CC BY
30
ВВ по трубопроводу является разрушение гранул ВВ и увеличение мелких фракций. Это приводило к образованию пробок в зарядном трубопроводе при пневмотранспортировании, выносу мелкодисперсных фракций из скважины и запыленности рабочей зоны при заряжании. Глубина перепуска на Таштагольском руднике составляла 640 м, на Абаканском - 240 м, Шерегешском - 350 м и Казском -530 м. Исследованиями гранулометрического состава перепущенного ВВ по трубопроводу установлено, что степень разрушения гранул увеличивается с увеличением глубины перепуска. Поэтому с понижением горных работ отказались от строительства приемных бункеров перепуска на нижележащих горизонтах.
В настоящее время на рудниках загрузка транспортно-зарядных машин осуществляется из бункера на поверхности или в шахте. На Казском руднике для решения проблемы деградации гранул при эксплуатации перепуска разработан способ с предварительным его заполнением в режиме регулируемого пневмотранспортирования. По этому способу исключается свободное падение гранул ВВ в трубопроводе. Первоначально трубопровод заполняется на всю высоту с одновременной подачей сжатого воздуха в его нижнюю
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
часть. Это создает встречный движению гранул поток воздуха и скорость падения гранул снижается. Скорость движения гранул ВВ в трубопроводе при свободном падении составляет 100 м/с, при подаче сжатого воздуха скорость падения гранул уменьшается до 25 м/с. После заполнения трубопровода открывают нижний кран и производят выпуск ВВ из трубопровода. При выпуске ВВ из заполненного трубопровода скорость смещения гранул определяется производительностью выпуска от величины открытия нижнего крана.
При выпуске ВВ из трубопровода в случае запрессовки и распора гранул в стенки трубопровода образуется пробка и транспортирование прекращается. Для ликвидации пробок и обеспечения непрерывности транспортирования трубопровод оснащен системой регулируемого пневмотранспортирования, которая включает подвод сжатого воздуха и приборы контроля давления. Для ликвидации пробки в нижнюю часть трубопровода подается сжатый воздух, давление доводится до установленной величины и производится сброс давления в нижней части трубопровода. За счет избыточного давления сжатого воздуха в межгранульном пространстве пробки происходит выброс уплот-
ненной сыпучей среды потоком воздуха и перемещение ВВ продолжается. Эксплуатацией перепуска ВВ по разработанному способу определено, что разрушение гранул ВВ до фракции менее 1 мм уменьшилось в 2,5-3 раза в сравнении с перепуском в режиме свободного падения. Содержание фракции размером до 1мм в гранулометрическом составе ВВ после перепуска с предварительным заполнением уменьшилось до 24%. Применение системы регулируемого пневмотранспортирования обеспечивало надежное устранение возникающих пробок ВВ в трубопроводе.
Выводы
1. Система регулируемого пневмотранспортирования на комплексе перепуска ВВ по трубопроводу позволяет снизить деградацию гранул ВВ и уменьшить содержание мелких фракций менее 1 мм в 2,5-3 раза.
2. Предварительное заполнение трубопровода на всю высоту обеспечивает применение комплекса перепуска ВВ в шахту на глубокие горизонты.
3. Система ликвидации пробок в трубопроводе обеспечивает надежную эксплуатацию комплекса перепуска без аварийных остановок.
Машуков И.В., Топкаев А.Н. - ВостНИГРИ.
Джалов В.К., Корочкин С.А, Кудряшов А.А. - Казский рудник.
© И.В. Машуков, С.А. Корочкин, А.А. Кулряшов, С.Н. Жигун, 2003
УЛК 622.235
И.В. Машуков, С.А. Корочкин, А.А. Кулряшов, С.Н. Жигун ПРИМЕНЕНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ СКВАЖИН ПРИ ВЕЛЕНИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПО ОТБОЙКЕ ГОРНОГО МАССИВА
Идниках Сибири удельный трудозатрат на буро-ные работы в очистной вы-
емке составляет 40-60%, из которых более половины приходится на бурение скважин, что обу-
словлено низкой производительностью бурового станка НКР-100М, находящегося в эксплуатации более 40 лет.
Разработанные новые станки не обладают высокими эксплуатационными показателями на бурении и не отвечают технологическим условиям применения. Для станка СБШ-200С требуется проведение транспортных выработок и создание буровых камер большого сечения. Освоение станков БП-100С и БП-160С закончилось на стадии промышленных испытаний. Разработан-
Рис. 1. Устройство для бурения параллельно-сопряженных скважин УБПС-155: 1 - корпус; 2 - переходник; 3 - распорная втулка; 4 - гайка регулировочная; 5, 6 - крышки; 7 - стопор; 8 - пробки; 9 - опора; 10 - винт; 11 - манжета; 12 - роликоподшипник радиально-упорный; 13, 14 - шайбы стопорные
ные в последнее время станки СТ0-100, БП-100 и БП-160 по свои показателям не превышают достигнутые станком НКР-100М.
