Взрывные работы на открытых горных разработках.

135. Требования к результатам взрывов на открытых горных разработках.

Результаты взрывов на карьерах должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- Порода при взрыве должна быть раздроблена на куски, не превышающие определенных размеров по крупности, а выход мелочи по возможности должен быть минимальным.

- Обеспечивать соблюдение отметок, размеров и формы рабочих площадок и уступов. После взрыва не должно быть завышений подошвы уступа (порогов), а также заколов массива за скважинами. Выброс породы за линию скважин на верхнюю бровку уступа должен быть минимальным.

- Развал взорванной породы должен быть заданной ширины и высоты, обеспечивающих высокопроизводительную и безопасную работу экскаваторов.

- Запас взорванной горной массы в забое должен обеспечивать высокопроизводительную работу погрузочного и транспортного оборудования.

- Обеспечивать допустимое сейсмическое воздействие на здания, сооружения и породный массив.

Необходимое дробление породы обеспечивается выбором правильного метода ведения взрывных работ для конкретных условий, а также правильным определением и использованием факторов, влияющих на степень дробления породы при взрыве (удельный расход ВВ, диаметр заряда и т.п.).

Различают две стадии дробления горных пород в карьере:

I — первичное дробление;

II—дополнительное (вторичное) дробление негабаритных кусков, а также выравнивание подошвы уступа, обрушений нависей, заколов и т. д.

 

136. Технологическая характеристика взрывчатых веществ и средств взрывания для открытых горных разработок.

Для взрывания пород в карьерах широко используются сыпучие гранулированные ВВ (гранулиты, граммониты, гранулотол, алюмотол, эммулин), водосодержащие и эмульсионные ВВ, реже порошкообразные аммониты. Эффективность и область применения различных зависит от прочности, вязкости и обводненности пород, трещиноватости массива, наличия мерзлоты и конечно их стоимости. Для дробления пород малой крепости, сильно трещиноватых применяются более дешевые низкоскоростные ВВ – смеси АС ДТ. Для пород средней крепости используются сенсибилизированные смеси АС ДТ (комбизары), суспензионные ВВ, тяжелые эмульсии. Для разрушения прочных и вязких горных пород необходимы более мощные бризантные ВВ – сенсибилизированные эмульсии и граммониты. В обводненных скважинах используются эмульсионные ВВ и гранулотол. Для взрывания скважин контурного ряда патронированные патроны аммонита и эмульсионных ВВ.

В целях безопасности взрывного производства разрабатываются и применяются промышленные взрывчатые вещества с низкой чувствительностью. Как правило, для запуска детонации в современных промышленных взрывчатых веществ недостаточно импульса взрыва капсюля-детонатора или нескольких ниток детонирующего шнура. Для этой цели применяют ограниченные по массе (0,2-3,0кг) заряды более чувствительных высокобризантных ВВ (с высокой скоростью детонации): шашки-детонаторы, патроны аммонита, называемыми промежуточными детонаторами, иногда используется термин патрон-боевик. Шашки детонаторы изготавливаются на заводах, в виде литых зарядов тротилогексогеновой, тротилотэновой (пентолитовой) смеси, или пресованных тротиловых. В шашках выпресовываются отверстия для каплюль-детонаторов или ДШ. В некоторых случаях промежуточные детонаторы изготавливаются на местах работ из нескольких патронов аммонита перевязанных детонирующим шнуром.

Взрывания скважинных зарядов на открытых горных разработках осуществляется СИНВ и ДШ. Для взрывания скважин контурного ряда используются только мгновенное взрывание детонирующим шнуром.

137. Скважинный метод взрывных работ на карьерах его достоинства и недостатки.

В зависимости от поставленных задач отбойка горной массы на открытых горных разработках, далее карьерах, производится методом шпуровых, скважинных, котловых, камерных, малокамерных и наружных зарядах. Методы могут применяться каждый в отдельности или комбинированно. Например, скважинные заряды совместно со шпуровыми, для дробления слоистых пород уступа. При этом шпуровые заряды, дополняют скважинные, и их размещают в верхнем крепком пласте, дающем повышенный выход негабаритов. Чаще всего на карьерах комбинированно взрывают скважинные заряды основного блока, совместно со шпуровыми или наружными зарядами дробления негабаритов.

