Повышение эффективности взрывного перемещения вскрышных пород в выработанное пространство при бестранспортной системе разработки угольных месторождений

• Автор: Кириллов, Михаил Андрианович
• Шифр специальности: 05.15.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 193 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ВЗРЫВОЭКСКАВАЦИОН-НОМ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД
1.1. Некоторые технологические решения, используемые на зарубежных карьерах
1.2. Анализ технологии взрывных работ при бестранспортной системе разработки
1.3. Методы расчета и проектирования массовых взрывов на сброс
1.4. Постановка задачи
ГЛАВА 2. ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СБРОСА ВСКРЫШНЫХ
ПОРОД СИСТЕМОЙ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ
2.1. Моделирование процесса взрывного перемещения вскрышных пород
2.2. Схема модельной вакуумной установки
2.3. Результаты модельных экспериментов
2.4. Процедура обработки экспериментальных данных
2.5. Примеры построения уравнений регрессии
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ НОВЫХ МЕТОДОВ ВЗРЫВАНИЯ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ ВСКРЫШНЫХ ПОРОД В ВЫРАБОТАННОЕ ПРОСТРАНСТВО
3.1. Основные физические и технологические принципы разработки новых схем взрывания
3.2. Результаты полигонных испытаний схем взрывания
3.3. Отработка технологических параметров схем взрывного перемещения вскрышных пород
3.4. Результаты опытно-промышленных испытаний схем взрывания
3.5.Рекомендации по специальным методам взрывания
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ БВР ДЛЯ
ВЗРЫВОВ НА СБРОС
4.1. Однопараметрическая инженерная модель ;
4. 2. Уточненная модель расчета параметров развала при взрывах на сброс___I
4.3. Экономическая оценка предлагаемой технологии взрывания на сброс I
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Основной задачей ближайшей перспективы по стабилизации и развитию угольной отрасли России является создание и совершенствование энергосберегающих технологий, способных существенно поднять экономическую целесообразность разработки угольных месторождений. В настоящее время удельный вес открытого способа добычи угля составляет уже более пятидесяти процентов. Из всех систем разработки наиболее высокие технико-экономические показатели имеет бестранспортная система разработки, при которой трудоемкость вскрышных работ в 3,5 раза, а затраты на один кубометр вскрыши в 2,5 раза меньше, чем при транспортной системе, что и определяет необходимость значительного расширения области применения бестранспортной системы разработки в сочетании с выпуском шагающих экскаваторов с ковшами вместимостью до 100 м3 и стрелами длиной до 125 м.
В настоящее время на разрезах АО «Востсибуголь» в эксплуатации находится 60 драглайнов из которых около 40 % морально и физически устарели. Усложнение горнотехнических условий и большое их многообразие потребовало расширения номенклатуры технологических параметров выпускаемого в настоящее время тяжелого экскавационного оборудования. Серийные драглайны типа ЭШ-20.90 и ЭШ-40.85, единственные из выпускаемых в настоящее время крупных экскаваторов, не отвечают в полной мере требованиям развития этих наиболее прогрессивных технологий. Существенное улучшение показателей бестранспортной системы может быть обеспечено с применением новых базо-
вых моделей драглайнов типа ЭШ-25.90, ЭШ-40.100 и ЭШ-65.100 (и возможных их модификаций) с улучшенными технологическими характеристиками и более высоким техническим уровнем.
Вторым, наиболее эффективным путем ресурсосбережения при бестранспортных системах разработки является использование энергии взрыва (применяющейся для взрывной подготовки горного массива перед экскавацией) для частичного взрывного перемещения вскрышных пород в выработанное пространство, так называемых взрывов на сброс. Актуальность применения взрывов на сброс при бестранспортной системе разработки возрастает пропорционально усовершенствованию методов и параметров взрывания, т.е. повышению экономической целесообразности технологии со взрыводоставкой, которая позволит увеличить объемы вскрышных работ и интенсифицировать темпы вскрытия полезного ископаемого без дополнительных капитальных вложений и экскавационной техники за счет частичного заполнения выработанного пространства в контурах предварительного и внутреннего отвалообразования, уменьшения объемов вторичной экскавации и повышения эффективности использования шагающих драглайнов.
Анализ наиболее распространенных схем взрывания при бестранспортной системе разработки, применяемых как в отечественной, так и в зарубежной практике взрывных работ показал, что имеет место традиционное решение схем БВР независимо от использования взрыва для рыхления или сброса. Традиционные схемы взрывания, используемые для дробления вскрышных пород не

что расстояние от заряда до свободной поверхности не входит как параметр в расчетные зависимости при определении скорости отрыва кусков породы от забоя, что, во-первых, не позволяет проводить расчет для видоизмененных схем по сравнению с традиционными, а во-вторых, показывает, что на практике это расстояние принимается стандартным, т.е. равным 2,5-3 м. Стремление приблизить первый ряд скважин к бровке уступа при взрывах на сброс - это основной прием, взятый из практики дробления горных пород и перенесенный в практику проведения взрывов на сброс.
Необходимо отметить, что работ, связанных с совершенствованием схем взрывания при бестранспортной технологии, очень мало. Наиболее интересные результаты получены В.С.Вагаровским при использовании горизонтальных скважин для увеличения коэффициента сброса и В.М. Наумовым по совершенствованию параметров расположения скважин [13] с целью более равномерного распределения энергии взрыва в перемещаемом массиве. С этой целью в лабораторных и промышленных условиях выполнены исследования четырех схем взрывания (рис.8.) с применением дополнительных рядов укороченных скважин, параллельно-сближенных скважин, сближенных первых четырех рядов скважин с внутрисква-жинным замедлением. В приведенных схемах удельный расход ВВ не является постоянным и определяющим параметром. Рассматриваемые схемы иллюстрируют пути поиска принципов рационального размещения ВВ во взрываемом массиве с целью увеличения коэффициента сброса.