Технические науки/10.Горное дело
Магистрант
Калматаев А.Н.
Восточно-Казахстанский
государственный технический университет
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА
РУДНИКЕ «ЖЕРЕК»
Жерекское золоторудное месторождение
отрабатывается открытым способом. Площадь месторождения характеризуется слабо
расчлененным низкогорным рельефом с относительными перепадами высот, не
превышающими первые десятки метров.
В геологическом строении района принимают
участие вулканогенно – осадочные отложения нижнего карбона и верхнего девона,
прерванные дайками диабазовых порфиритов и субвулканическими телами основного
состава.
Промышленные концентрации золота связаны с
окисленной зоной золото-сульфидной минерализации. Вмещающие породы представлены алевролитами, песчаниками,
глинистыми сланцами, гранитами, известняками, диабазами, порфиритами и
кварцитами.
По крепости согласно СН РК8.02-05-2002 вскрышные
породы и золотосодержащие руды относятся к 6-10 группам, по шкале профессора
М.М. Протодъяканова их крепость колеблется в пределах 6÷16.
Отбойка горного массива осуществляется
скважинными зарядами диаметром 105 и 215 мм, глубиной 5-10 м. Бурение
производится станками СБУ -125, СБШ 200Н.
На сегодняшний день на карьерах рудника «Жерек»
взрывные работы производятся с применением как промышленных взрывчатых веществ
(ПВВ) на основе тротила, так и эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ).
Инициирование зарядов производится детонирующим шнуром и неэлектрическими
системами инициирования. На сегодняшний день основными
взрывчатыми веществами (ВВ) являются эмульсионные взрывчатые вещества типа Powergel.
Взрывчатое вещество Граммонит 79/21 в количестве 5 – 10 кг на скважину в
основном применяется для усиления действия промежуточного детонатора и для
разгона детонации. Самостоятельно ВВ
граммонит 79/21 применяется очень редко, соответственно в основном на
обводненных блоках.
Эмульсионные взрывчатые вещества POWERGEL
- это промышленные взрывчатые вещества класса 1, подкласса 1.1, группа
совместимости D, предназначены для заряжания сухих и обводненных скважин
(шпуров) в породах любой крепости. Основные технические и расчетные показатели
эмульсионных взрывчатых веществ типа POWERGEL приведены в таблице №1.
Таблица №1
Расчетно-экспериментальные
технические характеристики взрывчатых веществ типа POWERGEL
|
Компоненты
и характеристики |
POWERGEL 650 |
POWERGEL MAGNUM |
POWERGEL MAGNUM
365 |
|
Расчетные показатели |
|||
|
Кислородный
баланс, % |
-2,09 |
-2,06 |
-1,75 |
|
Объем
газов, л/кг |
1035 |
948 |
878 |
|
Температура
взрыва, оС |
2115 |
2229 |
2670 |
|
Энергия
взрыва, кДж/кг |
3231 |
3684 |
4433 |
|
Технические показатели |
|||
|
Плотность,
г/см3 |
1,26 |
1,18 |
1,26 |
|
Скорость
детонации, м/с |
6384 |
6345 |
6437 |
|
Критический
диаметр, мм |
- |
8 |
7 |
|
Водоустойчивость |
превосходная |
превосходная |
превосходная |
|
Чувствительность
к удару, Дж |
>98 |
>98 |
>98 |
|
Чувствительность
к трению, Н |
>352,8 |
>352,8 |
>352,8 |
|
Размеры
патронов |
75х450 90х500 125х650 140х520 180х600 |
50х225 65х500 75х400 90х150 90х290 |
27х225 34х22 38х225 50х225 50х450 |
|
Срок
хранения, месяц |
12 |
12 |
12 |
POWERGEL состоит из двух
основных фаз: эмульсионной (ЭФ), твердой (пористая аммиачная селитра). ЭФ
представляет собой смесь водных растворов окислителя парафина и эмульгатора,
готовящаяся на специальном оборудовании. В зависимости от марки POWERGEL
в состав ВВ добавляется алюминий, микросферы или газогенерирующие добавки.
