CC BY
134
УДК 622.232
И.Б.Катанов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НИЗКОПЛОТНЫХ СМЕСЕЙ
В настоящее время на карьерах и угольных разрезах широко применяется технология взрывной подготовки горной массы существующим оборудованием и способами взрывания, представленными в технологических схемах ведения горных работ [1]. Наиболее распространенная технологическая схема в условиях карьеров предусматривает передвижение взрывников, зарядных и забоечных машин вдоль ряда скважин с последовательным выполнением операций по зарядке скважин ВВ с установкой промежуточных детонаторов (боевиков) и забойке.
С целью типизации технологических схем ведения взрывных работ с низкоплотными веществами, используемыми при удалении воды из скважин [2] и их забойки пено-гелем [3] выделены классификационные признаки, обусловливающие основные технологические варианты (рис. 1).
Так в качестве одного из признаков выделено количество комплектов оборудования, необходимого для технологического процесса взрывной подготовки пород. Комплект оборудования рассматриваемых вариантов технологии отличается как составом машин, так и их целевым назначением.
Для заряжания неводоустойчивых ВВ (гранулиты,
граммониты) в сухих и слабо-обводненных скважинах предусматривается комплект оборудования, в состав которого входят зарядная машина и машина для забойки скважин пеноге-лем. При заряжании обводненных скважин с притоком воды до 700 л/ч с предварительным удалением воды из скважин к вышеуказанному комплекту добавляется осушающая машина, работающая в паре с маши-
ной для приготовления пеноге-ля и забойки им скважин (рис. 2).
Возможен вариант использования осушающе-забоечных машин, позволяющих удалять воду из скважин, аккумулировать ее в емкости и использовать для приготовления пено-геля.
Одной из особенностей рассматриваемых вариантов технологии является маршрут движения комплектов оборудования на блоке, обусловленный радиусами разворота машин и вытекающий из правил безопасного движения транспорта. Маршруты движения машин определяются так, чтобы по возможности исключить вза-
имные помехи в работе и пересечение при движении по смежным рядам скважин.
Существенные различия в производительности оборудования, параметров конструкции заряда и заряжаемого блока практически исключает существование идеальных маршрутов.
В связи с этим в настоящей работе рекомендуется две технологические схемы заряжания скважин. Наиболее простым в организационном отношении является последовательно-
порядное движение машин вдоль блока. Однако следует учитывать и увязывать вместимость емкостей машин и их техническую производитель-
Рис.1. Классификация признаков технологических схем заряжания взрывных скважин с пеногелевой забойкой
Геотехнология
29
б)
ofjl 3= ІОІ
■ / вода ч ] “ пена ґ ч: < : S і пеногель , 1 ^ ВВ^ * Г 1 Ї " * *
Рис. 2. Принципиальная схема комплекта механизмов взрывного комплекса: а) пункт загрузки зарядных (1); забоечных (2) и осушающих (3) машин; б) расстановка машин на блоке
ность, для того, чтобы взаимное расположение машин на блоке не создавало помех в их совместной работе. Зарядные машины при разгрузке бункера меняются, а забоечная продолжает осуществлять забойку пеногелем (рис.2).
В зависимости от протяженности блока и его гидродинамической характеристики, блок может быть условно разделен на участки, на каждом из которых может находиться в работе комплект машин, соответствующий гидродинамической характеристике взрывных скважин. Из анализа гидрогеологических условий разрезов установлено, что скважины зачастую обводнены неравномерно, поэтому часть блока можно заряжать без предварительного осушения. В этом случае сухие и малообводнен-ные скважины, со столбом воды до 3 м заряжают без удаления воды. При этом формируется заряд (рис. 3 а). Обводненная часть блока с притоком воды в скважины до 700 л/ч заряжается с предварительным удалением воды. Нижняя часть скважинного заряда ВВ в этом случае формируется в пене (рис. 3 б). При большой протяженности блока возможна поэтапная работа машин, т. е. в начале в течение 2-3 суток все скважины заряжают ВВ, а затем в день взрыва на блок выезжают машины для пеногеле-
вой забойки. Это обстоятельство объясняется условием стойкости пеногеля во-времени (6-8 ч).
Комбинированную работу зарядных и осушающе-
забоечных машин рекомендуется использовать на небольших блоках (до 200-250 скважин) с высотой столба воды 3-5 м и ее притоком в скважины до 700 л/ч, т.е. когда пополнение емкости для приготовления пеногеля можно осуществлять в процессе удаления воды из взрывных скважин перед их заряжанием неводоустойчивыми ВВ.
При притоках воды в скважины более 700 л/ч со столбом воды более 3 м, заряжают, как правило, в изолирующие оболочки без предварительного осушения. В этом случае образуется гидрозабойка за счет воды, вытесненной формирующимся зарядом ВВ. Вода пережимает рукав над зарядом ВВ, а пеногелевую забойку заполняют в свободную часть рукава до устья скважины (рис. 3 в).
Типовые технические схемы могут использоваться при проектировании взрывных ра-
бот с учетом конкретных условий. Количество комплектов механизации при привязке схем к условиям конкретного взрывного блока выбирается из условия обеспечения минимальных затрат времени на подготовку блока к взрыву и соблюдение правил безопасности.
Предложенные варианты технологических схем содержат элементы организации ра-
Рис. 3. Конструкции скважинных зарядов с пеногелевой забойкой: а) Нв < 3; б) Нв > 3 и Qв < 700 л/ч; в) Нв > 3 и Qв > 700 л/ч; 1-вода; 2-боевик; 3- заряд ВВ; 4-смесь бурового штыба с пеногелем; 5-пеногелевая забойка; 6-СИНВ-с; 7-пена; 8-воронка с гидроизолирующей оболочкой
бот (последовательность работ, производительность оборудования, количество комплектов механизации) во времени и пространстве с учетом затраченных материальных и людских ресурсов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Типовые технологические схемы ведения горных работ на угольных карьерах. - Челябинск. НИИОГР, 1978. - 328 с.
2. Катанов И.Б. Создание машины для удаления воды из взрывных скважин смесью сжатого воздуха и поерхностно активного вещества. / И.Б.Катанов, В.А.Матренин, И.Х.Шаф. Сб. науч.тр. ВостНИИ. -Кемерово, 1980. С. 30-31.
3. Катанов И.Б. Моделирование процесса формирования скважинных зарядов с пеногелевой забойкой. - Кемерово : Вестн. КузГТУ, 2005. № 5 (50). С. 54-56.
□ Автор статьи:
Катанов Игорь Борисович - канд.техн.наук, доц. каф. ОРМПИ
УДК 622.232:622.233
В.Ф. Горбунов, Ю.Д. Григоренко, М.Д. Войтов, С.Ю. Григоренко
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ТОННЕЛЯ МОДЕРНИЗИРОВАННЫМ ЩИТОМ 1П.П-1С
Сооружение перегонных тоннелей первой очереди Красноярского метрополитена ведется под застроенными зданиями городской территорией на глубине от 35 до 65 м от поверхности. Геологическое
строение трассы тоннелей пред-
ЩН-1С круглой формы. Конструктивные решения щита тра-диционны. Он состоит из следующих основных частей: ножевого кольца, опорного кольца, хвостовой части, вертикальных и горизонтальных перегородок, выдвижных площадок и
стика приведена в табл. 1.
Строящиеся перегонные тоннели имеют протяженность от 900 до 3000 м. Существующие темпы из проходки составляют 25-30 м/мес. Низкие показатели скорости сооружения тоннелей связаны прежде всего
Таблица 1
Техническая характеристика щита ЩН-1С
Наименование параметров Ед. изм. Значение
1. Внешний диаметр щита мм 5684
2. Длина щита мм 2500
3. Количество щитовых гидроцилиндров шт. 18
4. Количество выдвижных платформ шт. 3
5. Рабочее давление в гидросистемах: щитовой МПа 20
забойной и платформенной 6,3
6. Суммарное усилие щитовых гидроцилиндров кН 17510
7. Усилие прямого хода забойного или платформенного гидроцилиндра кН 60
8. Производительность насосных установок гидросистемы щита л/мин 70
9. Масса щита т 110,0
ставлено сложной осадочной системы силовых гидроцилинд- с тем, что процесс разрушения толщей разнозернистых вывет- ров. Его техническая характери- пород забоя немеханизирован и ренных, трещиноватых песчаников с прослоями мергелей, алевролитов, гравелитов, линзами известняков. Физикомеханические свойства вмещающих пород следующие: плотность - 2,1-2,2 г/см3; пористость - 24%; сопротивление Яс - 2,9-15,0 МПа; коэффициент крепости по шкале М.М. Про-тодьяконова - 1,0-4,0; абразивность по шкале Барона-Кузнецова - до 20 мг.
Строительство перегонных тоннелей ведется с использованием механизированных щитов
Технико-экономические показатели Скорость проведения выработки, м/мес
проектная 78
с учетом коэффициента готовности
технологической схемы, Кгтс. 62
Подвигание забоя за цикл, м 1
Продолжительность цикла, ч 6
Продолжительность работы забоя в сутки, ч 18
Тех. осмотр подъемной машины и обслуживание
проходческого щита в сутки, ч 6
Число проходчиков в смену, чел 4
Производительность труда проходчиков:
м3 в свету/чел.-см. 5,1
м/чел.-см. 0,25
