Совершенствование процесса взрывных работ на угольных разрезах на основе использования высокотехнологичных видов взрывчатых веществ

Известно, что процесс взрывных работ на угольных разрезах в нашей стране являются одним из наиболее ресурсоемких и опасных. Более того, разрушение горных пород энергией взрыва в российской горной отрасли является универсальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки скальных пород к выемке, поскольку принципиально новых способов разрушения с реализацией больших мощностей не внедрено. В текущий момент необходимы прогрессивные технические решения, которые позволят не только обеспечить заданные требования по разрушению массива, но и повысят безопасность взрывных работ, а также будут сопряжены с оптимизацией расходов на них, что весьма актуально в сложившейся экономической ситуации.

На современных карьерах постепенно происходит обновление ассортимента промышленных взрывчатых веществ (ВВ): увеличилось использование взрывчатых веществ, приготовляемых горными предприятиями на пунктах, расположенных в непосредственной близости от карьеров, или в зарядных машинах непосредственно на заряжаемых блоках. Все это обеспечивает повышение качества и эффективности взрывов, но одновременно повышает требования к квалификации персонала, выполняющего взрывные работы, к проектной документации по взрывам. Также способствует быстрейшему внедрению новейших научно-технических достижений в области интенсификации дробления горных пород при массовых взрывах [1].

Одним из негативных факторов при ведении горных работ является обводненность карьеров, которая отрицательно влияет на технико-экономические показатели буровзрывных работ, а значит, на всю производительность в целом. Удаление воды из пробуренных скважин путем использования осушающих машин решает этот вопрос только частично, поскольку взрываемый блок остается обводненным и уровень воды в скважинах неизбежно восстанавливается. Необходимость использования более дорогих водоустойчивых типов взрывчатых веществ, увеличение проектного удельного расхода взрывчатых веществ, снижение возможностей механизированного заряжания скважин и ухудшение условий работы буровых станков обусловливают увеличение себестоимости буровзрывных работ на 20–30% по сравнению с затратами на подготовку необводненных пород [3].

• 2.    Мальгин О.Н., Кустов А.М. , Шеметов П.А. Состояние и перспективы применения эмульсионных ВВ на комбинате // Горный журнал. – 2003. – № 8. – С. 44-47.

• 3.    Мучник С.В., Гришин А.Н. Особенности формирования колонки заряда патронированными взрывчатыми веществами в обводненных скважинах на открытых горных работах // Горный журнал. – 2005. – № 12. – С. 117-120.

Указанная проблема стала одной из основных при открытой разработке угля на Юньягинском месторождении Воркутского района. Основные выводы по ее решению представлены далее.

Для бурения скважин на предприятии применяются станки типа СБШ-250 и Atlas Сорсо L80. В качестве резервных станков возможна эксплуатация имеющихся на разрезе буровых станков типа БТС-150. В качестве технического решения проблемы предложена замена используемых видов ВВ: граммонита 79/21 и грануло-тола (в обводненных скважинах) на водоэмульсионное ВВ – АС-25П. Указанная взрывчатка отличается неприхотливостью, дешевизной, возможностью использования в обводненных скважинах без потери работоспособности. При этом технологическая схема производства буровзрывных работ остается неизменной.

Принципиально рецептуры эмульсионных взрывчатых веществ, которые применяются в разных странах мира, являются близкими. Они представляют собой концентрированные дисперсии водных растворов солей окислителей в среде углеводородов, содержащих добавку эмульгатора. Основные отличия состоят в типе используемого эмульгатора и способе сенсибилизации водоэмульсионной матрицы: введением микросфер (физический способ) или путем газогенерации (химический способ). Первые взрывчатые вещества в своем составе раствора окислителя содержат растворы нитратов, перхлоратов и хлоратов аммония, щелочных металлов и редкоземельных элементов. Взрывчатые характеристики изменяют путем различной их газификации [2].

Основные технико-экономические результаты от внедрения предложенного мероприятия таковы:

• -    увеличение удельного расхода ВВ с 0,52 кг/м³ до 0,57 кг/м³ (как следствие, рост расхода ВВ на 9,6% в год);

• -    снижение затрат на закупку ВВ на 9,3% по сравнению с базовым вариантом;

• -    снижение себестоимости готовой продукции на 2,2%;

• -    рост годовой прибыли на 2,7%.

В заключение, следует отметить, что предлагаемые эмульсионные ВВ в исходных горно - геологических условиях являются наиболее перспективными, так как они безопасны в обращении, приготавливаются из невзрывчатых компонентов, как в заводских условиях, так и на местах ведения взрывных работ. Как показывает мировой опыт, наилучшим решением технологических проблем является создание на местах ведения взрывных работ производственных комплексов по изготовлению эмульсионных ВВ, что при условии совершенствования системы контроля над качеством выполняемых работ персоналом, позволит повысить финансовую состоятельность и коммерческую эффективность представленного предложения.