CC BY
23
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ксендзенко Л.С. Методика получение параметров математической модели массива горной породы на основе математической модели образца горной породы. Горный информационно-аналитический бюллетень, Моск. госуд. горный университет, Москва 2011г. — № 8. — С. 382—385.
2. Гузев М.А., Макаров В.В. Деформирование и разрушение сильно сжатых горных пород вокруг выработок. — Владивосток: Дальнаука, 2007. — 232 с.
3. Ксендзенко Л. С., Макаров В.В. Метод определения параметров математической модели сильно сжатого массива по данным экспериментов. Горный информационно-аналитический бюллетень, Моск. госуд. Горный университет, М., 2012. — № 8. — С. 382—385.
УДК 622.233/235 © В .И. Иванов, В. Д. Кульнев, 2013
ПЕРСПЕКТИВЫ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОНВЕРСИОННЫХ ВВ НА КАРЬЕРАХ ПРИМОРЬЯ
Рассматриваются перспективы практического применения в качестве промышленного взрывчатого вещества для скважинных зарядов конверсионных взрывчатых веществ, обеспечивающих необходимые взрывчатые характеристики заряда и надежность его детонации. На примере Первореченского месторождения порфиритов показана эффективность дробления скальных пород зарядами Гексотала, подчеркивается возможность снижения выхода негабарита.
Ключевые слова. Взрывные работы, взрывчатые вещества, безопасность, заряды скважинные, дробление, негабарит, горногеологические условия.
Основным направлением развития горной отрасли является эффективное использование новых технологий. В сложных и разнообразных горно-геологических условиях карьеров Приморья наиболее актуальным остается вопрос взрывной подготовки
горных пород, качество которой определяет производительность и технологию отработки забоев карьерными экскаваторами. Качество взрыва характеризуется равномерностью и крупностью дробления массива пород, выходом негабаритных кусков, проработкой подошвы уступа, шириной развала и др. Особые трудности при получении качественного дробления имеют место в случаях ведения взрывных работ в крупноблочных породах.
Эффективность и безопасность взрывных работ в значительной степени зависят от свойств применяемых взрывчатых веществ (ВВ). В соответствии с условиями применения должны выбираться ВВ с наиболее высокими для конкретных условий технико-экономическими показателями взрывных работ. На карьерах Приморья основным видом промышленных ВВ остаются аммиачноселитренные и гранулированные взрывчатые вещества, в том числе, простейшие ВВ, изготавливаемые на местах потребления и в наибольшей мере отвечающие требованиям комплексной механизации буровзрывных работ.
Разнообразие горногеологических условий ведения буровзрывных работ обусловливает наличие значительного ассортимента промышленных ВВ, который постоянно обновляется. При этом все более широкое применение находят ВВ изготавливаемые непосредственно на местах потребления горными предприятиями. В то же время, выявлено, что простейшие ВВ возможны к применению только в определенных условиях. Так, существенным недостатком технологии взрывных работ с использованием игданита является его неводоустойчивость, что ограничивает область применения ВВ сухими скважинами или сухой частью обводненных скважин. По данным [1] уровень изготовления ВВ из невзрывчатых компонентов, эмульсионных и гелевых составов, приготовленных вблизи мест применения, не превышает 30 % от общего количества ВВ, используемых в целом по стране. За рубежом этот показатель достигает 70 %.
В связи с дефицитом дорогостоящих водоустойчивых ВВ, в настоящее время допущены к применению для взрывных работ конверсионные (утилизированные) ВВ, т.е. промышленные взрывчатые материалы (ВМ), получаемые в результате утилиза-
ции снятых с вооружения боеприпасов и ракетной техники. Впервые применение списанных бездымных артиллерийских по-рохов для взрывания скважинных зарядов было реализовано в конце 40-х годов прошлого столетия Н.М.Сытым [2]. К настоящему времени уже получили известность и начинают внедряться в качестве водоустойчивых ВВ взрывчатые материалы, изготавливаемые на основе коллоидных и дымных порохов: гранипоры, дибазит, тротил-У, гексотал и др. [1]. В наибольших объемах снятые с вооружения ВМ нашли применение на открытых горных работах для отбойки пород методом скважинных зарядов на горнодобывающих предприятиях угольной и рудной промышленности, строительных материалов, транспортного и гидростроительства. По применению утилизированные взрывчатые вещества отнесены к промышленным ВВ 1 класса и предназначены для ведения взрывных работ на земной поверхности во всех климатических районах, в обводненных скважинах по породам с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М.Протодьяконова до 20, при ручном их заряжании.
