Виды отбойки. Скважинная отбойка

РЕФЕРАТ

Выполнила: Студ. Гр. Гдр-3 ТасмамбетоваАлуа

Проверил: Профессор д.т.н. Кулнияз С. С.

АКТОБЕ

План
1. Введение
2. Основная часть
2.1 Виды отбойки. Скважинная отбойка

2.2 Применение скважинной отбойки

2.3 Повышение эффективности скажинной отбойки на подземных рудниках Хибин при использовании ВВ местного изготовления

3. Заключение
4. Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Отбойка — это процесс отделения части руды от массива в блоке с одновременным дроблением ее на куски. Она должна обеспечивать более полное отделение руды от массива в пределах проектного контура, минимальные законтурные обрушения массива и хорошее качество дробления. Отбойка руды осуществляется с применением буровзрывных работ, механических средств и самообрушения. Выбор способа отбойки руды зависит от таких факторов, как физико-механические свойства руды, горно-геологические условия и принятая система разработки. При подземной добыче в основном применяют скважинную отбойку. Ее превалирующее значение в обозримом будущем сохраняется.

2. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Виды отбойки. Скважинная отбойка

Применяют следующие способы взрывной отбойки: шпуровой, скважинный и минный (сосредоточенными зарядами).

1. Взрывная отбойка

На подземных рудниках применяется взрывной способ отбойки. Заряды располагают в скважинах, шпурах или в горных выработках (минные или сосредоточенные заряды). Соответственно, эффективность взрывного способа отбойки, помимо свойств пород, зависит в первую очередь от способа бурения и типа ВВ.

К недостаткам этого способа отбойки относятся:

* неравномерное дробление руды с определенным количеством негабаритных кусков, которые приходится подвергать вторичному дроблению;

* прерывистость процесса, связанная с простоями из-за проветривания;

* трудности с обеспечением полной безопасности работ;

* неблагоприятные условия с точки зрения поточности производства, а значит, и автоматизации технологического процесса и т. п.

Для оценки результатов отбойки применяют следующие технико-экономические показатели:

* производительность труда бурильщика, выражаемая в тоннах или кубических метрах обуренного шпурами или скважинами массива в смену (т/смену, м /смену);

* удельный расход взрывчатого вещества (ВВ) на отбойку тонны или кубометра руды (кг/т, кг/м3);

* выход руды при отбойке с одного метра шпура или скважины (т/м, м3/м);

* выход негабарита в процентах по весу от общего количества отбитой руды.

2. Шпуровая отбойка

Отбойку руды зарядами, расположенными в шпурах, начали применять со времени изобретения пороха.

Шпуры - цилиндрические полости диаметром до 75 мм и длиной до 5 м пробуренных в массиве горных пород. Шпуровые заряды обладают меньшей мощностью, по сравнению со скважинными: в 1 м шпура диаметром 40 - 50 мм вмещается 0,8 - 1,5 кг ВВ, тогда как в 1 м скважины диаметром 105 - 150 мм до - 15 - 20 кг ВВ. Этим определяется значительная трудоемкость шпуровой отбойки, так как для добычи одного и того же количества руды нужно пробурить шпуров в несколько раз больше, чем скважин. Поэтому шпуровую отбойку используют, как правило, в тех случаях, где невозможно или невыгодно применять скважинную.

Технико-экономические показатели шпуровой отбойки:

* Производительность труда бурильщика изменяется от 5 - 50 м3/смену при использовании перфораторов, до 400 - 600 м3/смену при применении самоходных бурильных установок, имеющих 2 - 3 манипулятора с бурильными машинами (большие величины - в рудах средней крепости и забоях достаточной площади);

* удельный расход ВВ на отбойку - 0,6 - 3 кг/м3;

* выход отбитой руды на 1 м шпура - 0,3 - 1,5 м3/м;

* выход негабарита - от 0 до 3 - 5 %.

