Показатели взрывной отбойки

Как отмечено выше, основным способом отбойки руд средней крепости и более крепких является взрывное разрушение массива. Эффективность отбойки характеризуется следующими показателями:

· сменная производительность бурового оборудования;

· удельный расход ВВ;

· точность оконтуривания рудного тела или вероятность отклонения контура выемки от проектного значения;

· качество дробления руды или выход негабарита (допустимая крупность отбитого материала).

Сменная производительность измеряется в м/смену, м³/смену или т/смену и составляет:

, (4.1)

где Δ – выход руды (породы) с 1 м шпура (скважины), м³/м;

L – длина пробуренных шпуров (скважин) в течении смены, м.

Удельный расход ВВ на каждом месторождении в очистных и проходческих забоях определяется чаще всего экспериментально. Этот показатель, как и выход руды с одного метра буровой выработки, зависит от крепости руды (породы), ее вязкости, трещиноватости, мощности залежи и количества плоскостей обнажения забоя.

Практически трудоемкость буровых работ находится в прямой зависимости от коэффициента крепости руды. Большую роль играет естественная трещиноватость на удельный расход ВВ, параметры расположения шпуров и скважин в забое и выход негабарита. Густая сеть трещин с расстоянием между ними меньше кондиционного куска весьма благоприятна для качественного дробления массива. При редкой сети трещин приходится сгущать сетку расположения шпуров (скважин).

Влияние мощности на показатели отбойки обусловлено тем, что на шпуры (скважины), расположенные на контурах забоя приходится меньший объем руды (породы). Более того, чтобы избежать разрушения пород за проектным контуром выемки, крайние шпуры (скважины) требуется сгущать и проводить их зарядку с уменьшенным расходом ВВ. В проходческих забоях, для снижения нарушенности боковых стенок выработок и уменьшения сейсмического воздействия на них, используется так называемое «гладкое» взрывание. Расстояние между шпурами по периферии выработки уменьшается до 20-30 см и только в половине из них размещаются заряды ВВ.

Заметное влияние на удельный объем буровых работ оказывает число обнаженных плоскостей рудного массива. В проходческих забоях подготовительно-нарезных выработок при одной плоскости обнажения отбойка является наиболее трудоемкой и обходится сравнительно дорого. Влияния числа обнаженных плоскостей на количество шпуров, например, при слоевой нисходящей выемке залежи, наглядно показано на рис. 4.1.

а б

Рис. 4.1. Схема шпуровой отбойки при послойной выемке. а – сплошным забоем; б – заходками.

Контур выемки и точность исполнения проекта разбуривания рудного тела определяют уровень прихвата пустых пород (разубоживание) и потери не отбитого полезного ископаемого в бортах камеры. С уменьшением мощности рудного тела влияние отклонений взрывных скважин (шпуров) от проектного контура выемки резко возрастает. Особенно это важно при отработке жильных месторождений с неясными контактами с вмещающими породами.

При разбуривании трещиноватых массивов нередко происходит искривления взрывных скважин, нарушается схема размещения зарядов ВВ, что обусловливает, с одной стороны, повышенный выход негабарита, с другой – переизмельчение отбитого ископаемого и главное – отклонение от проекта выемки с неизбежными потерями и разубоживанием руды. Поэтому к современным буровым машинам предъявляются повышенные требования в части точности бурения и контроля за вероятными отклонениями скважин.

Отношение массы негабаритных кусков к массе всей отбитой руды называется выходом негабарита. Отбитая руда проходит несколько стадий выпуска, погрузки и перегрузки перед выдачей на поверхность. Из очистного блока ее извлекают, например, погрузочно-доставочной машиной (ПДМ), доставляют в участковый или капитальный рудоспуск, выгружают в транспортные средства (вагоны или автосамосвалы) и далее через бункер, нередко оборудованный дробилкой, и дозирующее устройство размещают в скипе. Размер кондиционного куска руды должен позволять беспрепятственно исполнять весь перечисленный выше процесс.

В случае поступления из блока кусков негабаритного размера, их подвергают вторичному дроблению соответственно с дополнительными затратами. Вторичное дробление осуществляется преимущественно взрывным способом накладными зарядами обычно в течении смены с потерей рабочего времени для добычи руды. Возникает необходимость остановки забоя и оборудования на период взрывных работ и проветривания рабочей зоны. При зависании негабарита в горловине выпускной выработки, повышается опасность травмирования взрывника.

Размер кондиционного куска оказывает большое влияние на экономику рудника. Обычно при выемке маломощных рудных тел со шпуровой отбойкой максимально допустимый размер кусков составляет 300-400 мм. При отработке мощных залежей на современных рудниках размер кондиционного куска достигает 1000-1200 мм. При этом в приемном бункере, перед подачей в скип, рудная масса подвергается механическому разрушению в щековых или конусных дробилках.