Основным методом взрывных работ на карьерах является метод скважинных зарядов, который применяется при мощности взрываемого слоя более 2,5 – 3м и наличии площадок для установки бурового станка. Скважины бурят вертикальные или наклонные, диаметром от 75 до 400 мм. Чем крепче порода и выше уступ, тем большего диаметра применяют скважины: в слабых породах – диаметром 100…150, в крепких (известняк, гранит, железные руды) – 250 мм и более. Однако чем больше диаметр скважины при прочих равных условиях, тем крупнее куски отбитой породы. При значительной высоте уступа наклонные скважинные заряды, по сравнению с вертикальными, обеспечивают более равномерное дробление породы, лучшую проработку подошвы уступа и уменьшение расхода ВВ. Горизонтальные скважины не нашли применение на открытых разработках. Государственным стандартом ГОСТ 26698-85 установлены единые для всех станков углы наклона скважин от вертикали 0⁰, 15⁰ и 30⁰ от вертикали.

Скважины располагают в один или несколько рядов (до 10) параллельно фронту забоя. Заряжают их порошкообразным или гранулированным ВВ. Одновременно взрывают несколько десятков скважинных зарядов по фронту длиной 100…800 м, чтобы обеспечить бесперебойную работу экскаваторов в течение длительного времени. Выход негабарита (для экскаваторов с ковшом вместимостью более 3 м³) обычно не превышает 5…10% объема взрывной массы, а при благоприятной текстуре – 0,2…3%.

Основные преимущества метода: высокая производительность труда забойного рабочего (по сравнению со шпуровым методом производительность труда увеличивается в 3 раза и более); возможность более широкого применения комплексной механизации труда; повышение безопасности работ и улучшения условий труда.

Недостатки: увеличение выхода крупных фракций и меньшая точность контуров отбойки по сравнению со шпуровым методом; возможность обрушения за контурами скважин, особенно, если диаметр более 100 мм.

 

138. Параметры взрывных скважин на открытых горных разработках.

К основным параметрам взрывной скважины относятся глубина, диаметр, и угол наклона скважины. От этих параметров, а также типа и плотности ВВ, размеров сетки скважин, конструкции зарядов зависит эффективность применения буровзрывных работ.

Диаметр скважины d, должен обеспечивать её заполнение зарядом ВВ более 2/3 длины. В зависимости от требуемой степени дробления породы и наличия бурового инструмента, диаметр скважины может быть изменен. В действующих карьерах при определенном виде применяемого оборудования и инструмента диаметр скважин является обычно заданной величиной (по имеющемуся оборудованию), и применительно к нему и проектному удельному расходу ВВ определяют массу заряда и объем породы, подлежащей взрыванию.

На карьерах широко распространены вертикальные скважины. Горизонтальные скважины, как правило не используются. Наклонные скважины, пробуренные параллельно откосу уступа, обеспечивают отрыв пород по линии скважин, высокую степень дробления и хорошую проработку подошвы, так как сопротивление породы взрыванию постоянно по высоте уступа. Все отечественные станки обеспечивают бурение скважин под углами наклона к вертикали 0˚, 15˚ и 30˚ (90˚, 75˚, 60˚ к горизонтали).

Глубина скважин определяется высотой взрываемого уступа, величиной «перебура» и углом наклона скважины. Часть скважины, находящуюся ниже подошвы забоя, называют перебуром. Его длина зависит от крепости породы и принимается в пределах (0,2…0,4) W _р, где W _р – расчетная линия сопротивления, т. е. расстояние от оси скважины до открытой поверхности на уровне подошвы забоя. Перебур скважины необходим для качественного разрушения горных пород в подошве уступа и должен составлять 10 -15 диаметров скважины. Перебур ведет к увеличению объема бурения, нарушению кровли нижележащего уступа, вследствие чего в легковзрываемых породах его применяют минимальным. Перебур не производят или даже не добуривают скважину до подошвы уступа, если нижележащий уступ представлен тонким пластом полезного ископаемого или пластичными породами.

Длина заряда в скважине желательно максимальная, для распределения по всей высоте уступа, что улучшает дробление пород. Концентрация заряда в нижней части скважины ведет к неравномерности дробления – переизмельчению породы вблизи расположения заряда и увеличению выхода негабаритов в верхней части взрываемого уступа. На карьерах применяются скважинные заряды длиной 0,6 – 0,85 длины скважины, или 0,65 – 1.0 высоты уступа.

