Буровзрывные роботы (подготовка горных пород к выемке)

Подготовка горных пород к выемке заключается в разрушении массива различ­ными способами на куски, удобные для последующей выемки, погрузки и транс­портирования. Рыхлые и мягкие породы могут разрабатываться непосредственно из массива экскаваторами или другими выемочными машинами. Подготовка по­лускальных пород ведется обычно навесными рыхлителями на тракторах тяже­лого типа. Подготовка к выемке скальных пород осуществляется посредством бу­ровзрывных работ, при этом кусковатость взорванных пород должна быть опти­мальной. Размеры максимально допустимого куска во взорванной горной массе определяются параметрами транспортных средств, дробилок и других приемных устройств, а также условиями работы оборудования.

Максимально допустимый линейный размер куска породы, м, равен:

для одноковшовых экскаваторов (погрузчиков) 1тах < 0,8 (g)V3;

для транспортных средств 1тах < 0,5 (Q) 3;

для конвейерного транспорта 1тах < 0,5 ВА— 0,1;

для дробилок 1тах < 0,75 Вд;

где q — вместимость ковша экскаватора (погрузчика), м3; О — вместимость кузова автосамосвала или думпка-ра, м3; ВА — ширина конвейерной ленты, м; Вд — шири­на приемного отверстия дробилки, м.

Куски, имеющие размеры больше допустимых, называют негабаритны­ми; их подвергают дополнительному дроблению. Применяют различные мето­ды взрывного разрушения пород (рис. 5.11). На большинстве карьеров и в раз­нообразных условиях применяют скважинные заряды. К основным параме­трам взрывных скважин относятся глубина, диаметр и угол наклона (рис. 5.12). Глубина скважины L определяется высотой взрываемого уступа Н, углом накло­на скважины к горизонту а и величиной перебура скважины inep ниже отмет­ки подошвы уступа. Перебур необходим для качественного разрушения пород в подошве уступа.

Забойка скважины должна быть плотной, а ее длина /Заб — достаточной для предотвращения утечек продуктов взрыва, выброса породы и образования силь­ной ударной воздушной волны. Для забойки используют песок и буровую мелочь с размерами частиц до 50 мм.

Различают горизонтальные, наклонные и вертикальные скважины. В основ­ном в настоящее время применяют вертикальные скважины. Заряд ВВ в скважи­не может быть сплошным или рассредоточенным, а расположение скважин в пре­делах взрываемого блока — однорядным и многорядным.

Параметрами взрываемых зарядов при их однорядном расположении явля­ются: расстояние между скважинами в ряду а, а при многорядном — расстояние между скважинами а, расстояние между рядами Ь и число рядов л.

Горизонтальное расстояние от оси скважин до нижней бровки уступа И^назы- вается линией сопротивления по подошве уступа.

Буровзрывные работы — это комплекс бурения и взрывания скважинных за­рядов. Бурение скважин на уступе осуществляется в один, два или три ряда при по­мощи станков вращательного или ударно-вращательного действия, которые под­разделяются на шнековые и шарошечные. Станки шнекового бурения типа СБШ- СБР-125 и СБР-160 (рис. 5.13, см. вкл.) применяют для бурения наклонных и верти­кальных скважин диаметром 125 — 160 мм и глубиной до 25 м. Станки шарошечно­го бурения используются на крепких скальных породах и имеют в качестве рабоче­го органа вращающиеся долота — шарошки с зубьями из твердого сплава. Станки подразделяются на легкие, средние и тяжелые. К легким (до 40 т) относятся станки СБШ-200 (dCKB = 150-200 мм); к средним (до 60 т) — 2СБШ-200Н, СБШ-250МН, СБШ-250К (dCKB = 220 - 270 мм); к тяжелым (до 120 т) — СБШ-320 и СБШ-400 для бурения скважин диаметром до 400 мм. Станки имеют гусеничный ход. Бурение скважин осуществляется вертикально или наклонно глубиной до 60 м.

Рис. 5.11. Основные методы взрывного разрушения горных пород на открытых горных работах:

1 — вертикальными скважинами; 2 — с расширением скважин; 3 — котловыми зарядами;

— многорядным взрыванием;

— наклонными скважинами;

6 — рассредоточенными зарядами

Рис. 5.12. Параметры взрывных скважин

К вспомогательным процессам при взрывном разрушении относятся погрузочно-разгрузочные работы, транспортирование ВВ к месту заряжания, заря­жание и забойка скважин. Доставка ВВ в карьер и заряжание скважин осуществля­ются с помощью зарядных машин МЗ-З, МЗ-4 и др. Сменная производительность машин по зарядке составляет 15 —20 т. Забойка скважин производится с помощью забоечных машин-бункеров ЗС-2 и ЗС-1Б, транспортирующих и засыпающих в скважину забоечный материал. Производительность их — до 150 скважин в смену.