Специальные методы ведения взрывных работ на золоторудных карьерах

Взрывная отбойка в условиях образований мерзлой корки пород. Суровые климатические условия районов расположения золоторудных карьеров создают известные трудности при ведении горных работ в зимний период. Из-за сезонного промерзания пород, особенно глинистых или увлажненных участков, осложняется взрывная отбойка. Промерзает также и верхний слой скальных массивов, прикатанный погрузочно-транспортной и буровой техникой вперемежку со снегом, Толщина промерзшего слоя (мерзлой корки) достигает 3 м.

При взрывании по обычной технологии мерзлая корка раскалывается на крупные куски и практически вся переходит в негабаритную фракцию. В производственных условиях испытывались различные способы улучшения качества дробления мерзлой корки малыми зарядами, помещаемыми в специальные, дополнительно пробуренные мелкие скважины глубиной, равной толщине слоя сезонной мерзлоты (рис. 4.19, а).

Анализ результатов взрывов мерзлой корки по такой технологии показал, что выход негабаритов находится в пределах 6-21%, при этом имело место большое число отказов скважинных зарядов, так как из-за малого расстояния между скважинами происходил подбой коммутационной сети ДШ.

Высокий выход негабарита обусловливается, во-первых, раскалыванием вязкой мерзлой породы на большие куски, соразмерные малой сетке скважин, во-вторых, распространением трещин-заколов за последним рядом взрываемых скважин, что заранее предопределяет повышенный выход негабарита при отработке последующего блока. Кроме того, при малой сетке скважин не представляется возможным применить специальные схемы короткозамедленного взрывания, повышающие степень взрывного дробления.

Установлено, что лучшее использование энергии взрыва для рыхления мерзлой корки пород достигается при расположении заряда BB под слоем мерзлого грунта (рис.4.19,б).

Глубину заложения верхнего заряда можно определить по формуле.

где С - расстояние от верхнего торца верхнего заряда до нижней границы мерзлого слоя, м; mм - мощность (толщина) мерзлой корки пород, м.

Массу верхнего заряда устанавливают из соотношения (см. рис. 4.19,б)

где Qвз - масса верхнего заряда, кг; Qобщ - масса общего заряда скважины; 0,14-0,42 - эмпирические коэффициенты (0,14 принимаем при mм = 1 м; 0,42 - при mм = 3 м).

Внедрение предложенной технологии на одном из карьеров Якутии позволило отказаться от бурения дополнительных коротких скважин, что сократило объем бурения почти на 10%, снизить до 1,5-3% выход негабаритной фракции от сезонно-мерзлых пород и уменьшить на 0,15 кг удельный расход BB на подготовку 1 м3 горной массы.

Ограничение разлета взорванных пород. В практике разработки золоторудных месторождений нередко создаются ситуации, когда необходимо вести горные работы вблизи жилой застройки или промышленных сооружений. Естественно, что в таких условиях ведение работ возможно лишь при использовании специальных мер по снижению разлета кусков породы при взрыве.

Выделяется три основных вида перемещения пород взрываемого блока взрывом: фронтальный отброс породы; бросок породы при прорыве взрывных газов сквозь взрываемый массив; разброс породы с поверхности блока под действием взрывных газов.

Фронтальный отброс пород обычно не представляет большой опасности, так как легко регулируется. Бросок породы при прорыве газов является следствием несоответствия параметров расположения зарядов конфигурации взрываемых участков массива или резкого изменения прочностных характеристик взрываемой среды, представляет большую опасность, так как практически не прогнозируется и менее поддается регулированию.

Разброс с поверхности уступа также обусловлен действием прорвавшихся газов взрыва через скважину или трещины заколов.

Изучение причин броска породы показывает, что в большинстве случаев он возникает в первом ряду зарядов заходки в подошвенной части заряда. Большая вероятность броска породы появляется, когда скважины первого ряда забуриваются с отклонением от проекта при ЛHC меньше расчетной, особенно при большом диаметре скважин, так как местная концентрация заряда в этом случае значительно выше, чем при применении скважин малого диаметра.

Увеличение ЛHC по сравнению с расчетной ее величиной естественно вызывает увеличение действия взрыва и, следовательно, броска по другим направлениям.

При увеличенном удельном расходе BB значительно возрастает доля энергии на перемещение породы и поэтому по ЛДС действие взрыва возрастает. Способствует прорыву газов и наличие трещиноватости пород, параллельной или близкой к параллельному рабочему горизонту,

Для уменьшения опасности броска породы необходимо: точное забуривание скважин согласно проекту взрыва; применение скважин малого диаметра; применение умеренного удельного расхода BB (согласно исследованиям не более 0,35 кг/м3).

Использование скважин малого диаметра не всегда возможно, поэтому кроме перечисленных выше мер по снижению опасности бросков породы рекомендуется развитие фронта горных работ с направлением фронта отбойки в сторону от охранных объектов.

Разлет кусков породы с поверхности взрываемого блока зависит от правильного выбора длины забойки скважин.

Оптимальная длина забойки при "осторожном" взрывании должна быть равной или несколько превышать шестнадцать диаметров скважины. Снижению разброса кусков породы с поверхности блока способствует также рассредоточение заряда BB в скважине воздушными промежутками. Время пребывания забойки в скважине при этом возрастает на 50%.

Кроме соблюдения общих вышеперечисленных требований целесообразно применять:

- взрывание отбойных зарядов в наклонных скважинах, что обеспечивает снижение разброса с поверхности уступа за счет увеличения фронтального броска;

- размещение и взрывание с замедлением 10 мс дополнительных зарядов BB в верхней части основных и вспомогательных (коротких) скважин, обеспечивающее запирание газов взрыва зарядов BB в основных скважинах и, следовательно, лучшее дробление горной массы.

При проведении опытно-промышленных взрывов на Балейском карьере при высоте уступов 10-12 м зарядами BB в наклонных (75°) скважинах диаметром 250 мм при удельном расходе BB 0,28 кг/м3 и массе верхнего дополнительного заряда 15 кг установлено следующее: дальность разлета отдельных кусков породы составляет, 40-60 м; средний диаметр куска взорванной массы 210-230 мм.