www.geomehanika.org



Заоткоска приконтурных уступов на Коунрадском карьере

Главная О сайте В гости к Инсену Турмалин Обратная связь Карта сайта


В. Н. ПОПОВ, А. П. ЛИ, И.И. ПОПОВ

ЗАОТКОСКА ПРИКОНТУРНЫХ УСТУПОВ НА КОУНРАДСКОМ КАРЬЕРЕ

На Коунрадском карьере при отработке уступов вес одновременно взрываемого ВВ достигает 150 т. От действия массовых взрывов в приконтурной полосе происходит раскрытие естественных трещин в массиве, ослабляются прочностные свойства горных пород, что в значительной степени снижает устойчивость уступов и бортов в их предельном положении. Изучение трещиноватости пород на карьере показало, что имеется пять основных систем трещин, причем на разных участках системы трещин могут относиться как к продольным, так и к диагональным и поперечным. В том случае, если в массиве уступа имеются продольные трещины большой протяженности, расстояние между которыми вкрест простирания уступа более 1 метра, то такие трещины при ведении взрывных работ служат экраном от воздействия ударных волн. После уборки взорванной породы откос вновь образуемого уступа становится по поверхности таких трещин. Как правило, за границами их, заколов в глубине массива не наблюдается. В тех местах, где трещиноватость направлена под углом к простиранию уступа, то есть представлена диагональными и поперечными системами трещин, необходимо с помощью заоткосных наклонных сближенных скважин создать искусственную экранирующую щель, по которой будет оформлен откос приконтурного уступа.

При взрывании двух сближенных зарядов радиальные силы, пересекаясь между собой, образуют растягивающие усилия, которые стремятся разорвать породу по линии расположения зарядов. При определенном соответствии количества заряда и расстояния между ними количественная величина растягивающих сил становится больше сопротивления породы разрыву, что ведет к образованию щели по линии пробуренных скважин. Она также как и поверхность трещин большого протяжения является экраном от воздействия на уступ ударной волны массовых взрывов.

Для определения эффективности этого метода заоткоски уступов проведены на Коундарском карьере промышленно-экспериментальные взрывы.

Массив участка, выбранного для эксперимента, был сложен вторичным кварцитом по эффузивным породам и являлся в структурном отношении одним из неблагоприятных. Четко выраженными естественными трещинами порода была разбита на отдельные крупные блоки, размеры которых находились в пределах 1.5х2,5х1.5 м. Породы относились к категории средне- и трудновзрываемых. При ширине приконтурной ленты около 35—80 метров по границе предельного контура 20-метрового уступа под углом 55° бурились наклонные скважины диаметром 110 мм на глубину 18—20 метров. Расстояние между центрами скважин составляло 1,3—1,5 м. Бурение скважин осуществлялось станками СБМК-5. Часть скважин заряжалась россыпным аммонитом № 10, а другая в сочетании россыпного аммонита с патронированным В-3. Для создания щели по всей глубине скважины заряд рассредотачивался. Величина забойки составляла 2,5—3,5 м. Все скважины взрывались мгновенно детонирующим шнуром. После взрыва, порода со стороны забоя была поднята на высоту до 1,0 м на расстоянии 6—7 метров от заоткосного ряда скважин, а по линии их расположения образовалась воронкообразная канава шириной 0,2—0,3 м по верху и глубиной 0,3—0,4 м. За линией наклонных скважин заколы не наблюдались.

Для обработки уступа в приконтурной полосе при ширине 35 метров до взорванной щели были пробурены 3 ряда скважин по сетке 7X7 м, которые взрывались с замедлением между рядами 30 мм/сек.

После уборки породы была произведена съемка участка заоткоски показавшая, что угол наклона уступа соответствует проектному. При обследовании поверхности уступа установлено, что в местах расположения скважин, где вес заряда на 1 пог. м принимался несколько выше расчетного 2-3,5 кг, следы скважин на поверхности откоса отсутствовали, что говорит о излишней величине заряда. В местах где были расположены скважины с зарядом ВВ 1,8—2,0 кг на 1 пог м, отчетливо видны отпечатки скважин.

Оптимальная величина заряда в скважинах экранирующего ряда может быть определена по предлагаемой зависимости:

Q=(L3CВВn)/r

где CВВ2/3 > (τp2(1-2μ)2/3) / (0,51Е1/2U2/3)

Е — модуль упругости, кг/см2;

μ — коэффициент Пуассона;

τ — сопротивление породы разрыву, кг/см2;

r — радиус действия заряда, м;

n — коэффициент;

L3 — длина заряда, м;

U — энергия 1 кг. ВВ, выделяемая при взрыве, кгм/кг;

а — расстояние между скважинами, м.

Формула получена исходя из двух положений. Во-первых, распределение суммарных напряжений, необходимых для преодоления сопротивления породы разрыву, происходит равномерно по оси заряда и оси симметрии между зарядами соседних скважин [1]. Во-вторых, каждый отдельно взятый заряд в скважине рассредоточенного типа можно рассматривать как сосредоточенный [2].

При расчете зарядов при предварительном щелеобразовании коэффициент принимается n=0,6. Это значение коэффициента соответствует такому действию взрыва, когда взрывание даже одиночного заряда обеспечивает на расстоянии «r» от заряда напряжение уже достаточное для преодоления сопротивления породы разрыву — τ/2.


ЛИТЕРАТУРА

1. Г. X. С а д ы к о в. К вопросу рационального расположения скважин на уступе карьера. Сб. «Взрывное дело» № 54/11. Издательство «Недра», М., 1964.

2. Г. И. Покровский, И. С. Ф о д о р ов. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. Промстройиздат, М., 1957.



HTML C уважением, для читателей сайта   WWW.GEOMEHANIKA.ORG

подняться на верх