 

139. Расположение скважинных зарядов в пределах взрываемого блока в карьерах.

Взрывание пород каждого уступа производят отдельными блоками. Величина блока определяется применяемой технологией открытых горных работ, размерами рабочих площадок, взаимным расположением уступов, условиями безопасности, необходимости разделения горных пород по видам. Расположение скважин в пределах взрываемого блока может быть однорядным, но чаще используется многорядное, в зависимости от параметров погрузочно-транспортного оборудования. Многорядное взрывание позволяет сократить количество массовых взрывов, создает большой запас взорванной горной массы, а разделение в пространстве и во времени буровых, взрывных и погрузочных работ повышает производительность экскаваторов и буровых станков.

Один или несколько рядов скважин в пределах блока располагают параллельно верхней бровке уступа в и размещают друг от друга на расчетном расстоянии. Расстояние от первого ряда скважины до верхней бровки уступа должно обеспечить безопасное размещение бурового станка вблизи возможной призмы обрушения. Расстояние между скважинами выбирают с таким расчетом, чтобы зоны разрушения в массиве от каждой скважины перекрывали друг друга, не образуя порогов у подошвы уступа.

Параметрами серии взрываемых скважинных зарядов являются, при их однорядном расположении, расстояние a расстояниемежду скважинами в ряду, а при многорядном взрывании: a расстояниемежду скважинами в ряду; b расстояниемежду рядами скважин;число рядов n. Горизонтальное расстояние от оси скважин до нижней бровки уступа W называют сопротивлением по подошве уступа. Отношение m = a/W называют коэффициентом сближения скважин; для второго и последующего рядов скважин m¹= a/b. Величинамежду скважинами в ряду и между рядами - a х b (6х7)называется сеткой скважин. Сетка скважин, а также её форма должны обеспечивать равномерное распределение зарядов во взрываемом блоке.

Выбор одно или многорядного расположения скважин на карьерах зависит от технологических ограничений – ширины рабочих площадок, требуемого качества дробления и проработки подошвы уступа, необходимостью раздельной выемки. Как правило, однорядное расположение взрывных скважин обусловлено либо необходимостью раздельного взрывания, либо отсутствием достаточного опережения между смежными уступами. Мгновенное взрывание чаще всего используют при ограниченном объеме разрушаемых однородных пород. Замедленное взрывание практически не используется, так как имеет значительно худшее дробление по сравнению с короткозамедленным.

Общей тенденцией является широкое использование многорядного короткозамедленного взрывания (МКЗВ), обеспечивающего возникновение дополнительных поверхностей обнажения и более эффективное разрушение массива, создание большого запаса взорванной горной массы. Кроме того, появляется возможность управлять формированием развала пород после взрыва, добиваясь его компактности и заданной формы поперечного сечения. За счет эффекта интерференции волн напряжений МКЗВ позволяет уменьшить сейсмическое воздействие взрыва на здания и сооружения вокруг карьера.

Обычно число рядов скважин в буровой заходке составляет от 2 до 5. Увеличение числа рядов до 6 и более неизбежно ведет только к увеличению ширины рабочих площадок, практически не вызывая повышения качества дробления. При многорядном расположении скважин их сетка может быть прямоугольной (квадратной) или шахматной. Прямоугольная (квадратная) сетка скважин позволяет уменьшить затраты времени на переезд бурового станка от скважины к скважине. Шахматное расположение скважин обеспечивает более равномерное насыщение массива пород полями напряжений при взрыве. Поэтому шахматная сетка скважин предпочтительнее в трудновзрываемых породах.

В отдельных случаях, когда расчетный заряд не вмещается в скважину первого ряда, приходится уменьшать расстояние между скважинами или бурить парносближенные скважины. В группе из двух скважин расстояние между ними составляет 3–4 диаметра скважин, а расстояние между группами спаренных скважин может быть увеличено в 1,4 раза.

140. Конструкция скважинных зарядов на открытых горных разработках.