Преимущества шпуровой отбойки:

* возможность применения при любой мощности залежи и при искусственном поддержании выработанного пространства;

* наиболее полная выемка руды у контактов залежи и относительно меньшее разубоживание пустой породой;

* достаточно мелкое дробление руды.

Недостатки шпуровой отбойки:

* высокие материально-трудовые затраты;

* работа бурильщика в непосредственной близости к разрушаемой части блока, что не всегда в достаточной мере безопасно;

* сложность или практическая невозможность одновременного обрушения больших объемов руды;

* повышенная запыленность рудничной атмосферы (при пневматическом бурении).

Область применения шпуровой отбойки:

* маломощные рудные залежи;

* рудные тела сложной формы и ценные руды, если необходимы точная выемка руды по контактам и небольшое разубоживание;

* отрабатываемые с креплением или закладкой недостаточно устойчивые руды, которые меньше нарушаются при взрывах мелких шпуровых зарядов;

* при работе людей в очистном пространстве и при выемке руды забоями ограниченного сечения;

* при необходимости оставления рудных целиков для поддержания кровли очистных камер.

3. Скважинная отбойка

Взрыванием скважинных зарядов ВВ отбивается около 60 % руды, добываемой взрывным способом. Скважины, используемые для отбойки руды, обычно имеют глубину от 5 до 100 м. Диаметр их от 40 до 200 мм и более. Максимальная глубина взрывных скважин ограничена, т.к. при бурении глубоких скважин происходит их искривление и поэтому невозможно добиться заданного направления и, как следствие хорошего качества дробления.

Основные параметры скважинной отбойки:

* линия наименьшего сопротивления (л.н.с.);

* расстояние между соседними скважинами.

Отбойку осуществляют послойно, вертикальными или горизонтальными слоями, при этом скважинные заряды размещают, как правило, в одной плоскости, параллельной открытой поверхности забоя. Толщина слоя в этом случае будет равна л.н.с.

Расположение скважин в отбиваемом слое бывает:

* параллельное;

* параллельно-сближенное;

* веерное;

* пучковое.

К достоинствам при параллельном расположении скважин относятся:

* равномерное размещение зарядов ВВ в отбиваемом массиве, что способствует качественному дроблению с небольшим выходом негабарита;

* меньше удельный расход скважин;

* более полно используется длина всех скважин, поскольку нет сближенных участков, не заполняемых ВВ.

Параллельное расположение скважин имеет недостатки:

* большой объем трудоемких нарезных работ, так как на каждый отбиваемый слой нужно проходить дополнительную буровую выработку (закрытую или открытую заходку);

* с каждой позиции установки станка можно пробурить только одну скважину;

* труднее чем при шпуровой отбойке обеспечить полноту отбойки при изменчивых элементах залегания рудного тела;

* целики между закрытыми буровыми заходками при небольшом расстоянии между рядами скважин слишком узкие и неустойчивые.

Поэтому при отбойке вертикальными слоями нередко приходится переходить на так называемые открытые заходки (балконы), работа в которых требует соблюдения особых мер безопасности.

По этим причинам отбойку параллельными скважинами применяют в устойчивых труднодробимых рудах, когда повышенные затраты на отбойку компенсируются уменьшением расходов на вторичное дробление негабарита. Отбойку параллельными скважинами применяют на некоторых рудниках, в том числе на руднике им. Губкина в КМА.

Пучковое расположение скважин применяют в основном для посадки кровли и разрушения целиков. Взрывают скважины в пучке одновременно или с коротким замедлением по веерам. По отбойке пучками скважин в очистной камере имеются лишь отдельные примеры (Нижне-Тагильский горно-металлургический комбинат).

Долгое время отбойку считали возможной лишь на свободное пространство. В 1954 году на комбинате "Апатит" вынуждены были произвести крупный взрыв в условиях зажима и получили удовлетворительные результаты.

Рассмотрим более подробно особенности скважинной отбойки руды в зажиме. Отбойкой в зажиме называется отбойка на контактирующую вплотную с забоем отбитую руду или обрушенную вмещающую породу.

