Организация и производство массового взрыва

После окончания бурения скважин маркшейдерской службой производится инструментальная съемка обуренного блока и составляется план обуренного блока с нанесением фактических мест расположения скважин, их номеров, фактической глубины и отметок устьев скважин.

На основании плана обуренного блока, выданного маркшейдерской службой, инженером-проектировщиком участка взрывных работ составляется корректировочный расчет и схема взрывной сети с указанием мест врезки пиротехнических реле и интервалов замедления.

Выкопировка схемы взрывной сети выдается старшему взрывнику, производящему монтаж взрывной сети взрываемого блока. После выполнения корректировочного расчета составляется «Распорядок массового взрыва». Директором комбината издается «Приказ на производство массового взрыва». В приказе, в случае необходимости, указываются изменения в «Распорядке проведения массового взрыва».

Взрывные работы осуществляются бригадой взрывников под контролем горного мастера участка взрывных работ. Доставка ВВ со склада ВМ на место работы осуществляется на автомашинах МАЗ-6303, СУЗН-5А, МЗ-3А, SMS-РР и ТТТ на базе автомобиля «Peterbilt-378» (фирмы «Айрико»), специально оборудованных для этих целей, при обязательном сопровождении взрывником.

На территории базисного склада ВМ работает комплекс по механизации взрывных работ, который включает в себя: механизированный склад аммиачной селитры (ИСИ-20), растаривающий пункт ВВ и завод по приготовлению компонентов эмульсионных ВВ на основе аммиачной селитры.

Технология механизированной переработки штатных ВВ и аммиачной селитры детально освещается в соответствующих инструкциях по эксплуатации растаривающей установки - ИСИ-20 и инструкциях по приготовлению компонентов эмульсионных ВВ.

Перед завозом ВМ на подготовленный для взрыва полигон все электротехнические установки, ЛЭП на расстоянии ближе 20 м должны быть обесточены и убраны. До начала завоза ВМ, на блоках обязательна установка тепляков на каждый блок для обогрева в зимнее время взрывников и горнорабочих, осуществляющих охрану ВМ и заряженных блоков.

При подготовке массовых взрывов с применением ВВ группы совместимости D, на период заряжания скважин устанавливается запретная зона, граница которой находится на расстоянии не менее 20 м от ближайшего скважинного заряда. Она распространяется как на рабочую площадку уступа на котором производится заряжание, так и на ниже и выше расположенные уступы, считая по горизонтали от ближайших зарядов. В запретной зоне запрещается нахождение людей и механизмов не связанных с заряжением скважин.

Запрещается производить ремонт горного оборудования на расстоянии 50 м, а при применении открытого огня - не менее 100 м от заряжаемого блока.

Для предотвращения заезда автотранспорта граница зоны заряжания обозначается красными флажками и отсыпается предохранительный вал высотой 1 м в местах интенсивного движения автотранспорта. Водители технологического и вспомогательного автотранспорта, машинисты горных машин и механизмов в начале каждой смены лицом горного надзора ставятся в известность о соблюдении безопасного расстояния.

Персонал, занятый на зарядке скважин, охране заряженных блоков обязан предотвращать заезд горнотранспортных машин в запретную зону. При прибытии машин с ВМ на место производства взрывных работ перед началом разгрузки выставляется граница запретной зоны, которая ограничивается флажками. При разгрузке на месте производства работ категорически запрещается укладывать мешки с ВВ в зоне призмы обрушения уступа.

При механизированной зарядке вес ВВ на каждую скважину определяется по высоте столба заряда, путем его непрерывного замера взрывником.

Забойка скважин производится вручную или забоечной машиной ЗС-1Б. В качестве забоечного материала используется буровой шлам, гравий или отсев вскрышных пород, получаемый на ДСУ.

Зарядка скважин производится в первую смену, при большой обводненности скважин зарядка их производится вслед за бурением согласно утвержденной «Инструкции по заряжанию скважин вслед за бурением на карьерах Удачнинского ГОКа» №106-02.

При производстве предварительной зарядке скважин, а так же при зарядке скважин вслед за бурением, охрану заряженных блоков и завезенных ВМ несут взрывники и горнорабочие карьера, прошедшие инструктаж по охране труда и имеющие допуск к ВМ. На заряжаемом блоке разрешается хранить ВВ, ДШ и шашки-детонаторы в количестве не более суточной потребности.

Порядок надзора за заряженным полигономблоком и хранение на нем ВМ установлен начальником карьера.