Конструкция скважинного заряда определяет применение сплошного или рассредоточенного заряда, применение различных типов взрывчатых материалов и их массу, места установки промежуточных детонаторов (боевиков), конструкцию внутрискважинной взрывной сети, необходимость применения и величины забойки. Конструкция заряда оказывает существенное влияние на степень дробления горных пород. Для каждого месторождения применяемые варианты конструкции зарядов отрабатываются опытным путем. Рекомендации применения вариантов конструкций зарядов определяются типовым проектом производства буровзрывных работ предприятия. Конкретная конструкция заряда в каждой скважине или группе скважин определяется проектом производства взрыва, на основании горногеологической характеристики условий взрываемого блока.

Для зарядки скважин проще и удобнее использовать одно наиболее дешевое взрывчатое вещество. Тип ВВ в каждом конкретном случае определяется свойствами взрываемых пород. Для крепких, хрупких монолитных пород целесообразнее использовать высоко бризантные ВВ, как правило более дорогие, для слабых, осадочного происхождения горных пород, ВВ с низкими скоростями детонации, местного изготовления более дешевые. Горногеологические условия зачастую требуют распределения в колонке заряда ВВ с различными свойствами. Так при наличии в скважинах воды, в нижней части скважины, на высоту столба воды, используется водоустойчивые ВВ типа гранулотола, граммонита 50/50 или 30/70. Часть заряда в местах залегания более крепких пород и в нижней части скважины, для лучшей проработки подошвы уступа, выполняется из более мощных ВВ, обычно заводского изготовления – граммонита или гранулотола.

При равномерном выходе горной массы с 1м скважины и удельном расходе ВВ рассредоточение заряда приводит к улучшению дробления за счет увеличения зоны регулируемого дробления, по сравнению со сплошным зарядом. Рассредоточение заряда в монолитных породах целесообразно, если емкость скважины используется не полностью. В неоднородных породах чаще необходимо располагать часть заряда в наиболее трудно взрываемых участках породы. Количество частей заряда принимается в зависимости от горно-геологических условий и высоты уступа. Для улучшения дробления при высоте уступа 10-20м достаточно рассредоточить заряд на 2-3 части. В качестве рассредотачивающего материала используется порода, вода, воздух, древесные опилки. После зарядки части скважины, засыпается буровая мелочь на необходимую высоту или пластмассовые полые изделия, опускаются ампулы, полиэтиленовые мешки с водой, или устанавливается, на определенном расстоянии от заряда пыж бумажный или пластмассовый, для удержания верхнего заряда. В каждой части заряда устанавливается свой промежуточный детонатор (боевик).

Еще более улучшается дробление породы, если отдельные части заряда взрывать с замедлением 10…20 мс. Однако ввиду сложности монтажа взрывной сети этот способ широкого применения не получил.

141. Ручная зарядка скважин на открытых горных разработках.

Доставленные на блок взрывчатые вещества, подлежащие ручной зарядке, разгружаются у скважин в количестве соответствующем величине заряда. Средства инициирования, патронированные ВВ для изготовления промежуточных детонаторов и шашки-детонаторы складируются отдельно, в месте исключающем их повреждение. В необходимых случаях взрывчатые материалы должны быть защищены от атмосферных осадков. Находящиеся на блоке взрывчатые материалы и заряженные скважины должны охраняться вооруженной охраной или проинструктированными рабочими при обязательном искусственном освещении в темное время.

Поверхность у устья подлежащих заряжанию шпуров, скважин и других выработок должна быть очищена от обломков породы, буровой мелочи, посторонних предметов и т.п. на расстоянии, исключающем падение кусков (предметов). Перед заряжанием шпуры и скважины должны быть очищены от буровой мелочи. Перед зарядкой скважин взрывник обязан проверить глубину скважины, её направление и параметры сетки скважин. Глубину скважин замеряют мерным шнуром, с закрепленным грузом. На шнуре выполнены узлы через 1м. Шнур наматывается на мотовило длиной 1м. При превышении длины скважин более чем на 0,5м проектной, лишняя часть засыпается. При недобуре скважины более чем на 0,5м скважина бракуется, либо заряжается уменьшенным зарядом. Решение принимает руководитель взрывных работ. Пересып в скважине удаляется с помощью деревянного шеста забойника, либо куска пластмассовой трубы. В отдельных случаях восстановление скважин выполняют рабочим органом бурового станка. В слабых породах, не сохраняющих сечение скважин, допускается выполнять зарядку скважин вслед за бурением. Учитывая опасность данной операции, допуск к обращению значительного количества работающих, это практикуется редко. Порядок выполнения зарядки вслед за бурением определяют специальной инструкцией, согласованной с Ростехнадзором.

