Вскрытие и подготовка месторождения сульфидной руды. Выбор системы разработки по технико-экономическим показателям, страница 9

Расстояние между шпурами и толщина слоя при отбойке, диаметр шпура, глубина шпу­ра, выбор взрывчатого вещества, способ детонации, глубина закладки ВВ и т.д. на разных руд­никах отличаются значительно. Примером, довольно типичным для способа вертикальной кра­терной отступающей выемки (VCR) является операция выемки целика на руднике Локсби. Размер панели здесь 12м по ширине руды, 11м по ширине панели и 55м между горизонтом верхнего вруба и кровлей нижнего.

Зарядку шпуров диаметром 165мм ведут с верхнего вруба. Перед началом зарядки из­меряют глубину каждого шпура. Алюминиевую трубку размером 0,6м х 50мм, привязанную к рулетке, вводят в шпур. При быстрой остановке трубка становится параллельной кровле нижне­го вруба, и глубину шпура можно измерить и зарегистрировать. После этого рулетку медленно опускают, и трубка поворачивается вертикально, поскольку она привязана почти по центру, что позволяет, таким образом, вытащить ее из шпура.

Глубина закладки заряда ВВ определена, и шпур забивают со дна заряда деревянной пробкой и забойкой из гравия, толщиной 10мм. Для зарядки шпуров используют Tovan HDC или Tovan экстра. Tovan HDC это пульпа высокой плотности, разработанная специально для кратерного способа. Детонатор замедленного действия опускают на запальный шнур, и конеч­ный патрон Tovan над запалом. Над зарядом укладывают примерно 2м забойки из гравия (10мм), чтобы направить силу взрыва вниз. Установлено, что захоронение на глубине 2,5-3м по­зволяет пройти в среднем 4,4м. Выемка продолжается таким образом пока не останется 9-11м верхней почвы выработки. Эту часть взрывали одним взрывом, используя последовательность VCR с двухъярусным взрыванием.

Варианты проведения взрывных работ

Использовалось несколько вариантов этой методики. Из-за более низкой цены в некото­рых операциях предпочтительней использовать нитрат аммония и мазут (ANFO), хотя опыт Садбери показал, что эмульсионные взрывчатые вещества заряжать легче. Используют как электрические, так и неэлектрические детонаторы, предпочтение отдается неэлектрическим замед­лителям в направленных вниз шпурах. Детонация осуществляется с помощью направленных вниз проводов детонирующею шнура с цельной сердцевиной. Можно рассчитать серии взрывов с фактически бесконечным числом шпуров, которые можно взрывать отдельно. Вибрация более тесно связана с соотношением заряд/шпур, чем заряд/задержка. На протяжении всей серии ин­тервалы остаются постоянными, обычно они составляют 25мс. Что касается формы шпура, его диаметра, глубины закладки заряда, веса заряда или схемы взрывания, то здесь не существует единого мнения. Специалисты по взрывам полагают, что это проблема, в которой роль инже­нерной геологии не менее важна, чем физика. Заряды ВВ часто укладывают в места и в количе­ствах, установленные по традиции, и поправки вносятся путем проб и ошибок в процессе рабо­ты.

Ярусное взрывание используется для добычи, а также для выемки верхней почвы выра­ботки. И на руднике Стоуби, и на руднике Северный Коппер Клиф используют двухъярусные заряды для промышленной добычи. Вообще этот способ стараются не использовать, за исклю­чением выемки верхней почвы выработки, из-за возможности взрыва сульфидной пыли.

3.3 Транспортировка материала при добыче способом VCR

Радиоуправляемые погрузочно-доставочные машины

В 1978 году Джарвис Кларк впервые установил радио управление на погрузочно-доставочную машину в Садбери. Впервые оператор мог отправлять автомат в опасную зону для извлечения руды, которую раньше оставляли в закладываемом забое.

Успех этой первой машины был главным элементом в том, что способ VCR стали ис­пользовать для валовой разработки руд Садбери. Сегодня более чем на 100 погрузочно-доставочных машинах установлено радиоуправление на погрузочных машинах всех размеров и конструкций от 0,9 до 7,3м3. Радиоуправление часто устанавливают на месте заводские монтаж­ники, хотя многие потребители имеют возможность осуществить свою собственную установку. Первоначальные сомнения по поводу неспособности оператора правильно видеть машину, по­тери "ощущения" машины, поскольку он сам не сидит в ней, оказались необоснованными. Про­изводительность машины и добыча не страдают при радиоуправляемой работе.

В большинстве случаев использования радиоуправляемые погрузочно-доставочные ма­шины работают или в радиоуправляемом режиме или в режиме ручного управления. Оператор загружает машину в открытом забое, используя радиоуправление, а затем переключает в режим ручного управления для откатки к рудоспуску и выгрузки. Там, где расстояние откатки длинное, погрузочно-доставочная машина остается в забое в режиме радиоуправления для загрузки карь­ерных самосвалов, которые тоже снабжены радиоуправлением для установки их рядом с погрузочно-доставочными машинами.

3.4 Закладка

Обычно после выработки забоя и сооружения перемычки жесткую закладочную смесь из песка и цемента в соотношении 17:1 заливают на 3-5м выше кромки уступа в выемочном штре­ке, расположенном ниже. Затем оставшуюся часть забоя заливают более бедным закладочным материалом в соотношении 30:1 - 50:1. Предел прочности при сжатии изменяется в зависимости от содержания воды, цемента, продолжительности выдерживания, и колеблется в пределах от 400кПа до 200кПа при работе со смесями в соотношении 30:1 - 50:1 и содержании влаги при­мерно 30%.

Самая большая проблема, связанная со стандартной закладкой, - это сюда, которая долж­на просачиваться через закладку. Она требует всесторонней подготовки перемычек и водосточно-дренажной системы до проведения закладочных работ, а это сложно и дорого. При заливке необходимо проявлять осторожность, чтобы избежать накапливания гидростатического давле­ния. Кроме того, необходимо дать время для соответственного дренирования заложенных забоев и выдерживания цемента.

В последнее время были предприняты значительные исследования, направленные на улучшение общих характеристик закладки. Ведется разработка альтернативных методик прове­дения стандартных работ по гидравлической закладке, согласно которым плотность закладоч­ной массы значительно повышается в результате удаления большого количества воды до проведения закладки. Преимущество этого метода состоит в том, что перемычки для удерживания воды не требуются; уложенная закладка прочнее, дешевле из-за пониженного содержания це­мента, а затраты на транспортировку шлама и воды значительно снижены.

Рудник Ливэк - место проведения испытаний по закладке пасты, которая представляет собой закачиваемую смесь, состоящую на 50% из дробленой породы крупностью 2мм и на 50% из пульпы хвостов крупностью 325 меш с 15% воды. Количество воды является очень важным параметром; если ее слишком мало (<14%), закладочная масса не поддается перекачиванию; если ее слишком много (>19%), смесь расслаивается.