С целью технико-экономического сравнения и оценки эффективности использования конверсионных ВВ при производстве взрывных работ в сопоставлении с работой производимой сква-жинными зарядами из традиционных ВВ (аммонит 6ЖВ, граммо-нит 79/21), совместно с предприятием «Приморвзрывпром» проведены экспериментальные исследования на опытно-промышленных взрываниях скважинных зарядов в условиях ряда карьеров Приморья. Испытаниям подвергалось утилизированное взрывчатое вещество — гексотал.
Гексотал — водоустойчивое промышленное взрывчатое вещество 1 класса, представляет собой сыпучее крошкообразное вещество с размером куска не более 50 мм, получаемое при разделке и расснаряжении снимаемых с вооружения боеприпасов. Гексотал предназначен для ведения взрывных работ на земной поверхности при отбойке горных пород с коэффициентом крепости (£) до 20 по шкале проф. М.М.Протодьяконова (до XI группы грунтов по классификации СниП) методом скважинных зарядов. Заряжание скважин осуществляется только ручным способом.
Для оценки эффективности работы зарядов гексотала в одной из серии опытно-промышленных взрываний проведено взрывание группы скважиных зарядов гексотала и граммонита 79/21 на двух блоках разрабатываемого карьером Владивостокского бутощебеночного завода месторождения порфири-тов. Опытно-промышленные взрывания проводились в одинаковых горногеологических условиях и при равных параметрах расположения скважин. Породы экспериментальных блоков представлены порфиритами IX группы крепости по СниП, трещиноватыми в верхней части и целыми в нижней, обводненными. Параметры расположения скважин составляли 7 х 7 м. Вертикальные скважины глубиной 19,0 м., расположены в три ряда в шахматном порядке. Бурение скважин производилось буровым станком СБШ-250. Масса заряда в скважине составила 462 кг, расчетный удельный расход ВВ — 0,43 кг/м 3 . Инициирование зарядов в обоих блоках осуществлялось при помощи двух патронов-боевиков, расположенных в нижней и верхней части заряда. Проведенные испытания гексотала показали надежность его инициирования и полноту детонации. В результате сопоставительных замеров по блоку № 1, взорванному с использованием гексотала, получены лучшие показатели, чем в блоке № 2, с традиционно применяемым граммони-том 79/21. Так, в блоке № 1, после выборки грунта негабаритных кусков насчитывалось не более 150 штук, в то время как в блоке № 2, количество негабаритов составило 600—650 штук. Накопленный опыт применения гексотала и анализ результатов опытно-промышленных взрывов позволяет сделать вывод, что технология взрывных работ с применением гексотала обеспечивает качественную подготовку пород к выемке и характеризуется более высокими показателями. В частности, применение гексотала для заряжания обводненных скважин в качестве водоустойчивого ВВ позволяет снизить до 15 % удельный расход ВВ, уменьшить в 4-5 раз объем выхода негабаритов, увеличить на 20-30 % выход горной массы с 1 пог.м скважины, что в конечном итоге, позволит снизить общие затраты на буровые работы за счет возможного совершенствования и оптимизации параметров буровзрывных работ.
Полученные результаты опытно-промышленных взрывов указывают на возможность более широкого применения конверсионных (утилизированных) типов ВВ, в данном случае гексота-ла, на действующих карьерах Приморья при подготовке к выемке горных пород с коэффициентом крепости по М.М. Протодьяко-нову до 20. Дальнейшее проведение исследований в области использования утилизированных ВВ на горных предприятиях Приморья является наиболее актуальной задачей с целью совершенствования параметров буровзрывных работ, в частности, выбор оптимальных параметров сетки скважинных зарядов и схем их коммутации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Щукин Ю.Г., Кутузов Б.Н., Мацеевич Б.В. и др. Промышленные взрывчатые вещества на основе утилизированных боеприпасов. — М.: Недра, 1998.
2. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. — М.: Изд-во МГИ, 1992.
3. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению в Российской Федерации. — М.: Изд-во ГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности», 2002.
4. Буровзрывные работы на угольных разрезах /Н.Я. Репин, А.В. Бирюков, И. А. Паначев. — М.: Недра, 1987.