Для осушения скважин от не проточной воды используются автомобили с погружными гидронасосами, серийно выпускается лишь один тип машин УОС-250, на базе ГАЗ-6602. Глубина осушаемых скважин 25 м.

Нижняя часть скважины, как правило, заряжается водоустойчивыми ВВ. Боевик или промежуточный детонатор устанавливается немного выше уровня подошвы уступа. Промежуточные детонаторы изготавливают непосредственно перед помещением в скважину, реже на складе ВМ. Шашки-детонаторы, патроны аммонита №6ЖВ либо ПНП обвязывают детонирующим шнуром, либо помещают в проколы патронов (шашки имеют специальные гнезда) капсюли СИНВ. Промежуточный детонатор или патрон-боевик опускают в скважину на ДШ или УВТ. При глубине скважины более 15м детонирущий шнур дублируют, применяют по две нити ДШ на боевик.

Далее размещается основной заряд механизированым либо ручным способом. В настоящее время чаще всего применяется поточная схема зарядки скважин блока, заключающаяся в одновременном заряжании всех скважин. Сначала устанавливается нижний заряд во всех скважинах подлежащих зарядке в течение смены, затем поочередно устанавливают промежуточные детонаторы, затем основной заряд и так далее. Взрывники бригады специализируются на выполнении конкретной операции. Один устанавливает боевики, другой засыпает нижнюю часть заряда, третий – оператор зарядной машины засыпает основной заряд, четвертый формирует воздушные промежутки или выполняет забойку скважин.

При ручном заряжании патроны эмульсионных ВВ разрезают ножом и сбрасывают в скважину. Россыпные гранулированные либо порошкообразные ВВ засыпают в скважины через воронки из оцинкованной жести. Воронка исключает просыпи ВВ, снижает вероятность попадания горной породы в заряд через устье скважины, а металл воронки снимает статический заряд с гранул ВВ. При отсутствии воронок на скважину рекомендуется укладывать бумажный мешок, с крестообразным разрезом, снижающий вероятность просыпи ВВ.

В процессе зарядки контролируется величина заряда в скважине, аналогично замеру длины скважины. Застрывший заряд пробивается деревянным шестом забойником, либо куском пластмассовой трубы. Не допускается ликвидация застревания патронов боевиков. Запрещено использование для этих целей бурового станка.

При зарядке обводненных скважин, ВВ засыпают небольшими порциями, дожидаясь его просадки под воду. Выходящие из скважины отрезки ДШ и УВТ укрепляют в устье, для исключения их падения в скважину. Застрявшие заряды при их осадке способны утащить в скважину ДШ и УВТ вместе с грузом. Обводненные скважины можно заряжать и не водоустойчивыми ВВ. Для чего их размещают в полиэтиленовые рукава.

 

142. Изготовление боевиков и промежуточных детонаторов.

Инициирование скважинных и шпуровых зарядов осуществляется патронами-боевиками или промежуточными детонаторами, изготовленными из взрывчатого вещества скорость детонации, которого не ниже скорости детонации ВВ основного заряда. Боевики должны изготавливаться на местах производства работ или в других местах, установленных руководителем организации (шахты, рудника карьера и т.п.), в количествах, требующихся для взрывания зарядов за один прием. При проходке стволов шахт с поверхности боевики должны изготавливаться в будках (помещениях).

Детонатор должен вводиться в патрон на полную глубину и надежно фиксироваться, при этом используемые для образования углублений иглы необходимо изготавливать из материалов, не дающих искр и не коррозирующих от взаимодействия с взрывчатыми веществами. Боевики из прессованных или литых взрывчатых веществ с инициированием от детонаторов разрешается изготавливать только из патронов (шашек) с гнездами заводского изготовления. Расширять или углублять имеющееся гнездо запрещается. При изготовлении промежуточных детонаторов из порошкообразных патронированных взрывчатых веществ с применением детонирующего шнура конец детонирующего шнура в патроне должен завязываться узлом или складываться не менее чем вдвое. Разрешается обматывать детонирующий шнур вокруг патрона взрывчатых веществ.

Неиспользованные боевики подлежат уничтожению взрыванием в порядке, установленном руководителем организации (шахты, рудника, карьера и т.п.).

