компонентов и изготовление простейших ВВ (типа игданита, ифтанира и др.), транспортирование ВВ к месту заряжания, заряжание и забойка взрывных скважин.

Погрузочно-разгрузочные работы на складах ВМ – выгрузка мешков и ящиков ВМ из железнодорожных вагонов, транспортирование их на склад, укладка на стеллажи и в штабеля, съем и перемещение из склада к узлам растаривания или для погрузки в транспортные средства для доставки в карьер – осуществляются с помощью самоходных аккумуляторных тележек (электрокаров) и погрузчиков, оборудованных механизмами захвата, подъема и перемещения груза к месту укладки. Для доставки ВМ, малочувствительных к внешним воздействиям (аммиачно-селитренные ВВ, гранулотол), удобно и экономично использовать поддоны и контейнеры.

Растаривание аммиачной селитры из бумажных или полиэтиленовых мешков может осуществляться с помощью растаривающих установок. Измельчение слежавшихся аммиачно-селитренных ВВ производится в дробилках с приводом во взрывобезопасном исполнении.

Для этого могут также применяться измельчители слежавшихся удобрений.

Механизированное изготовление простейших ВВ осуществляется с помощью стационарных смесительных установок (при расходе ВВ на карьере 20 т/сутки и более) или смесительно-транспортно-зарядных машин. Комплекс оборудования взрывных работ при использовании стационарных установок включает также хранилища (склад) компонентов ВВ и транспортно-зарядные машины.

Механизация заряжания скважин осуществляется с помощью зарядных машин. Последние для гранулированных ВВ могут быть однобукерными для доставки готового ВВ от пункта изготовления к месту заряжания и двухбункерными (под тротил и аммиачную селитру). Из бункера машины в скважину ВВ подается под действием собственного веса, пневматически, шнеком или конвейером. Масса заряда, подаваемого в скважину, контролируется дозаторами.

С помощью серийно выпускаемой машины МЗ-3 на базе КрАЗ, имеющей два бункера вместимостью 7 м³ с пневматической подачей ВВ можно производить заряжание скважин как одним гранулированным тротилом, так и граммонитом. Для заряжания скважин гранулитами и игданитами предназначена серийно выпускаемая машина МЗ-4. На Криворожских железорудных карьерах эксплуатируется зарядная машина МЗ-8 (на базе МАЗ-503) с самотечной подачей ВВ из бункера в дозатор; возможно заряжание обводненных скважин гранулотолом; техническая производительность составляет 500 кг/мин.

Для заряжания скважин акватолами применяют смесительно-зарядные установки «Акватол» (на базе КрАЗ-257) производительностью 6 т/ч, позволяющей получить плотность ВВ в скважине 1.2-1.3 кг/дм³. Для заряжания скважин ифзанитами и другими водосодержащими ВВ, изготовляемыми на месте работ, используется смесительно-зарядный комплекс, состоящий из нагревательно-смесительной установки НСУ для приготовления горячего насыщенного раствора аммиачной селитры и транспортно-зарядной машины МЗ-3В. Плотность заряжания составляет в этом случая 1.4-1.5 кг/м³ и может регулироваться за счет изменения плотности раствора и соотношения компонентов. Введение загустителей в 1.5-2 раза увеличивает водостойкость ВВ.

Время рейса зарядной машины складывается из времени загрузки tгр, движения tдв = 2L/v и заряжания скважин tа. Производительность зарядного агрегата (т/смену)

Qз.а = , (12.1) где Т пр – время производительной работы машины за смену, ч; Gб – вместимость бункера зарядной машины, т; Qз – масса скважного заряда ВВ, т; k – коэффициент, учитывающий время переездов машины между скважинами и подготовки к заряжанию (k = 1.3-1.5); tз – время заряжания одной скважины, ч (tз = Qз/Qп); Qп – производительность подающего механизма машины т/ч. Сменная производительность МЗ-8 равна 15-20 т.

Механизация забойки скважин осуществляется с помощью забоечных машин-бункеров ЗС-2 и ЗС-1Б вместимостью 11 т, транспортирующих засыпающих в скважину забоечный материал. Фактическая производительность забоечной машины при дальности транспортирования забоечного материала L 2 км составляет 150 скважин в смену (диаметр скважин 215-245 мм, длина забойки от 5 до 8 м), а при L = 15 км – всего около 50 скважин в смену.

Вторичное взрывание

Процессы вторичного взрывания пород включают бурение и взрывание при планировке подошвы и заоткоске уступов, ликвидации негабаритных кусков, а также другие вспомогательные взрывы.

Взрывание негабаритных кусков осуществляется накладными или шпуровыми зарядами ВВ.

Применение метода накладных зарядов может быть экономичным при взрывании хрупких горных пород и малом объеме горных работ, когда повышенный расход СИ и ВВ – (3 кг/м³) компенсируется отсутствием компрессорного хозяйства и дополнительного бурения.

Рисунок 12.1 Схемы разрушения негабаритных кусков:

1 – негабарит; 2 – заряд ВВ; 3 – промежуточный детонатор; 4 – инициатор; 5 – детонирующий шнур; 6 – вода; 7 – полиэтиленовая оболочка.

В простейших случаях ВВ располагают непосредственно на поверхности негабаритного куска в виде плоского слоя толщиной hз = 3.5-4 см. заряд прикрывают слоем глины или песка (без примеси гальки или щебня), при этом величина забойки hаб hз.

Эффективность метода накладных зарядов повышается, если используются специальные кумулятивные заряды (рис 12.1, а). В настоящее время выпускаются кумулятивные заряды типа ЗКП и ЗНК массой от 0.1 до 4 кг.

При взрывании негабаритных кусков шпуровыми зарядами глубина шпура hш = (0.25-0.5) hн (hн – толщина негабарита). При крупных негабаритных кусках хорошее дробление достигается при использовании нескольких шпуровых зарядов; расстояние между ними а ш = (0.5-0.9) hш.

Расход бурения равен 0.2-1 м/м³ взорванной породы. Удельный расход ВВ обычно составляет 0.1-0.3 кг/м³. Над зарядом помещается забойка.

Для ограничения разлета осколков и уменьшения расходов ВВ применяется гидровзрывание негабаритных кусков. Для этого в пробуренный шпур малого диаметра заливают жидкость и помещают заряд высокобризантного ВВ, масса которого 8-12 раз меньше чем у обычных шпуровых зарядов (рис. 12.1, б). минимальный допустимый уровень воды в шпуре 10-12 см, минимальная глубина шпура 30-35 см, максимальная

0.5 hн. В зимнее время применяют 10 - 15%-ный раствор поваренной солили аммиачной селитры, который заливают в шпур непосредственно перед взрывом.

Дробление негабаритных кусков возможно при бесшпуровом гидровзрывании, когда гидрозарядом является полиэтиленовый сосуд с водой и зарядом ВВ (рис. 12.1, в). При этом удельный расход ВВ составляет 0.3-0.6 кг/м³ против 2.5-3 кг/м³ при взрывании обычными накладными зарядами.

Взрывание при планировке подошвы и заоткоске уступов обычно производится зарядами, размещенными в наклонных шпурах или скважинах малого диаметра (100 мм). Наклон скважин (шпуров) и конструкция заряда соответствуют желаемому результату взрыва. Масса заряда и другие параметры взрыва устанавливаются опытным путем в конкретных условиях.