Производственные процессы добычи руды, страница 7

Основной объем бурения на этих производствах выполняется станками НКР-100М или НКР-100МА с помощью погружных пневмоударников. Созданная в 60-тые годы прошлого столетия в Институте горного дела СО РАН, к сожалению, эта машина остается единственной отечественной дееспособной буровой техникой для подземных работ до настоящего времени.

Буровой агрегат установлен на колонке и способен бурить скважины в любом направлении. Диаметр скважин 105-125 мм. Глубина бурения – 50-60 м. Производительность бурения по породам крепостью 10-14 по шкале М.М. Протодьяконова – до 14-16 м в смену. Более подробно буровая техника, в том числе НКР, будет рассмотрена при чтении курса «Основы горного машиноведения».

Для сокращения времени подготовительно-заключительных операций и перехода станка НКР от скважины к скважине, на рудниках Горной Шории было предложено бурить их с одной стоянки с расположением пучком или по дуге с ориентацией выпуклости в сторону отбойки. Расстояние между пучковыми зарядами 4-5 м, между рядами 5-6 м. ЛНС при взрывании на зажатую среду – 4 м, при отбойке на компенсационную камеру – 5 м. Удельный расход ВВ – 0,5-0,6 кг/т, на вторичное взрывание при кондиционном куске равном 1000 мм – 0,07-0,08 кг/т.

Для соблюдения проектных параметров отбойки крайне важно контролировать направление и глубину скважин. При существующей технологии бурения станками НКР-100М точность ориентирования скважин в несколько раз ниже требуемой. Эти машины не имеют средств для регулируемой установки буровой колонны в заданном направлении и не обеспечены приспособлениями для устранения угловых отклонений, возникающих в процессе забуривания скважин.

Проведенные экспериментальные работы на рудниках Горной Шории показали, что угловые отклонения нисходящих скважин отличаются от проектного направления до 5 и более градусов. Линейные отклонения скважин на глубине 50 м достигают 4,7 м и составляют в среднем по Шерегешскому руднику 1,57 м, по Абаканскому – 0,85 м.

Анализ результатов выполненных экспериментов показал, что более точное размещение скважин создает возможность уменьшить выход негабарита на 18-20% и снизить вероятность отказов зарядов ВВ при взрывных работах.  

4.5. Минная отбойка

Минная отбойка камерными зарядами с появлением производительных станков для бурения скважин утратила свое практическое значение. С одной стороны, этот способ требует проходки специальных выработок для размещения зарядов ВВ, с другой – воздействует на массив сильным разрушительным сейсмическим эффектом, что особенно не желательно на месторождениях, склонных к горным ударам. Большие масштабы взрывных работ являются основным фактором, провоцирующим проявления горного давления в динамической форме. Неравномерное размещение концентрированных зарядов ВВ при этом способе вызывает, как повышенный выход переизмельченной руды, так и рост объемов негабаритных кусков.

4.6. Особенности отбойки руды в зажиме

Как приведено выше (см. рис. 4.5) отбойка руды как скважинными, так и минными зарядами может производиться на открытое пространство или в зажиме. В России теоретическое обоснование  метода отбойки в зажиме дано в трудах М.Д. Фугзана [1964] и В.Р. Именитова [1984].

Сущность этого способа состоит в следующем. Дробление пород взрывом происходит под воздействием ударной волны напряжений и основное разрушение вызывает волны растяжения, отраженные от поверхности массива. Под давлением расширяющихся газов, возникает дробящий эффект с отбросом взорванной массы.

При отбойке в зажатой среде поверхность отбиваемого массива контактирует с преградой в виде обрушенных налегающих пород. Энергия прямой волны от взрыва первого ряда скважин поглощается преградой. По некоторым оценкам в нормально разрыхленном зажимающем материале (коэффициент разрыхления К_р = 1,3-1,4) доля отраженной энергии составляет 75%, что достаточно для дробления массива. При уплотненных породах (К_р = 1,15) доля энергии отраженной волны уменьшается до 10-50% от энергии прямой волны, что обеспечивает лишь отрыв руды от массива. За счет волны напряжений отбитый слой руды расчленяется микротрещинами.