 

143. Зарядные устройства для создания воздушных промежутков в скважинах.

Применение зарядов с воздушными промежутками, помимо улучшения в дроблении горных пород, сокращает в среднем удельный расход ВВ на 10-25 %, в отдельных случаях эта величина достигает 30-35 %. Выход негабаритных кусков в среднем уменьшается в два - три раза, в некоторых случаях он сокращается в шесть-семь раз. Чем меньшей крепостью обладает горная порода, тем уступ имеет больший угол откоса, и большее сопротивление по его подошве приходится преодолевать нижней части заряда. Поэтому естественно, что оптимальная величина верхней части заряда, рассредоточенного воздушным промежутком, для пород средней крепости экспериментально установлена равной 30 %, а нижняя - 70 % всего заряда, в то время как для пород весьма крепких оптимальной вес верхней части заряда составляет 45 %, а нижней -55 %.

Промежутки между частями рассредоточенных зарядов формируются размещением буровой мелочи, либо другого инертного материала. Можно сформировать воздушный промежуток с помощью специальных резиновых камер, прекрывающих сечение скважины. Зарядная машина МЗ-3М оснащена устройством накачивания камер, аналогичных камерам волейбольных мячей. В настоящее время, широко используется способ подвешивания верхнего заряда в полипропиленовом тканом рукаве. Во время зарядки рукав удерживается на заданной высоте, за счет крепления к засыпной воронке. По окончанию зарядки рукав удерживается за счет сцепления со стенками скважины.

Для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах, а также отделения сухой верхней части заряда из неводоустойчивых взрывчатых веществ, от нижней, обводнённой части скважинного заряда, на открытых горных работах используются зарядные устройства на основе тканого полипропиленового рукава. Удерживание верхнего заряда в скважине осуществляется за счет распора полипропиленового рукава, с диаметром большим диаметра скважины, находящимися в нем гранулированными ВВ. Диаметры рукавов должны быть не менее чем на 10-20 мм больше диаметров скважин, в которых размешаются зарядные устройства. Зарядное устройство включает в себя воронку с полипропиленовым рукавом, собранным гармошкой, на нижнем конце которого закреплен груз. С помощью вшитого груза, рукав распускается в скважине на необходимую глубину. Заполнение рукава взрывчатым веществом и установка промежуточного детонатора осуществляется через воронку в порядке, аналогичном зарядке скважины.

 

144. Внутрискважинные схемы инициирования зарядов ВВ.

Электрическое взрывание скважинных зарядов применяется крайне редко, чаще только для взрыва одиночных скважин. Применение электродетонаторов внутри скважин часто приводит к отказам, из-за порыва проводов при зарядке, подбоя скважин - разделение заряда при смещении стенок скважин от взрыва соседних зарядов. Ликвидация отказов с находящимися в них электродетонаторами относится к числу самых опасных операций. Скважинные заряды в основном взрывают системой СИНВ, детонирующим шнуром. Первый способ значительно дороже (в 5…20 раз) двух других, но имеет ряд преимуществ при массовых взрывах большого количества скважин: хорошая управляемость очередностью взрыва зарядов, повышенная надежность взрывной сети, отсутствие выгорания ВВ вокруг проводника детонации (ДШ и УВТ), проще монтаж взрывной сети, пониженное сейсмическое воздействие зарядов, также более безопасные условия применения.

Инициирование скважинных зарядов может быть верхним или прямым, нижним или обратным, а так же многоточечным. Для взрывания скважинных зарядов чаще всего используется нижнее или обратное инициирование, более надежное при смещении скважин от взрыва соседних зарядов. При обратном инициировании действие заряда в перебуре улучшается и порода в подошве лучше дробится. Кроме того, можно на 25…30% уменьшить глубину перебура. Для надежности взрывную сеть ДШ дублируют: концы двойной линии ДШ опускают до дна скважины, затем засыпают ВВ.

