Метод определения энергоэффективности технологий и механизации горных работ по добыче полезных ископаемых открытым способом

0,6-0,85

1,7-2,2

Кварцит

X

12-14

0,5-0,8

1,6-2

Порфирит

X

16-20

0,6-0,8

2,2-2,3

В случае, если применяются другие типы ВВ, значение удельного расхода умножают на переводной коэффициент (табл. 4.)

Таблица 4

Поправочный коэффициент к выбору

удельного расхода ВВ

Взрывчатое вещество

k

Взрывчатое вещество

k

Карбатол ГЛ-10В

0,79

Аммонит №6ЖВ

1

Скальный аммонал №3

0,8

Граммонит 79/21

1

Скальный аммонал №1

0,81

Граммонит 50/50

1,11

Детонит М

0,82

Гранулит М

1,13

Гранулит С-2

1,13

Алюмотол

083

Игданит

1,13

Гранитол 7А

0,86

Граммонит30/70

1,14

Гранулит АС-8

0,89

Аммонит АП-5 ЖВ

1,14

Гранулит АС-8В

0,89

Акватол Т-20

1,2

Гранулит АС-4

0,98

Гранулотол

1,2

Однако этот метод не увязывают конкретные физико-механические свойства массива с выбором и расчётом удельного расхода взрывчатого вещества с необходимостью степенью дробления горных пород с конкретной экскавационной машиной и ёё параметрами.

Предложенный метод ведёт расчет параметров паспорта буровзрывных работ для конкретной экскавационной машины с последующим транспортом, отвалообразующей машины, а для полезного ископаемого и машин, занятых на его переработке для потребителя для обеспечения минимума затрат по всему технологическому потоку и максимальной производительности комплекта машин в него входящих.

Экспериментальными исследованиями и практикой доказано, что увеличение степени дробления массива пропорционально увеличению полезного использования энергии взрыва. С этой целью применяют взрывание зарядов в зажатой среде путем использования “подпорной стенки”, мгновенного взрывания многорядного блока без замедления и специальных запирающих зарядов в забойке скважины.

Технология взрывания массива при наличии подпорной стенки заключается в оставлении части взорванной горной массы от предыдущего взрыва у откоса взрываемого блока, объем которой создает дополнительную нагрузку на массив и выполняет роль своеобразной забойки для трещин, образующихся в массиве от предыдущего взрыва на глубину около 100d (рис. 6).

Рис.6 Способы увеличения степени дробления массива:

а - взрыванием при подпорной стенке; б - взрыванием под оставленным слоем взорванной горной массы; в - мгновенным многорядным взрыванием; г - путем применения дополнительного заряда взрывчатого вещества в забойке; 1 - направления взрывной волны; 2 - зоны интерференции волн; 3 - основной заряд; 4 - дополнительный заряд; 5 - забойка; а - расстояние между скважинами; W – линия сопротивления по подошве; h – высота уступа; В - ширина подпорной стенки.

Ширину подпорной стенки (м) рассчитывают по формуле

,

где - коэффициент разрыхления породы;

- линия наименьшего сопротивления, м:

=0,20,4 - коэффициент, учитывающий использование энергии взрыва на дробление и перемещение горной массы;

q - удельный расход взрывчатого вещества, кг/м3;

- удельная энергия взрыва взрывчатого вещества, Дж/м3 или Дж/кг;

Е - модуль продольной упругости пород, Па;

- предел прочности породы при одноосном сжатии, Па.

Взрывание массива при наличии подпорной стенки уменьшает ширину развала горной массы и может использоваться как средство для формирования развала на рабочей площадке.

Эффект от использования оставляемой в массиве уступа части развала привел к идее применения взрывания под оставленным слоем горной массы от вышележащего уступа.

Эффект от применения многорядного мгновенного взрывания заключается в том, что заряды второго и следующих рядов находятся в зоне массива, ненарушенного трещинами от предыдущих взрывов, вследствие чего уменьшаются потери энергии взрывчатого вещества. Вместе с этим действие взрыва заряда каждого ряда для соседнего является своеобразным средством зажима из-за противоположной направленности взрывной волны. Все это способствует увеличению действия взрыва на массив и образованию интерференции взрывных волн.

Однако при использовании этого метода при равном расстоянии между рядами и линией сопротивления по подошве, заряды скважин каждого последующего после первого ряда по сравнению с предыдущим увеличиваются на 1015%, что приводит к увеличенному расходу взрывчатого вещества.

Сущность применения запирающих зарядов (самозаклинивающейся или активной забойки) заключается в помещении малого заряда взрывчатого вещества среди инертной забойки в скважине. При инициировании этого заряда одновременно с основным в скважине вследствие разнонаправленности взрывов создается дополнительное сопротивление основному заряду. Этим увеличивается действие взрыва основного заряда, повышается использование энергии взрыва в массиве, направленной на дробление породы. Масса запирающего заряда в забойке принимается приблизительно равной 1% от массы основного заряда.

Описанные способы увеличения действия взрыва в массиве могут применяться одновременно для получения интенсивного дробления.

Диаметр заряда. С учетом минимальных затрат по всему технологическому потоку величина эффективного диаметра скважин равна диаметру заряда взрывчатого вещества.

При постоянном удельном расходе взрывчатого вещества равномерное распределение в массиве взрывчатого вещества способствует увеличению степени дробления.