Особливості розробки формування роботи на здвоєних і строєних уступів

«Особливості розробки формування роботи на здвоєних і строєних уступів»

 

До високих уступів відносять  ті, висота яких перевищує висоту вертикального  виходу порід і висоту черпання екскаватору  більш ніж у 1,5 рази.

При розробці таких уступів застосовується обов’язкова завідкоска їх верхньої частини механічними або вибуховими засобами. Численні інструментальні зйомки відкосів уступів, складених міцними і м’якими породами показують, що без спеціальної заоткоски навіть у найміцніших малотріщинуваитих породах кути відкосів часто не перевищують 45 градусів. На кути відкосів найбільш сприяють буро вибухові роботи. Як відомо, енергія вибуху витрачається на відрив породи за лінією АСВ (мал.1), подрібнення масиву у межах зони відриву та його переміщення, деформацію масиву за поверхнею відриву та його коливання. Згідно з цим на малюнку приведені схематичні зони впливу вибуху :

1. Зона відриву та подрібнення
2. Зона заколів
3. Зона залишкових деформацій
4. Зона коливань

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ширина кожної зони залежить від  фізико-механічних властивостей порід, характеристики ВР тощо. При вибуху корисною є та частина енергії, яка  спрямована на відрив та подрібнення. З точки зору  стійкості бортів шкідливою частиною енергії є  та, яка спрямовується у зони заколів  та залишкових деформацій, оскільки при  частковому подрібненні міцні породи не екскавуються, а з часом обрушуються. Внаслідок цього відбувається вирівнювання уступів до непроектних кутів, що викликає ліквідацію берм очистки.

Експериментально виявлено, що до зниження площини впливу вибуху призводять:

1. Застосування короткозамкненого підривання
2. Наявність тектонічних порушень, тріщин.
3. Скорочення ваги ВР на 1 погонний метр.

Таким чином, для зменшення зони впливу масових вибухів на подрібнення  порід за межами контуру відпрацювання  уступів необхідно застосовувати  короткозамкнене підривання, починаючи з відстані 30-40 м від межі контуру кожного уступу. В останній заходці уступ необхідно завідкошувати похилими свердловинами, розташовуючи останній ряд свердловин під кутом рівним куту відкосу уступу.  Завідкосні свердловини розташовують в 2 ряди, діаметр у міцних породах має дорівнювати 100 – 110 мм, відстань між ними не має перевищувати 3 м. В такому випадку покращуються умови буріння свердловин, а виникаюча відрізна щілина запобігає подрібненню за межевим контуром.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раціональна висота уступу встановлюється виходячи  з комплексної оцінки сукупного впливу на техніко-економічні показники, якість подрібнюваної корисної копалини, швидкості просування фронту та темпу поглиблення гірничих робіт, виробничої потужності кар’єру, протяжності  внутрішньокар’єрних комунікацій, допустимих кутів відкосів та безпечного виробництва гірничих робіт.

Для виявлення техніко-економічної  доцільності використання здвоєних та строєних уступів був проведений ряд досліджень, зокрема на Зирянівському кам’яному кар’єрі (Гірничий Алтай). В процесі здійсненої відбійки порід здвоєними уступами для подолання величину опору по підошві був застосований метод подвоєних свердловини діаметром 214 та 243 мм. Доцільність використання даного методу була обґрунтована на основі відпрацювання 700 тис м³ порід.

Якість відпрацювання підошви  уступу залишалась незмінною порівняно  з використанням уступів стандартної  висоти, а обсяг трудомісткої операції навантажувальних робіт знизився вдвічі. Завдяки цьому, а також покращенню ступеня подрібненості порід, продуктивність екскаваторів на відвантаження гірничої маси пошарово висотою 1,2 – 1,3 висоти черпання збільшилась на 16 % навіть при недостатньому забезпеченням транспортом. Питома економія витрат на виймання склала 0,078 у.о/ м³ . Проведення вибухових робіт на високих уступах виявилось найбільш діючим шляхом підвищення ефективності виймання в породах 1 та 2 категорій вибуховості.

Для покращення технічних характеристик  операції буріння свердловин, продуктивності обладнання та якості вибуху, впроваджують похиле буріння під кутом 80 градусів, що дозволило створити оптимальні умови  підривання блоків з кутом відкосу уступу від 55 до 80 градусів і скоротити обсяг буріння подвійних свердловин. Головний негативний недолік – знижені показники продуктивності бурових верстатів (на 3%). Разом з цим покращилась кускуватість підірваної маси :

вміст відокремлень розміром більше 1м зменшився с 17,5 до 9,2%. Це призводить до підвищення продуктивності екскаваторів на 21% ; (питома економія витрат на екскавацію складатиме приблизно 0,03 у.о/м³); покращення стану підошви уступу, разом з нею транспортних шляхів; зниження ступеня зносу гірничого обладнання.

Вирішення подібних конструктивних рішень щодо технології проведення роботи надасть  можливість гірничому підприємству отримати резерв підвищення продуктивності праці, зниження собівартості гірничої маси при вибухових та екскаваторних  роботах.