Детонирующий шнур при его использовании для нижнего инициирования скважинных зарядов, проходит через заряд ВВ. Детонация будет распространяться по радиальным направлениям от детонирующего шнура. Если ВВ недостаточно чувствительно (гранулированные ВВ) и от ДШ не взрывается, но при этом вызывает выгорание ВВ вокруг нити ДШ. По заключениям отдельных исследователей работоспособность заряда ВВ, после взрыва проходящего через заряд ДШ снижается на 10-15%. Чтобы нитка ДШ, предназначенная для инициирования нижней части, не вызвала выгорание заряда на ДШ надевают полиэтиленовый шланг, ослабляющий детонационный импульс. Детонационная волна проходящая по ударно-волновой трубке СИНВ не оказывает воздействия на ВВ заряда. Практикуется применение СИНВ-С с величиной замедления порядка 300-500 мс. Наличие внутрискважинного замедления снижает вероятность нарушения поверхностной взрывной сети при взрыве первого ряда скважин.

В целях безопасности взрывного производства разрабатываются и применяются промышленные взрывчатые вещества с низкой чувствительностью. Как правило, для запуска детонации в современных промышленных взрывчатых веществ недостаточно импульса взрыва капсюля-детонатора или нескольких ниток детонирующего шнура. Для этой цели применяют ограниченные по массе (0,2-3,0кг) заряды более чувствительных высокобризантных ВВ (с высокой скоростью детонации): шашки-детонаторы, патроны аммонита, называемыми промежуточными детонаторами, иногда используется термин патрон-боевик. Масса промежуточного детонатора, определяется характеристикой применяемого ВВ основного заряда. Для каждого типа ВВ масса промежуточного детонатора указывается в руководстве по применению. Увеличение массы промежуточного детонатора повышает надежность срабатавания основного заряда, на практике для боевиков используются шашки-детонаторы массой 0,650 – 0,850кг, патроны аммонита ПН-П – 90 массой 3,5 кг или трех – десяти аммонита №6 ЖВ массой по 0,250 кг. Промежуточные детонаторы не рекомендуется устанавливать ниже отметки подошвы взрываемого уступа. Нежелательно нахождение в неотработанной части горных пород, в стакане отказавшей скважины чувствительных ВВ. При длине скважинного заряда для гексонита более 5м, а для других ВВ более 10м обязательна установка верхнего и нижнего промежуточного детонатора, т.е. дублирование.

145. Схемы взрывания скважинных зарядов на открытых горных разработках.

Существенное влияние на качество дробления, проработку подошвы уступа и форму развала взорванной породы оказывает порядок, очередность взрывания скважин. Порядок взрывания бывает: мгновенным, когда все заряды взрываются одновременно; короткозамедленным, когда интервалы между взрывами отдельных зарядов или групп измеряются миллисекундами (0,005 – 0,250 сек.). Замедленное взрывание (интервалы между взрывами более 0,250 сек.) на открытых разработках не применяется из-за опасности подбоя скважин.

При мгновенном многорядном взрывании основное действие зарядов первого ряда направлено в сторону откоса уступа. Основное действие зарядов второго и последующего рядов направлено в верх, в связи с чем подошва уступа плохо прорабатывается. Сближении скважин, увеличение расхода ВВ ведут к повышенному разлету кусков, выбросу породы на верхнюю площадку уступа, широкому развалу, большому заколообразованию массива и сильному сейсмическому эффекту. Это обуславливает ограниченное применение мгновенного взрывания на карьерах, используется для взрывания контурного ряда скважин и «встряхивания», ослабления угольных пластов для облегченной их разборки экскаватором.

Применение короткозамедленного поочередного взрывания скважин и различных схем создания очередности взрыва зарядов обеспечивает: высокую интенсивность дробления; формирование развала горной массы желаемых геометрических параметров; минимальные разрушения в глубь массива; получение минимального сейсмического эффекта воздействия взрыва на окружающие сооружения и объекты. Увеличение времени действия волн напряжений на массив и создание дополнительных свободных поверхностей для смежных зарядов позволяет существенно улучшить показатели взрывных работ, по сравнению с мгновенным: улучшается равномерность дробления; сокращается на 10 – 15% расход ВВ; сокращается в 1,2 – 1,3 раза ширина развала; уменьшается нарушенность окружающего массив. Порядок многорядного короткозамедленного взрывания (МКЗВ) определяется очередностью взрывания зарядов, что обеспечивается их схемой коммутации (монтажа) взрывной сети.