При проектировании очередного массового взрыва учитывается воздействие воздушно-ударной волны на здания и сооружения. Посты оцепления выставляются на границе опасной зоны по разлету осколков породы, согласно схемы расстановки постов. Граница опасной зоны обозначается аншлагами.

Опасная зона, определенная расчетом в проекте, вводится с началом монтажа взрывной сети ДШ. Началом монтажа взрывной сети считается соединение в ряд двух и более скважинных зарядов.

Руководитель взрывных работ, получив извещение лиц, ответственных за заряжание и подготовку к взрыву блоков, письменные уведомления лиц ответственных за охрану опасной зоны и выставление постов, а также за вывод людей за пределы опасной зоны, убедившись в выполнении мероприятий, перечисленных в «Распорядке проведения массового взрыва», дает указание о подаче предупредительного сигнала с помощью "Сирены" (один продолжительный), а в темное время суток, кроме того, световые сигналы (ракеты) для оповещения людей, после чего дает указание о начале монтажа взрывной сети.

После проверки и устранения возможных дефектов в монтаже взрывной сети, руководитель взрывных работ, убедившись, что все мероприятия по охране опасной зоны выполнены, дает указание к подаче боевого сигнала (два продолжительных по 40 сек. с промежутком 20 сек.).

В карьере применяется короткозамедленное взрывание с использованием детонирующего шнура, который инициируется при помощи ЭД. Дистанционное инициирование взрывных сетей из ДШ производится из-за пределов опасной зоны, с помощью аппаратуры радиоуправления взрывом "Друза-М". В состав аппаратуры "Друза-М" входят:

– пульт управления (ПУ), который устанавливается на борту карьера;

– взрывные аппараты (ВА), которые устанавливаются в 100–150м от

взрываемых блоков.

В карьере "Зарница" установлена форма уведомления о выводе людей за пределы опасной зоны и отгоне горных машин и оборудования на безопасное расстояние, в которой расписываются ответственные за это лица.

После вывода всех людей за пределы опасной зоны и выполнения монтажа взрывной сети из ДШ, лицо ответственное за подачу команд с пульта управления (определенное приказом - руководитель взрыва), после подачи боевого сигнала, через пульт управления подает в заданной последовательности закодированные радиосигналы, которые адресуются индивидуально для каждого взрывного аппарата. Посредством взрывного аппарата инициируется подключенный к нему ЭД и от него взрывная сеть из детонирующего шнура.

Подробное описание аппаратуры радиоуправления взрывом "Друза-М" приводится в соответствующих рабочих инструкциях.

Допуск рабочих в карьер после производства массового взрыва разрешается главным инженером или лицом его замещающим после получения от постов ВСГЧ сообщений о результатах анализов воздуха, подтверждающих отсутствие опасных концентраций продуктов взрыва. После получения разрешения ВГСЧ первыми в карьер спускаются взрывники и руководитель взрывных работ для осмотра взорванных блоков и выявления случаев отказов.

Время производства взрывных работ должно согласовываться с Центрами Единой Системы Организации Воздушного Движения (ЕС Ор ВД ) согласно "Инструкции по использованию воздушного пространства Российской Федерации при производстве взрывных работ подразделениями АК «АЛРОСА»(ЗАО)" -2003г. Работников подрядных организаций, оборудование которых находятся в пределах опасной зоны, в день проведения массового взрыва оповещает горный мастер, ответственный за вывод людей из карьера.

Население города предупреждается о ведении взрывных работ посредством установки аншлагов на автодорогах за пределами опасной зоны, в которых предупреждается о запрещении входа и въезда в опасную зону и описываются значения звуковых и световых сигналов при производстве массового взрыва.

РАЗДЕЛ VI

Взрывчатые вещества, применяемые в карьере "Зарница"

Характеристики ВВ применяемых в карьере

Таблица 1

______________________________________________________________________

Взрывчатые Плотность Вместимость п.м. скважин Переводной

вещества заряжания при диаметре скважин коэффициент

т/м³ 250мм кг/м

____________________________________________________________________

Для сухих скважин :

1. Аммонит №6 ЖВ 0,9 44 1,0

2. Гранулит АС-4 0,83 41 0,98

3. Гранулит АС-8 0,85 42 0,89

4. Граммонит 79/21 0,9 44 1,0

5. Иремекс 560 1,17 54,6 1,0

6. Иремекс НД 1,32 61,6 1,0

Для обводненных скважин:

1. Гранулотол 0,9 49 1,2

2. Ирегель 1116 1,25 58,4 1,2

3. Ирегель 1136Р 1,25 58,4 1,2

4. Ирегель 1146Р 1,25 58,4 1,2

Для частично обводненных скважин (с высотой столба воды 1-3 м) применяются кроме ВВ для обводненных скважин также ЭВВ (Иремекс 560 и Иремекс НД.)