Для улучшения показателей буровых работ, увеличения объемной скорости бурения и получения скважин увеличенного диаметра были разработаны и применялись расширители скважин РС-212, РС-220 и новые конструкции РПМК-250 и РПМК-300. При положительном результате испытания расширители имеют ряд недостатков, которые ограничивают область их применения. Высокая суммарная энергия одновременно работающих ударных устройств и большая их масса создают значительные динамические нагрузки на станок. По этой причине срок эксплуатации станков уменьшается в 2-3 раза, увеличиваются ремонтные работы. Сечение буровых штанг не обеспечивает достаточный расход воздуха для одновременной работы двух или трех пневмоударных устройств, поэтому на глубине бо-
лее 30 м расширители модификации РС снижают скорость бурения, а РПМК работают только до глубины 20 м.
Для улучшения показателей бурения скважин станком НКР-100М институтом ВостНИГРИ разработаны устройства бурения параллельно-сопряженных скважин (УБПС). Устройства имеют несколько модификаций с применением серийных пневмоударников М-48, М-32К, П-105-2,6, которые предназначены для станка НКР-100М. Устройства позволяют получать две, три сопряженные скважины диаметром 105 и 155 мм. Устройство состоит из направляющей соединенной со втулкой. Втулка передает вращающий момент к пневмоударнику. По технологии бурения сопряженных скважин первоначально обуривается пилотная скважина на всю глубину до выхода в подсечную выработку. После этого в пилотную скважину размещают направляющий элемент устройства, который удерживает пневмоударник на фиксированном расстоянии.
При бурении обычной скважины очистка бурового забоя сква-
жины от разрушенного материала осуществляется подачей сжатого воздуха. За счет чего образуется воздушно-водяная смесь, которая выносит буровой шлам из скважины. По этой причине в буровом шламе мелкие фракции частиц до 1 мм составляют 90%, фракции размером 3-5 мм составляют 10% , фракция размером более 5 мм отсутствует. При бурении сопряженных скважин образуется буровой материал размером более 10 мм (15%), выход фракции 3-10 мм составляет 45% и буровой шлам фракции менее 1 мм -45%. Вследствие этого при бурении сопряженных скважин энергия пневмоударника не расходуется на переиз-мельчение материала и не требуется производить очистку забоя от раздробленного материала.
Испытаниями устройств
УБПС установлено увеличение средней линейной скорости бурения сопряженных скважин
диаметром 105 мм в два раза, что составило 28 м в смену. При бурении сопряженных скважин
диаметром 155 мм в два раза увеличилась объемная скорость бурения. Установлено, что скорость бурения сопряженных
скважин не зависит от глубины бурения, и за счет изменения условий работы буровой коронки и
Рис. 2. Зарядная полость с двумя сопряженными скважинами 0 155 мм
Рис. 3. Схема обуривания параллельно-сопряженными скважинами компенсационных камер № 1 и 2 в блоке № 27 Казского рудника: 1, 3 - разрезные штреки № 1 и №; 2; 2, - отрезные восстающие № 1 и № 2 ; 54, 7 -компенсационная камера № 1 и 2; 6, 8 - отрезные щели № 1 и № 2; 9 - панель 1-2; 10 - подсечный орт
пневмоударника увеличилась стойкость коронок К-100В в 1,5 раза, БК-155 в 1,3 раза, КНШ-105У в 3 раза и пневмоударников на 15-20%.
Применение сопряженных двух скважин диаметром 155 мм для отбойки горного массива осуществлено в блоке 27 на горизонте 50 м Казского рудника при создании компенса-ции-онных камер. Объем бурения сопряженных скважин диаметром 155 мм составил 6264 м, пилотных скважин диаметром 105 мм - 3132 м, которые заменили пучки сближенных скважин диаметром 105 мм в количестве 15660 м. Удельный расход ВВ на отбойку составил
0,550 кг/т. Расход ДШ для инициирования зарядов ВВ в сопряженных скважинах сокращен в 5 раз. Производительность заряжания увеличилась в 1,5 раза по сравнению с заряжанием сближенных скважин. По результатам выпуска горной массы установлено увеличение эффективности дробления зарядами в сопряженных скважинах по сравнению с отбойкой пучковыми зарядами. Удельный расход ВВ на вторичное дробление составил 50 г/т, что ниже среднего показателя по шахте на 35%. Повышение эффективности действия взрыва заряда в сопряженных скважинах объясняется увеличением полноты химического
превращения ВВ в зарядах большого диаметра.
Перспективным направлением применения сопряженных скважин является использование их при проведении выработок в качестве компенсационных полостей. На Казском руднике прошли испытания применения сопряженных скважин при проведении восстающих выработок. Применение двух сопряженных скважин диаметром 155 мм позволило создать восстающую выработку высотой 20 м за один взрыв. Для проведения аналогичной восстающей выработки шпуровым методом затрачивается 10 рабочих смен.
Выводы:
1. Применение устройств бурения сопряженных скважин позволяет увеличить производительность создания зарядных полостей в два раза, увеличить стойкость буровых коронок в 1,3-3 раза, пневмоударников - на 15-20%.
2. Применение зарядов ВВ в сопряженных скважинах повышает эффективность взрывной отбойки на 35%, сокращает расход средств инициирования и повышает производительность заряжания в 1,5 раза.
Применение сопряженных скважин в качестве компенсационных полостей обеспечит увеличение производительности при проведении восстающих выработок и снизит трудозатраты в 10 раз.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Машуков И.В, Топкаев А.Н. - ВостНИГРИ.
Корочкин С.А, Кудряшов А.А, Жигун С.Н. - Казский рудник.