При отбойке скважинными зарядами применяют чаще всего многорядную схему расположения вертикальных и наклонных скважин во взрываемом массиве. Множество разработанных схем многорядного короткозамедленного взрывания зарядов укладываются в две группы: схемы порядные с различным расположением и направлением рядов, взрываемых на свободную поверхность откоса уступа или создаваемую взрывом предыдущего ряда; врубовые схемы характеризуются наличием скважин взрываемых в наиболее тяжелых условиях, с одной обнаженной поверхностью, при этом формируется дополнительная вторая или третья обнаженная поверхность, что облегчает работу взрывов последующих зарядов.

 

 

146. Классификация схем коммутации при короткозамедленном взрывании скважинных зарядов на открытых горных разработках и условия их применения.

Одним из методов повыше­ния эффективности многорядно­го короткозамедленного взрыва­ния является выбор наиболее ра­циональной схемы коммутации скважинных зарядов, обеспечивающей качественное дробление пород и снижение интенсивности сейсмических колебаний. Схемы коммутации при короткозамедленном взрывании на открытых горных разработках классифицируют по их ориентации относительно откоса уступа, по направлению перемещения и конфигурации фронта отбойки. Эффективность каждой схемы и условия применения зависят от числа взрываемых рядов скважин, требований к параметрам развала, структуры и взрываемости массива и других ограничений.

 

Группа и варианты схем	Условия применения
Продольные порядные последовательные	Фронтальный забой, подобранный откос уступа, легковзрываемые породы.
Порядные врубовые	Фронтальный забой, подобранный и не подобранный откосы уступа, не менее трех рядов скважин, породы средней и ниже средней взрываемости, необходимость уменьшения развала. Траншейный забой. Легко взрываемые породы.
Поперечные порядные последовательные	Фронтальный забой, подобранный и не подобранный откосы уступа, не менее четырех рядов скважин, породы средней и ниже средней взрываемости, откос уступа обнажен во фланге. Траншейный забой, подобранный откос уступа, небольшая протяженность взрываемого блока, породы средней и ниже средней взрываемости.
порядные врубовые	Фронтальный забой, подобранный и не подобранный откосы уступа, не менее четырех рядов скважин, породы средней и ниже средней взрываемости, необходимость уменьшения развала.
Диагональные порядные последовательные и порядные врубовые	Фронтальный забой, подобранный и не подобранный откосы уступа, сложное строение массива, не менее четырех рядов скважин, имеются ограничения по сейсмическому эффекту.
Волновые треугольные, трапецевидные, радиальные и т.п.	Фронтальный забой, подобранный и не подобранный откосы уступа, трудновзрываемые породы сложной структуры.

 

Существенное влияние на дробление горных пород оказывает и величина замедления между группами зарядов. Интервал замедления между взрывами зависит от физико-механических свойств горных пород и определяется экспериментальным путем в пределах 20-50 мс. С увеличением крепости пород интервал замедления уменьшают. В схемах соединения зарядов из ДШ замедление между группами зарядов осуществляют с помощью пиротехнических реле. При инициировании зарядов СИНВ соответствующее замедление обеспечивают поверхностными устройствами СИНВ-П, капсюль-детонатор которых содержит пиротехнический замедлитель.

 

147. Монтаж поверхностной взрывной сети.

Монтаж взрывнойсети выполняет,как правило, старший взрывник, под наблюдением руководителя массового взрыва. Для крупных взрывов привлекаются наиболее опытные взрывники.

При взрывании с помощью СИНВ сначала монтируют взрывную сеть в группах. Последовательно соединяют заряды устройствами СИНВ-П от заряда взрываемого последним в направлении заряда взрываемого первым. Свободные концы УВТ не обрезают. Смонтированные группы после проверки собирают в общую сеть. При взрывании с помощью ДШ, соединяют в группы скважины взрываемые одновременно. При и этом взрывники раскладывают участковые отрезки ДШ и привязывают к ним ДШ скважинных зарядов. По окончании вязки ДШ групп растягивается магистральные линии ДШ. Затем устанавливаются пиротехнические реле. Обязательным условием, при применении замедлителей, является дублирование взрывной сети ДШ. Чаще всего это выполняется методом «закольцовки». Не допускается соединение ДШ под острым углом в направлении детонации. В местах пересечения нитей ДШ, между ними прокладываются деревянные доски. Смонтированная сеть ДШ и УВТ должна быть слегка натянута. Крепление УВТ к капсюлям-детонаторам СИНВ-П и связывание ДШ должны выполняться надежно, так как при взрыве наблюдается подбрасыван<