Аммиачная селитра применяется на карьере "Зарница", как составная часть эмульсионных ВВ фирмы “DYNO NOBEL” (имеется лицензия Госгортехнадзора РФ 00ВР N 010738 от 13.09.99г.).

Для устойчивой детонации скважинного заряда в качестве промежу­точных детонаторов применяются тротиловые шашки ГТП-500, ТГ-500, ГТП-600, ГТП-800, Т-400Г, патронированный аммонит №6 ЖВ.

В случае рассредоточенного заряда ВВ боевик ставится на каждую часть заряда. Количество шашек в промежуточном детонаторе 2–4 шт. в зависимости от конструкции заряда.

Для инициирования промежуточного детонатора в скважинном заряде ВВ, как и для монтажа взрывной сети, применяются детонирующие шнуры марки ДШ-А, ДШ-В, ДШЭ-12. ДШ дублируется в скважинах глубиной более 15 м.

РАЗДЕЛ VII

Конструкция скважинного заряда

В карьере "Зарница" при заряжении скважин применяются следующие конструкции зарядов:

а) рассредоточенные

б) гирляндные

в) сплошные колонковые

г) заряд с эмульсионным ВВ.

д) переменной энергоемкости

Для получения равномерного дробления горной массы, снижения выхода негабаритов применяются рассредоточенные заряды. По рекомендации института "Унипромедь" рассредоточение заряда получается за счет заполнения промежутка между верхним и нижним зарядами пенополистиролом, а также за счет воздушного промежутка, который получается при установлении бумажных пробок под верхним зарядом.

Гирляндные заряды для взрывания заоткосных скважин изготовляются из патронированных ВВ (амм.№6 ЖВ) или тротиловых шашек. При взрывании частично обводненных заоткосных скважин, в целях экономии дорогостоящих тротиловых шашек, применяются комбинированная конструкция гирляндных зарядов, состоящая из тротиловых шашек в обводненных частях скважин и патронов аммонита 6ЖВ в сухих частях скважин.

Расчет параметров БВР для взрывания приконтурных целиков при постановке бортов в предельное положение производится согласно рекомендациям института "Якутнипроалмаз". Параметры расположения приконтурных скважин зависят от крепости горных пород слагающих уступ и определяются расстоянием между зарядом ВВ в скважине и плоскостью откоса уступа в предельном положении. Количество рядов приконтурных скважин принимается в зависимости от угла наклона откоса уступа.

В рассредоточенных зарядах верхний заряд располагается на глубине не менее 3,5 метров от устья скважины.

На участках карьера "Зарница", где обеспечивается нормальное дробление горной массы, а также при определенных условиях работ (близкое расположение воздушных ЛЭП, зданий, сооружений, горного оборудования) применяется сплошной колонковый заряд (схема 1), в котором заряд ВВ целиком помещается в нижней части, а верхнее свободное пространство скважин заполняется забоечным материалом.

Заряд переменной энергоемкости применяется для взрывания пород с переменной крепостью, изменяющейся по вертикали (для дробления мощных прослоев крепких пород). Параметры конструкции заряда (вес ВВ, длина колонки ВВ) рассчитываются на основании геологических данных.

Изготовление эмульсионных ВВ и заряжание ими скважин производится механизированным способом, с применением транспортно-зарядных машин SMS и ТТТ фирмы "Айрико".

При предварительном взрывании заоткосной строчки оставляется предохранительный целик шириной не менее 24 м. Взрывание заоткосных скважин производится с опережением 70-100 мсек от блока отбойных скважин.

РАЗДЕЛ VIII

Параметры БВР

Все кимберлиты рудного тела и вмещающие породы по МВКВД делятся на 5 категорий взрываемости (II,III,IY,Y,VI). При составлении параметров учтен ряд особенностей, не отраженных в "Отраслевых нормативах БВР", требования к качеству дробления руды, размер среднего куска руды, перерабатываемого дробилкой и т.п.

