Требования к взрывной отбойке

1. Безопасность работ

2. Более точное соблюдение проектных контуров отрыва руды от массива (отрыв по контактам).

3. Высокая производительность труда и низкая стоимость отбойки

4. Достаточно хорошее дробление руды

5. Наименьшие П и R

Вместе с тем одни требования противоречат другим. Так высокая точность отбойки и тщательное дробление приводят к повышению затрат на отбойку. Поэтому следует искать в конкретных условиях компромиссное решение.

Кондиционный и негабаритный куски

Кусковатость выпускаемой руды оказывает существенное влияние на стоимость отбойки, выпуска, доставки, погрузки, транспортировки и выдачи руды на поверхность.

Максимально допустимый размер кусков, на который рассчитаны перепускные выработки, погрузочно-доставочные и транспортные средства и все остальное оборудование является габаритным (кондиционным) размером.

На практике размеры кондиционных кусков колеблются в пределах от 250 до 1200 мм и ограничиваются размерами дучек, люков, скреперов, грохотов, вагонеток, скипов, конвейерных лент и т.д.

Меньшее значение принимаются при разработке тонких залежей, где руду мелко дробят, а оборудования имеет небольшие размеры.

На мощных месторождениях габарит куска составляет 400-500 мм при скиповом подъеме без подземной дробилки, в остальных случаях – 800-1200 мм.

Экономическую целесообразность увеличения или уменьшения размера кондиционного куска должен установить технико-экономический расчет. При этом определяется зависимость: себестоимости, производительности труда, капитальных затрат от кондиции куска по всем технологическим процессам и видам работ.

Совершенствование технологии очистной выемки по управлению размерами кусков руды должно осуществляться в следующих направлениях:

I. Создание высокопроизводительных станков, переход на бурение скважин малого диаметра, применение новых более мощных ВВ, в т.ч. пластичных в условиях «зажима».

II. Увеличение размера кондиционного куска, применение подземных погрузочно-дробильных установок, увеличение емкости скреперов.

Данные о кусковатости руды по некоторым рудникам

Предприятие	Диаметр скважины, мм	Уд. расход на отбойку г/т	Размер кондиц. куска, мм	Выход негабарита, %
1. Таштагол 1978 г.	100-110	600	1000	3-4
2. Шерегеш 1978	100-110	600	1000	3-6
3. Шахта им. Губкина	100	400	800	5-10
4. Лениногорский, 1974	150	700	400	15
5. Р-к Зыряновского комбината	150	600-700	400-600	15

Об управлении кусковатостью руды

Куски, размеры которых больше габаритного принято называть негабаритами. Отношение массы негабаритов к массе всей отбитой руды называют выходом негабарита (в %).

Дробление негабаритов осуществляется преимущественно взрывным способом в течение смены, что снижает производительность забоев.

Все это сказывается отрицательно на работе шахты. Уже много десятилетий стремятся исключить выход негабарита.

Для этого идут по 2 встречным направлениям:

1. Улучшения дробления при отбойке

2. Увеличение размеров кондиционного куска на основе разработки различных мероприятий, в т.ч.:

- сооружение подземных дробильных установок перед скиповым подъемом;

- применение механических устройств для дробления негабарита на горизонте выпуска.

В общем случае увеличение удельного расхода ВВ при отбойке (q₁) снижает выход негабарита, что в свою очередь уменьшает удельный расход ВВ на вторичное дробление (q₂).

I. При отбойке шпурами удельный расход на дробление негабаритов уменьшается до 0 %. Такое же происходит при отбойке скважинами уменьшенного диаметра, глубиной до 10-20 м.

II. При большой глубине скважин или их большом диаметре выход негабарита снижается до известного предела.

С увеличением удельного расхода на отбойку увеличивается трещиноватость, тем самым, вызывая искривление и обвал скважин (т.е. скважины теряются).

Для увеличения габаритов куска повышают размеры, мощность и прочность оборудования на доставке и транспортировке руды, увеличивают сечение рудоспусков, устанавливают дробилку перед скиповым подъемником.

С увеличением размера кондиционного куска от 400 до 800-1000 мм на ряде рудников выход негабарита сократился в 15-20 раз.

Так как мы работаем в условиях многолетней мерзлоты, то должны знать, что в условиях отрицательных температур удельный расход ВВ снижается.

Уменьшение q объясняется тем, что мерзлые породы при понижении t⁰ принимают хрупкое состояние.

Требования к кондиционному размеру кусков транспортируемой рудной массы.

При взрывной отбойке часть кусков может иметь размер 1-2 м и более.

Путь отбитой руды: проходит через перепускные выработки в блоке, размещается в рабочем органе погрузочной машины, в ковше скрепера, на конвейере, пропускается через капитальный рудоспуск, бункер и дозирующее устройство, размещается в скипе.

Min допустимое отношение ширины выпускной выработки к поперечному размеру куска изменяется от 1,8:1 до 5:1. Меньшие величины относятся к легкодоступным местам, где затор можно легко ликвидировать. Значение 4:1 и выше относятся к труднодоступным и ответственным местам. (Например: капитальные рудоспуски).

Ограничения размера куска с точки зрения подъема руды:

Скиповой подъем возможен при размере куска не более 400-500 мм. На некоторых рудниках перед скипом дробят до 200 мм с 900÷1500 мм (особенно для крупных рудников).

При вскрытии с концентрационными горизонтами и устройством капитальных рудоспусков большие куски разбиваются при падении. Здесь также можно увеличивать размер кондиционного куска.

При разработке маломощных жил max размер ограничивается тем, что в узких магазинах крупные глыбы застревают и образуют своды, опасные для горнорабочих. Большой размер кусков может снизить производительность погрузочных машин, в связи с трудностью черпания.