Расчет и обоснование эффективных параметров скважин для вскрышных пород в условиях месторождений "Ёшлик І"

Таблица

Показатели	Буровые станки
	2СБШ-200Н	СБШ-250МН	СБШ-320-36
Диаметр скважин, мм	214	243	320
Диаметр долота, мм	215,9 ÷ 244,5	244,5 ÷ 269,9	320
Глубина скважин, м	24	32	40
Угол наклона скважин к горизонту, градусы	60—90	00—90	90
Максимальное осевое усилие на до­лото, кН	250	300	600
Частота вращения бурового става, мин^-1	30—300	30—150	30—150
Скорость подачи бурового става на за­бой, м/мин	0—1,8	0—0,75	0—0,7
Скорость передвижения, км/ч	0,7	0,7	0,7
Установленная мощность электродви­гателей, кВт	300	384	550
Расход сжатого воздуха на очистку скважин, м^3/мин	25	25	50
Масса, т	50	60	120

4.1.2. Взрывные работы
Взрывные работы ведутся с применением взрывчатого вещества – эмульгита марки 30, 50 и 60, которые производит специальный цех комбината – завод ВМ.
Взрывчатое вещество состоит из раствора аммиачной селитры с небольшими добавками дизельного топлива, олеиновой кислоты, аммиака водного и стеклянных микросфер. В готовом виде представляет собой густую пастообразную смесь.
Зарядка ВВ в скважины осуществляется зарядными спецмашинами.
Основные требования к качеству взрывных работ – хорошая дробимость пород с получением кусков руды не более 1,0 м в ребре (размер обусловлен приёмным отверстием дробилки на медной обогатительной фабрике) и породы – не более 1,5 м в ребре (обусловлен размером экскаваторного ковша и механической прочностью конструкции думпкаров и автомобилей), это условие утверждено в проекте БВР.
Выход негабарита вышеуказанных размеров не должен превышать 1,5-2 %. Разделка негабарита осуществляется методом накладных зарядов или экскаваторами с гидромолотом.
Основной способ взрывания скважинных зарядов – неэлектрическая система «Искра» и комбинированная.
Взрывные работы ведутся согласно утвержденного графика по пятницам с 14 до 16 часов.
На время взрывных работ люди из карьера выводятся в безопасную зону, определённую проектом БВР. Оборудование располагается на безопасном расстоянии от взрываемых участков.
Взрывные работы на руднике производит участок взрывных работ комбината. Взрывчатые материалы готовятся на заводе ВВ, расположенном отрудника на расстоянии 25 км.
Взрывные работы в карьере производятся один раз в неделю по пятницам с 14.00 до 16.00 часов. Зарядка скважин ведется с понедельник по четверг. Заряженные серии охраняются до дня взрыва.
Породы по взрываемости делятся на следующие категории:

I-категория	-	легковзрываемые	-	10%
II-категория	-	средневзрываемые	-	45%
III-категория	-	трудно взрываемые	-	45%

Удельный расход ВВ составляет от 0,4 кг до 0,8 кг/м³ горной массы. Средний расход ВВ на 1 м³ горной массы составляет 0,72 кг/м³.
В зависимости от категории пород применяется различная сетка скважин. В породах I категории сетка – 9,5; II категории – 8,5х8; III категории – 8х8 м. Вместимость 1 п.м. скважин составляет 44 кг, ВВ длина заряда в скважине 14-15 м, длина забойки 3-4 м. Средний выход горной массы с 1 п.м. скважин составляет 53-56 м³.
Взрывание скважин производится на подобранный забой или в зажатой среде, т.е. на неподобранный забой. Взрывание в зажатой среде уменьшает выход негабарита, уменьшает возможности завала. Для предохранения от нарушения законтурного массива производится взрывание отрезной щели. Скважины отрезной щели бурятся станками СБШ-250 наклонно под углом наклона борта (55-56), расстояние между скважинами в ряду 4,0 м. Заряжание этих скважин производится рассредоточенным зарядом, так называемой гирляндой.
Применяемое взрывчатое вещество - эмульгит – 30.50.60.
Для производства эмульсии используются следующие компоненты:

раствор селитры	89,5%;
дизельное топливо	5,2%;
олеиновая кислота	3,7%;
аммиак водный	1,6%;
стеклянные микросферы (сверх 100%)	2%.

Все вышеназванные компоненты имеются в Республике Узбекистан, кроме стеклянных микросфер.
В модульной установке завода компоненты смешиваются и под давлением пропускаются через специальную форсунку, в результате чего образуется эмульсия – пастообразная консистенция, текучая, белого цвета масса, безопасная к удару, возгоранию. Процесс производства полностью автоматизирован.
Эмульсионное взрывчатое вещество – это смесь эмульсии с АНФО, где АНФО является смесью аммиачной гранулированной селитры 94% и дизельного топлива 6%. Готовится она на стационарной установке завода или в зарядной машине.
В конце 1970-х годов компанией Дюпонт (США) разработана промышленная технология производства эмульсионных взрывчатых веществ. С тех пор ученые и инженеры этой компании разработали целую серию эмульсий и смесей эмульсии с нитратом аммония и дизельного топлива для патронированной и не патронированной взрывчатки.
Эмульсионная взрывчатка характеризуется как безопасная, недорогая, эффективная в воде и имеет долгий срок хранения.
Эмульсия является системой содержащей две жидкие фазы. Фаза, которая находится в виде жидких капель, называется диспергированной фазой. Жидкость, окружающая капли, называется непрерывной фазой.
Эмульсия не детонирует при испытаниях на удар и трение.
Технология производства отличается низкими затратами за счет использования дешевых исходных компонентов, при этом основные показатели как скорость детонации, работоспособность очень высока, а также высока устойчивость к воде.
Процесс производства и конечный продукт при транспортировке и хранении отличаются высокой взрывобезопасностью.
Изучив все положительные качества новой взрывчатки, и ознакомившись с заводом и технологией применением ЭВВ на горных предприятиях США и Канады, руководство комбината в августе 1994 года приняло решение приобрести завод и технологию производства ЭВВ.
20 января 1995 года комбинатом и компанией «ИМС Ассошиэтс» был подписан контракт на поставку завода по производству ЭВВ производительностью 40 тыс. т в год.
В состав завода входит следующее оборудование:

• 
  модуль для изготовления эмульсии в непрерывном режиме;
  
• 
  модуль для добавления сенсибилизатора и алюминия;
  
• 
  насосы, клапаны, индикаторы уровня, дозирующие устройства, нагревательные системы для емкостей;
  
• 
  оборудования контроля;
  
• 
  линия по упаковке ЭВВ в мешки;
  
• 
  смесительно-зарядные и другие машины при производстве взрывных работ.
  

Стоимость завода с оборудованием составляет около 5 млн. долларов.
Для заряжения скважин применяются смесительно-зарядные машины, имеющие три емкости: для эмульсии, гранулированной селитры и дизельного топлива. В определенном соотношении в скважину подается по шлангу эмульсия АНФО.
Ниже производим расчеты по определению параметров буровзрывных работ.

1. 
   Расчет параметров бурения
   
2. 
   Для горных пород с крепостью f = 14 из таблицы 2.1 выбираем станок буровой шарошечный СБШ-250МНА-32 с диаметром долота =244,5 мм,частотой вращения долота = 150мин-1 = 2,5с-1, осевым усилием ≤ 300кН и СБШ-320-36 с диаметрам 320 мм, частотой вращение долота =150мин-1 = 2,5с-1,осевым усилием ≤ 600кН.
   

3. 
   Определяем линию сопротивления по подошве уступа.