Для производства буровзрывных работ на карьере "Зарница" принимаются рекомендованные институтом параметры, составленные на основании "Отраслевых нормативов БВР", для руд и вмещающих пород (таб. 2). Приведенные в таб.2 параметры применяются без корректировок при ведении работ в следующих условиях:

1. Отбойка пород уступами от 5 до 20 метров и на две обнаженные поверхности.

2. Диаметр скважин 250 мм, направление бурения вертикальное или слабонаклонное до 80 градусов к горизонтали.

3. Взрывание многорядное, короткозамедленное.

4. Обводненность скважин.

5. Забойка скважин из песка, щебня, бурового шлама.

6. Взрывание производится штатными ВВ группы совместимости D.

Для рыхления верхней "корки" мерзлых глинистых отложений применяются дополнительные заряды ВВ. Вес и параметры расположения этих зарядов устанавливаются в зависимости от толщины верхней "корки", а также условий безопасности при производстве взрывных работ.

Фактическое отклонение глубины скважины от проектной не должны превышать +0,5 м. Фактическое смещение устья скважины от проектного не должно превышать ±0,3 м.

Фактический вес скважинного заряда допускается округлять в пределах 5,0% от расчетного веса, таким образом, чтобы количество скважин с увеличенным и уменьшенным весом заряда было примерно одинаковое (это необходимо для того, чтобы общий вес ВВ для взрывания блока соответствовал расчетному). По рекомендации института "Якутнипроалмаз" целесообразно применять дифференцированный расход ВВ в зависимости от сезонного производства работ.

Практикой установлено, что для получения взорванной массы заданного грансостава в зимний период необходимо некоторое увеличение удельного расхода ВВ и наоборот - в летний период - уменьшение.

Основная причина подобного явления заключается в том, что в зимний период, когда промерзает верхняя часть взрываемого блока, требуется дополнительный расход ВВ и применение специальной конструкции заряда

В летний период часть массива, нарушенная за счет взрывания перебура вышележащего блока, свободна от льда и не требует дополнительного расхода энергии взрыва.

Для рационального планирования расхода ВВ в отдельные периоды года необходимо учитывать сезонность взрывных работ и применять дифференцированный удельный расход ВВ.

Расчет параметров буровзрывных работ произведен в качестве примера для вскрышных пород IY категории, уступ высотой Н=10 м , диаметр скважин 250 мм, удельный расход ВВ - 0.56 кг/м³,

Расчет выполнен согласно методики «Технических правил ведения взрывных работ на дневной поверхности».

Фактическая величина линии сопротивления по подошве уступа:

W=H х ctq α + С,м

где: α = 70 – 75⁰ - угол откоса уступа,

С=4 м -минимальное расстояние от оси скважины до верхней бро­вки уступа.

W=10х0,3+4=7,0 м.

Преодолеваемое сопротивление по подошве уступа для одиночного скважинного заряда

W_од = 0,9 √р / q = 0,9√44 / 0,56 = 7,9 м,

Где q – фактический удельный расход ВВ, кг/м³

р – вместимость 1 м скважины, кг

Преодолеваемое сопротивление по подошве уступа с учетом взаимодействия зарядов

W_вз = W_од К_вз = 7,9 х (1,6 – 0,5 х 1,1) =8,3м

Где К_вз – коэффициент взаимодействия зарядов

К_вз = 1,6 – 0,5m

m - коэффициент сближения скважин ( 0,8÷1,4 )

Расстояние между скважинами в ряду ,

а=W х m,

а = 8,3 х 0,9 = 7,2 , принимаем а = 7 м.

Расстояние между рядами скважин принимаем :

в=(0,9÷1) W = 7 м.

Величину перебура:

L пер= 0,5К х W = 0,5 х 0,45 х 9 =2,0 м.

Вес заряда ВВ скважин первого ряда:

Q i = q х а х в х Н = 0,56 х 7 х 7 х 10 = 274,4 кг.

принимаем Qi = 274 кг.

Вес заряда скважин следующих рядов:

Q n = 0,56 х 7 х 7 х 10 = 274 кг.

Расчет параметров для руд и пород другой категории взрываемости производится по этой же методике.

Если линия сопротивления по подошве уступа больше расчетной, то на расстоянии 2 м от основной скважины первого ряда забуривается дополнительная скважина такой же глубины. Вес заряда дополнительной скважины с условием нормальной проработки подошвы уступа принимаем 0,6 Qi от заряда основной скважины первого ряда.

Параметры БВР при работе на уступах высотой 10 м., проходке траншей при бурении заоткосных скважин и бурении предохранительного целика вдоль взорванной заоткоски, приведены в паспортах БВР.