Свободного пространства около взрываемого массива или нет, или его недостаточно для нормального разрыхления: не более 10 - 20 % объема взрываемого массива. Взорванная руда разрыхляется (увеличивается в объеме) в основном за счет уплотнения зажимающего материала. Обычно отбойка в зажиме бывает секционной: многорядной с короткозамедленным взрыванием каждого ряда. Однорядная (порядная) отбойка в зажиме менее эффективна.

Исследования возможности скважинной отбойки руды в зажиме и особенностей ее технологии впервые выполнены в 1956 году Московским горным институтом (в н. в. Московский государственный горный университет) совместно с Зыряновским свинцовым комбинатом, и к настоящему времени этот метод отбойки нашел широкое распространение на подземных рудниках.

Основные требования к технологии скважинной отбойки в зажиме заключается в следующем:

* Отбивать руду в зажиме следует секциями, используя многорядное взрывание, с коротким замедлением для каждого ряда.

* В залежах крепких руд мощностью 18 - 25 м ширина секции Вс должна составлять 15 - 18 м, а ширина прилегающей зоны зажимающего материала В3 не должна быть меньше 25 - 30 м. Меньшая ширина зоны зажимающего материала требует соответствующего уменьшения ширины секции так, чтобы Вс < 0,7 В3. м.

* В залежах мощностью около 10 м ширина секции должна быть снижена до 10 - 12 м (примерно в 1,5 раза), так как в этом случае влияние стенок очистного пространства противодействует равномерному уплотнению зажимающего материала.

* В весьма мощных залежах руд средней крепости возможно увеличение ширины секции до 20 - 30 м, но при условии принятия специальных мер против выброса руды в буровые выработки, а также при наличии значительных размеров зоны зажимающего материала (до 60 - 80 м).

* В первом ряду скважин линию наименьшего сопротивления целесообразно увеличить (до 1,3 - 1,5 раза при пониженной устойчивости руды) во избежание разрушения их предшествующим взрывом, а чтобы дробление массива и уплотнение зажимающего материала были достаточными, нужно увеличить соответственно и число скважин в этом ряду.

* Интервал короткозамедленного взрывания зарядов должен быть примерно в 1,5 раза больше по сравнению с обычным (на пример 25 мс вместо 15 мс), во-первых, чтобы реализовать преимущества более продолжительного действия взрыва на массив, связанного с сопротивлением зажимающего материала и противодавлением газов, и, во-вторых, чтобы успел образоваться просвет между массивом и отбитой рудой.

* После взрыва должен быть произведен частичный выпуск отбитой руды (в объеме примерно 20%), что создает нормальное разрыхление и уменьшает потери энергии взрывной волны в зажимающем материале при следующем взрыве.

Основными преимуществами отбойки в зажиме являются:

* отсутствие необходимости в предварительном образовании открытого компенсационного пространства, что повышает устойчивость массива и позволяет вести выемку в одну стадию с однотипной технологией;

* возможность выпускать руду непосредственно в торец буровой выработки, т. е. применить так называемый торцевой выпуск, при котором в отличие от обычного донного выпуска нет необходимости проводить трудоемкие и дорогостоящие работы по устройству выпускных выработок (воронок или траншей).

К недостаткам отбойки в зажиме можно отнести: затруднения, возникающие при выпуске первых доз уплотненной взрывом руды (зависания руды над выпускным отверстием), а также выброс руды в буровые выработки или некоторое усложнение схем подготовки блока, направленное на устранение этого выброса. В большинстве случаев эти недостатки менее существенны, чем отмеченные достоинства.

Выбор варианта отбойки для конкретных условий производится на базе соответствующих технико-экономических расчетов. Причем оптимальным не обязательно будет самый экономичный вариант отбойки (по затратам на бурение и взрывание, а также на проведение и поддержание буровых выработок).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: