Взрывная отбойка блоков пучковыми сближенными и вертикальными концентрированными зарядами вв на Таштагольском месторождении Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

---------------------------------- © В.А. Еременко, А.А. Еременко,

A.Н. Карпуннн, И.Ф. Матвеев,

B.И. Коняхнн, В.К. Клнмко, В.К. Джалов, 2008

УДК 622.831

В.А. Еременко, А.А. Еременко, А.Н. Карпуннн,

И.Ф. Матвеев, В.И. Коняхнн, В.К. Клнмко,

В.К. Джалов

ВЗРЫВНАЯ ОТБОЙКА БЛОКОВ ПУЧКОВЫМИ СБЛИЖЕННЫМИ И ВЕРТИКАЛЬНЫМИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫМИ ЗАРЯДАМИ ВВ НА ТАШТАГОЛЬСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Семннар № 4

Таштагольское месторождение разрабатывается в сейсмоактивной зоне Алтае-Саянской горной области в условиях проявления горного давления в динамической форме в виде горных ударов, микроударов, толчков и др. Кроме того, горизонтальные составляющие напряжений не равны между собой и в несколько раз больше вертикальной составляющей, определяемой массой налегающих пород [1].

При отработке рудных тел применяется система разработки этажного принудительного обрушения с крупномасштабной взрывной отбойкой пучковыми сближенными и вертикальными концентрированными зарядами (ВКЗ) ВВ на зажатую среду и компенсационные камеры. Образование камер осуществляется последовательным взрыванием зарядов ВВ в сближенных скважинах на восстающие выработки. Крупномасштабная отбойка позволяет сократить горнопроходческие работы и количество массовых взрывов, снизить расход ВВ на отбойку и вторичное дробление с достижением равномерности дробления горной массы, а также уменьшить

сейсмическое воздействие подземного взрыва [2].

С точки зрения совершенствования схем расположения зарядов рассмотрен опыт отработки блоков №№ 26 и 18 в этажах (-280)-(-210) и (-350)-(-280) м Таштагольского месторождения.** Предусмотрены 3-х и 5рядные схемы расположения пучковых сближенных и ВКЗ в блоках.

Блок № 26 расположен на южном фланге месторождения и представлен рудной залежью с вертикальным падением. Руда магнетитовая, тонкозернистая, трещиноватая, средней устойчивости, содержание железа 37,8 %, коэффициент крепости по Протодьяконову 13-14. Вмещающие породы — сиениты и скарны, которые вместе с рудным телом пересекаются дайками диоритовых порфиритов. Коэффициент крепости колеблется от 9 до 13. В пределах блока развита трещинная тектоника, в 70-100 м расположено Восточное тектоническое нарушение.

*) Исследования выполнены при поддержке

фонда содействия отечественной науке и междисциплинарного проекта № 93.

Рис. 1. Схема расположения зарядов ВВ в блоке № 26:

1 — пучки нисходящих скважин;

2 — геологические нарушения;

3 — пучки восходящих скважин;

4 — ВКЗ; 5 — орт; 6 — компенсационные камеры; 7 — пучки горизонтальных скважин

Параметры блока с учетом мощности рудного тела приняты следующие: длина — 3075, ширина — 41,5 и высота 70 м. В блоке выполнена плоская подсечка высотой 2 м.

Блок обрушался пучками сближенных нисходящих, восходящих и горизонтальных скважинных зарядов ВВ и ВКЗ; потолочина — камерными зарядами ВВ на три компенсационные камеры эллипсовидной формы (рис. 1).

Количество скважин диаметром 105 мм составило 612 при суммарной длине 21687 м. Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) для пучковых сближенных зарядов ВВ 5-6 м. Заряд ВКЗ располагали в центральном ряду панели, ЛНС составила 10 м. Взрыв производили посредством 16 интер-

Рнс. 2. Конструкцнн ВКЗ в блоке № 26 в этаже (-280)-(-210) м: 1 — массив блока; 2 — инертный промежуток; 3 — заряд ВВ; 4 — породный целик; 5 — скважины; 6 — рудная забойка

валов замедления (0-700 мс) с использованием СИНВ в количестве 204. Заряд ВКЗ взрывали замедлением 700 мс после взрыва пучковых сближенных зарядов ВВ по панели блока.

В целом по блоку удельный расход ВВ на отбойку составил 0,509 кг/т, масса ВВ в ВКЗ была 28,2 т (рис. 2). Протяженность ВКЗ составила 45 м. Сечение ВКЗ изменялось в пределах 0,6-2,5 м2. Для равномерного распределения ВВ по высоте отбиваемого блока приняли конструкцию зарядов ВВ с рассредоточением колонки в четыре промежутка, между которыми располагали инертный материал. В качестве инертного материала использовали древесные опилки. Для снижения сейсмического воздействия ВКЗ на выработки бурового горизонта и горизонта выпуска руды и их сохранности в верхней части панели создали целик, а в нижней части поместили заряд меньшей массы ВВ, а также расположили запирающую забойку из отбитой горной массы.

По результатам выпуска руды из блока удельный расход ВВ на вторичное дробление составил 0,03 кг/т. Применение ВКЗ позволило снизить объем бурения скважин на 3600 м.

Блок № 18 расположен в центре рудного тела рядом с обрушенным ранее разрезным блоком № 17 в этаже (-350)-(-280) м. Руда в блоке № 18 магнетитовая, массивная, средней трещиноватости, коэффициент крепости 14. Породы представлены скарнами, сиенитами, сланцами с коэффициентом крепости 9-13.

Рис. 3. Схема расположения зарядов ВВ в блоке № 18: 1

— пучки нисходящих скважин;

2 — геологические нарушения;

3 — пучки восходящих скважин; 4 — орт; 5 — подсечка блока; 6 — компенсационные камеры; 7 — ВКЗ

Панель блока пересекает тектоническая трещина мощностью 0,5-0,7 м. Отмечаются также пологие трещины мощностью 0,10,15 м, заполненные кальцитом и гематитом.

Параметры блока приняты следующие: длина — 75, ширина — 27 и высота 70 м. Блок обрушался пучками сближенных нисходящих, восходящих и гори-

Глубина, м МЧИ 1I III 1 1 1 и 1 1 Сечение, м2

1

2

3 0,81

4 1.22

5 1.32

<5 1.33

7 С,31

8 ЦЗЗ

9 1,17

10 1,32

11 1,33

12 1,33

13 1,34

14 1,34

15 1,35

16 1,2

17 1,34

18 ',32

19 1,33

20 1,33 <-

1 21 1,31

22 1,29

23 1.33

24 0,88

25 1,06

26 0,71

11 1,02

28 1,31

29 \ 1,27

30 1,22

3! 1,13

32 0-99

аз

34 1.22

35 1.24

36 1,3

37 1.33

38 1,16

39 1.25

40 0,61

41 0,76

42 0,8

43

44

£

зонтальных скважинных зарядов ВВ и ВКЗ на зажатую среду и две компен-сацикамеры круглой и эллипсовидной формы (рис. 3).

Количество скважин составляло 687. Линия наименьшего сопротив-

Рис. 4. Конструкция ВКЗ в блоке № 18 в этаже (-350)-(-280) м

ления для пучковых зарядов ВВ — 56,5 м, для ВКЗ — 6,5 м.

Взрыв осуществили с помощью 12 интервалов замедления (0-400 мс) с использованием СИНВ. Заряды ВКЗ взрывали с замедлением 200 мс.

В целом по блоку удельный расход ВВ на отбойку составил 0,561 кг/т. Масса ВВ в ВКЗ составила 27,3 т (рис. 4). Ллина ВКЗ равна 44 м. Сечение ВКЗ изменялось в пределах 0,61-1,35 м2.

Энергия взрыва составила 1,7-109 Лж, при этом в шахте на гор. -350 м зарегистрирована серия микроударов с энергией 104-105 Лж с обрушением крепи и горных пород в выработках. Однако было достигнуто качественное дробление — удельный расход ВВ на вторичное дробление составил 0,025 кг/т. Также ВКЗ позволили снизить объем бурения скважин на 2000 м.

Таким образом, на основании проведенных опытно-промышленных испытаний установлено, что управление действием энергии взрывов при системе разработки этажного принудительного обрушения достигается применением схем взаимного многорядного расположения пучковых сближенных и вертикальных концентрированных зарядов с отбойкой на зажатую среду и компенсационные камеры. Качество дробления горной массы при взрывании также достигается за счет рассредоточения в ВКЗ зарядов ВВ и инертных промежутков. Разработанная крупномасштабная технология взрывных работ позволяет обеспечить снижение затрат на проведение нарезных выработок и бурение скважин на 10-20 %.

1. Курленя М. В., Еременко А. А., Шрепп Б. В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. — Новосибирск, Наука, 2001, 184 с.

2. Викторов С.Д., Еременко А.А., За-калинский В.М., Машуков И.В. Технология

крупномасштабной взрывной отбойки на удароопасных рудных месторождениях Сибири. Новосибирск, Наука, 2005, 212 с.

— Коротко об авторах

Еременко В.А. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник ИГД СО РАН;

Еременко А.А. - доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией ИГД СО РАН;

Карпунин А.Н. - аспирант ИГД СО РАН;

Матвеев И.Ф. - доктор технических наук, директор Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»;

Коняхин В.И. - главный инженер Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»;

Климко В.К. - зам. главного инженера Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»; Джалов В.К. - зам. генерального директора Казского филиала ОАО «Евразруда».

Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 4 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. С.А. Гончаров.

---------------------------------- ДИССЕРТАЦИИ

ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ

Автор Название работы Специальность Ученая степень

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГАМОВ Максим Игоревич Совершенствование методики оценки и прогноза шумового загрязнения территорий в горнопромышленном регионе на основе исследований акустических полей, наведенных автотранспортом 25.00.36 к.т.н.