Усадка эмульсионного взрывчатого вещества в обводненных условиях на примере месторождение первореченских андезитов

Производство буровзрывных работ является важным этапом технологии добычи твёрдого минерального сырья. Одним из наиболее эффективных способов подготовки скальных пород к выемке является разрушение пород энергией взрыва. При этом выбор взрывчатого вещества играет ключевую роль в качестве взрывных работ.

Начальным процессом технологии добычи твердого минерального сырья является его отделение от массива и дробление на куски определенных размеров. В настоящее время универсальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки скальных пород к выемке с коэффициентом крепости ƒ > 6 по классификации М.М. Протодьяконова [1] является разрушение пород энергией взрыва. Этот способ останется доминирующим и на перспективу 20-30 лет, если за это время не будут открыты какие-либо принципиально новые способы разрушения скальных пород с реализацией больших мощностей [2].

Качества производства буровзрывных работ влияет на экскавацию горной массы и в существенной мере определяет себестоимость добычи полезных ископаемых. В обведённых условиях заряжание скважин, особое внимание нужно уделять усадки эмульсионного взрывчатого вещества. В обведённых условиях усадка эмульсионного взрывчатого веще- ства при ручном заряжании происходит хуже или образуются водяные пробки. Данная проблема остается актуально и влечет за собой снижение качества буровзрывных работ.

Параметры месторождения: Месторождение Первореченских андезитов расположено в г. Владивостоке. При производстве взрывных работ на данном месторождении в радиус опасных зон попадает более 20 охраняемых объектов, что в свою очередь осложняет производства буро взрывных работ; категория крепости по СНИП – 9; коэффициент крепости по шкале Протодьяконова – 13; наименование грунтов – Андезито-базальты [3].

Параметры БВР приняты опытным путем и успешно применяются на данном месторождении на протяжении 10 лет. Для примера рассмотрим врываемый блок объёмом 9 794 м³. Проектный удельный расход взрывчатого материала – 0,74 кг/м3; сетка бурения скважин 3,5×3,5 м показана на рисунке 1; количество скважин – 64 шт.; средняя высота уступа – 12,3 м; величина перебура – 1,0 м; диаметр скважины 115 мм; ЭВВ – Гидра-нит 90-П ТУ 7276-001-62305566-2017 (диаметр патрона 90 мм); промежуточный детонатор – Сибирит ПД-60/0.5 – по 0,5 кг.

Выбор основного взрывчатого вещества играет не малую роль в качестве взрывных работ. Одним из главных преимуществ ВВ

Гидронит – П является его водоустойчивость. Это свойство делает его идеальным выбором для использования в водонасыщенных скважинах, независимо от их обводненности. Благодаря своей водоустойчивости, Гидронит – П способен сохранять свои характеристики и эффективность даже в условиях высокой влажности и воды. Это позволяет использовать его в самых сложных условиях, где другие ВВ могли бы потерять свои свойства и стать непригодными для использования.

Опытным путём был выявлен недостаток сложности «Усадки» ВВ Гидронит – П в водонасыщенную скважину. Это связано с мяг- кой полиэтиленовой оболочкой (упаковкой) патронов и эмульсионным составом плотностью 4,0 ± 0,2 г/см3. Патрон может застрять в скважине, не опустившись до дна, и образовать водяную пробку, что в свою очередь может снизить эффективность проведения взрыва [4, 5].

Для правильности выполнения опыта нужно:

• 1.    Рассчитать проектную вместимость на 1 погонный метр скважины;

• 2.    Определить фактическую вместимость;

• 3.    Сравнить данные.

  

  Рис. 1. Схема расположение скважин

  
  

Вместимость скважин в зависимости от ее диаметра и плотности заряжания ВВ на кубометр породы рассчитывается по формуле 1 [3].

P = С:;)2 • P • п, кг/м.

где:

d – диаметр скважины;

ρ – плотность заряжания, кг/м3

P = С0,!15)2 • 1250 • 3,14 = 12,9 кг/м.

Фактическая вместимость взрывчатого вещества представлена в таблице 1.

Таблица 1. Фактические параметры заряда

Исходя из выше представленной таблицы средняя вместимость сразу после зарядки составила 11,1 кг/м3, а после 24-часовой усадки 11,8 кг/м3. Основываясь на этих данных видно, что отклонение от проектное вместимости 14% и 9%, соответственно.

При анализе данных таблицы 1, можно определить, что усадка эмульсионного взрывчатого веществ происходит с образованием водяных пробок.

Заключение

В результате исследования было выявлено, что при использовании эмульсионного взрывчатого вещества Гидранит 90-П для производства буровзрывных работ возникает проблема усадки и образования водяных пробок в обводнённых скважинах. Это приводит к откло- нению от проектной вместимости взрывчатого вещества и снижению эффективности взрыва.

Для решения данной проблемы предлагается провести дальнейшие исследования с целью определения оптимальных параметров зарядки скважин и разработки методов предотвращения усадки эмульсионного взрывчатого вещества.

В целом, использование эмульсионного взрывчатого вещества Гидранит 90-П является перспективным направлением для повышения эффективности производства буровзрывных работ. Однако для достижения максимального результата необходимо решить проблему усадки и образования водяных пробок.