Рецептурный состав ЭВВ POWERGEL приведен в таблице №2.
Таблица №2
Рецептурный
состав эмульсионных взрывчатых веществ POWERGEL
|
Характеристики |
POWERGEL 650 |
POWERGEL MAGNUM |
POWERGEL MAGNUM
365 |
|
Окислитель |
|
|
|
|
Кристаллическая
АС |
50-60 |
60-70 |
60-70 |
|
Перхлорат
соды |
5,0-10 |
5,0-10 |
5,0-10 |
|
Стабилизатор
кислотности |
|
1 |
1 |
|
Вода |
5,0-10 |
5,0-10 |
5,0-10 |
|
Эмульгатор |
3,0-4,0 |
1,0-2,0 |
1,0-2,0 |
|
Горючее: |
|
|
|
|
(Парафин
+ диз. топливо) |
|
4,0-5,0 |
2,0-3,0 |
|
Пористая
АС |
30-40 |
15-20 |
15-20 |
|
Газ |
|
|
1 |
|
Диз.топливо |
2,0-3,0 |
|
|
|
Стеклянные
микросферы |
1,0-2,0 |
|
|
В зависимости от условий применения POWERGEL
выпускаются следующих марок: чувствительные к промышленным детонаторам №8 - Magnum,
Magnum 365, Seismic; чувствительные только
к патрону-боевику - Р250, Р650, Р750, Super 600.
Технические условия на ЭВВ POWERGEL
разработаны с использованием рецептуры составов взрывчатых веществ компании «ОRICA».
ЭВВ POWERGEL изготавливается в
заводских условиях и предназначается для ручного и механизированного заряжания
скважин, в обводненных и сухих забоях на открытых горных работках.
Патроны POWERGEL представляют собой
оболочку из полиэтиленовой пленки красного цвета диаметром от 27 до 180 мм,
наполненную эмульсионным взрывчатым составом POWERGEL. Торцы оболочки стянуты
в «жгут» скрепками из алюминиевой проволоки.
Патроны POWERGEL марок Magnum
и Magnum 365 используют в качестве патронов-боевиков для
инициирования патронированных и не патронированных ВВ.
Основными недостатками этого ЭВВ являются
значительные затраты времени на заряжание (разрезание картонной тары и
целлофанового патрона, опускание патронов в скважину) и на заключительные
операции с тарой (погрузка на автомашины, вывозка на безопасное расстояние и
последующее сжигание), и экономическая привлекательность.
В период с январь по октябрь 2010 года
произведено 75 взрыва из них 50 на добыче и 25 взрывов на вскрыше с применением
ЭВВ. В результате этого израсходовано 120 042,0 кг взрывчатых веществ, в
том числе 98 322,0 кг эмульсионных взрывчатых материалов, что составило
81,9 % от общего объема затраченного ВВ.
Опыт применения эмульсионных
взрывчатых веществ показывает существенные преимущества их по сравнению с
другими промышленными взрывчатыми веществами на основе тротила. При этом
следует отметить следующее:
- высокая
водоустойчивость (срок пребывания заряда в скважине от 3 до 15 суток, причем в
проточной воде), позволяет производить заряжание скважин вслед за бурением;
- крайне
низкая чувствительность к механическим и тепловым воздействиям, обеспечивает
безопасность в обращении;
- экологически
чистое и безотходное производство, низкая газовая вредность взрывчатых веществ
(25–40 л/кг);
-
сравнительно низкая цена.
Литература
1.
С.С.
Оспанов, А.Ш. Шарафиев, И.П. Конверсия
тротилосодержащих боеприпасов//Взрывное дело. – 2007. - №1-2. – С. 16 – С 18.
2.
Вещества
взрывчатые промышленные «Powergel», «Fortel
Plus». Применение продукции /-21с.
3.
Ю.М.
Рудской, В.М. Олименко. Совершенствование буровзрывных работ//Взрывное
дело.-2007.-№1-2.-С.59.
4.
Локальный
проект по разработке месторождений «Жерек»//Степнагорск.-1997.