CC BY
70
© В.А Синицын, B.C. Котяшов, 2009
УДК 622.235.2
В.А. Синицын, В.С. Котяшов
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ОБРАТНЫХ ЭМУЛЬСИЙ НА КАРЬЕРАХ ОАО КА ЧКАНАРСКОГО ГОКа
Дана характеристика производства эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ), показано преимущество ЭВВ в сравнении с обычными ВВ.
Ключевые слова: горная масса, взрывная подготовка, смесительно-зарядная машина, обратные эмульсии.
Семинар № 3
V.A. Sinitsin, V.S. Kotyashov THE EFFECTIVENESS OF EXPLOSIVE MATERIALS ON THE BASE OF INVERTED EMULSIONS AT THE OPEN-PITS OF KACHKANARSKIY MINING AND CONCENTRATION COMPLEX
The characteristic of emulsion explosives (EE) production are given, the advantages of EE in comparison with conventional EE are shown.
Key words: mining rock mass, explosive preparation, mix-pump truck, inverted emulsions.
ТЪ зрывная подготовка горной массы к экскавации относится к основным технологическим процессам горного производства и в значительной мере определяет себестоимость добычи полезных ископаемых. С ростом глубины открытых горных разработок увеличиваются объемы выемки скальных пород, изменяется их трещиноватость, повышается крепость, обводненность, что оказывает негативное влияние на эффективность процесса подготовки горной массы к выемке и транспортированию. С ухудшением горногеологических и горно-технических условий возрастает потребность во взрывчатых веществах (ВВ) высокой мощности с регулируемыми взрывчатыми характеристиками, обладающих водоустойчивостью и по-
зволяющие производить безопасное механизированное заряжание скважин на карьерах.
Затраты на буровзрывные работы в общей стоимости единицы добываемой горной массы на отечественных горных предприятиях составляют порядка 30 %, причем основная статья расходов -взрывчатые вещества. До недавнего времени производство взрывчатых веществ было сконцентрировано на специализированных предприятиях, и только незначительное количество ВВ изготовлялось на местах применения, в том время как в мировой практике наблюдалась устойчивая тенденция повышения доли взрывчатых веществ местного изготовления.
В связи с чрезмерно возросшей стоимостью ВВ заводского изготовления и железнодорожных тарифов и ужесточением требований к перевозке опасных грузов резко возросла целесообразность изготовления взрывчатых веществ на горных предприятиях. Увеличение объемов применения ВВ местного приготовления -один из путей снижения затрат на взрывные работы.
В этом направлении перспективным является использование водосодержащих взрывчатых веществ (ВВВ) четвер-
того поколения - эмульсионных взрывчатых веществ и ВВ на основе обратных эмульсий (ЭВВ).
Водоустойчивые взрывчатые вещества на основе обратных эмульсий прочно вошли в практику взрывных работ на многих горнодобывающих предприятиях. Объективным фактором их использования является повышение безопасности ведения горных работ и снижение затрат на взрывные работы. Не стал исключением и ОАО «Ванадий» .
В 1999 году возобновилось ранее замороженное строительство завода по производству водоустойчивых эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ) -гранэмитов - и в ноябре 2000 г. начат их выпуск. До марта 2001 г. изготавливался и применялся гранэмит марки И-50 с использованием смесительнозарядной машины (СЗМ) типа МЗГ -10, а с марта 2001 г. применяется гранэмит марки И-30 с использованием СЗМ ВС2Н-25. Годовая потребность комбината в водоустойчивых ВВ составляет 33-34 тыс. т, что обеспечивается производственной мощностью цеха.
Гранэмиты предназначены для взрывания пород средней крепости и крепких, не содержащих сульфидные руды, любой степени обводненности. Комбинат разрабатывает титано-магнетито-вые руды, которые обладают повышенной вязкостью и крупноблочностью, что существенно снижает их взры-ваемость. Одним из факторов эффективного взрывания таких пород является высокий уровень качества гранэмитов.
Обеспечить требуемое качество ЭВВ возможно только при нормальном функционировании всей технологической цепочки, начиная от ка-
чества использованного сырья и заканчивая совершенством технологического оборудования, при безусловном соблюдении технологической дисциплины.
Важным звеном в технологии производства ЭВВ является смесительнозарядная машина. В период возобновления строительства завода ЭВВ необходимых отечественных СЗМ не производилось. Наличие трех крупных карьеров и значительный объем заряжаемого ЭВВ определяет необходимость применения немалого числа машин. В целях уменьшения их количества, была выбрана технологическая зарядная установка производства Пекинской горно-металлургической корпорации (КНР), с полезной нагрузкой 25 т. компонентов гранэмита марки И-30. Монтируется установка на базе шасси Бе-лАЗ-7548А.
Фактический отработанный ресурс машинами по состоянию на 2005 г. предоставлен в таблице. Данные таблицы взяты из отчетных показателей «Журнала осмотров и обслуживания СЗМ».
Приготовление эмульсионной матрицы осуществляется по технологии ФГУП «ГосНИИ «Кристалл». В связи с этим потребовалось адаптировать некоторые узлы и агрегаты зарядной установки к физическим параметрам
Наименование машины (инвентарный №) Календарный срок эксплуатации лет, месяцев Фактический отработанный ресурс Завод изготовитель
часов тонн ВВ
ВСZН-25 Заводской № 01 4 года 6 мес. 4784 37127 КНР
ВСZН-25 Заводской № 02 4 года 6 мес. 5240 36919 КНР
ВСZН-25 Заводской № 03 2 года 8 мес. 2961 23621 КНР
ВСZН-25 Заводской № 04 2 года 7 мес. 3058 21823 КНР
Динамика производства ЭВВ
матрицы, а также, с учетом климатических условий эксплуатации СЗМ, изменить исполнение отдельных элементов установки для уменьшения потерь температуры компонентов ЭВВ.
Следует отметить, что для стабилизации режимов работы СЗМ проводится определенная доработка по повышению надежности систем дозирования и контроля, в том числе с целью облегчения работы обслуживающего персонала машины и максимального исключения влияния «человеческого фактора» в процессе выполнения технологической операции - зарядке скважин. Этим достигается изготовление ЭВВ гарантированного заданного состава, а значит и качества. В настоящее время действуют четыре СЗМ, полностью обеспечивающие ведение взрывных работ с применением ЭВВ.
Наряду с решением этих задач потребовалось внести изменения в технологическую схему приготовления эмульсии, а именно - установить дополнительную емкость для раствора окислителя с целью использования технологического задела, обеспечения более ритмичной работы на фазе приготовления раствора окислителя. Для организации механизированной загрузки СЗМ гранулированной аммиачной селитрой, сокращения вспомогательного технологического времени на загрузку компонентами, введен в эксплуатацию узел загрузки СЗМ гранулированной аммиачной селитрой непосредственно на стационарном пункте.
Опыт применения эмульсионных составов на карьерах комбината показал как их достоинства, присущие таким типам ВВ, так и необходимость решения проблем трудно взрываемых участков, которых немало на месторождении. Одним из направлений повышения эффективности взрывания таких участков является достижение оптимальных характеристик ЭВВ и решение задачи полезного распределения энергии заряда в разрушаемом массиве. С учетом известных теоретических зависимостей, опытных наработок применения ЭВВ на горнодобывающих предприятиях, для реализации этого направления разработана целевая программа исследований по применению ЭВВ в условиях карьеров комбината с привлечением специализированных организаций. С использованием аппаратуры фирмы «Instantel» (приборы VODMate, MiniMate Plus) организовано экспериментальное исследование параметров взрывов с получением количественных данных, объективно характеризующих основные показатели качества заряда. Осуществление программы позволило оптимально использовать потенциал ЭВВ.
Среднегодо-
вая
Применение водоустойчивых ВВ показало перспективность выбранного направления, особенно в связи с увеличением доли обводненных пород, возрастающей за счет понижения горных работ. Не вызывает сомнений экономическая эффективность применяемых ЭВВ собственного приготовления. Например, в 2006 году применение гранэмита снизило затраты в 3,6 раза, по сравнению с гранулотолом. При этом увеличение объемов выпуска
ЭВВ ведет к дальнейшему снижению его себестоимости. Это в значительной степени определяет динамику производства ЭВВ (рисунок).
Дальнейшее совершенствование параметров буровзрывных работ, снижение затрат на их производство напрямую связано с использованием эмульсионных ВВ, составляющих сильнейшую конкуренцию и все больше замещающих штатные ВВ.
г Коротко об авторах
Синицын В.А. - ИГД УрО РАН, direct@igd.uran.ru
Котяшов В.С. - ОАО Качканарский ГОК «Ванадий», kgok@kgok.ru
----------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ
ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ
Автор Название работы Специальность Ученая степень
КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТУРИНОВА Татьяна Ивановна Разработка методов повышения профилактической эффективности обязательного социального страхования от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний (на примере угольной отрасли) 05.26.01 к.т.н.
НАСОНОВ Михаил Юрьевич Оценка долговечности несущих металлоконструкций одноковшовых экскаваторов при разработке взорванных горных пород 05.05.06 д.т.н.
СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
САХАЛИНСКИЕ
Юрий Автоматизация проектирования сис- 05.13.12 к.т.н.
Владимирович тем электровзрывания
