Організація підготовки гірських порід до виймання

Підготовка гірських порід до виймання залежно від їх фізико-механічних характеристик проводиться різними способами. До них выдносяться: запобігання м'яких і пухких порід від промерзання, розпушування змерзшихся порід або їх відтавання; осушення порід, що підлягають добуванню в даний період розробки; буровубухові роботи для відділення напівскельних і скельних порід від масиву й дроблення їх кусків до заданих розмірів.

Серед способів підготовки гірських порід до виймання особливе місце займають буровибухові роботи, витрати на які в собівартості видобутку корисних копалин становлять 20- 35%. Від їх правильної організації залежить продуктивність виймального, транспортного, відвального й допоміжного устаткування.

Найбільш трудомістким і складним процесом є буріння підривних свердловин. Організація робіт з буріння підривних свердловин повинна забезпечити максимальну ефективність роботи бурових верстатів і взаємоув’язку буріння з іншими процесами на кар'єрі.

Буріння підривних свердловин на відкритих гірничих роботах здійснюється як із закріпленням, так і без закріплення бурових верстатів за екскаваторними блоками. Тверде закріплення спрощує організацію робіт на уступі й у блоці, скорочує перегони бурових агрегатів, але вимагає суворого ув'язування продуктивності бурових верстатів і екскаваторів. Організація бурових робіт без закріплення верстатів за блоками дозволяє ліквідувати простої через відсутність фронту робіт у блоці, тим самим повніше використовувати продуктивність бурового устаткування. Однак при цій схемі частіше проводяться перегони верстатів із блоку в блок, з уступу на уступ. Усе це знижує коефіцієнт використання бурових агрегатів у часі й обумовлює необхідність виконання комплексу обслуговуючих робіт і залучення додаткової кількості бульдозерів і тягачів. У ряді випадків застосовується комбінована організація ведення бурових робіт у кар'єрі. З організаційної точки зору найбільш доцільне закріплення бурових верстатів за екскаваторними блоками.

Комплекс робіт по підготовці гірських порід до виймання буровибуховим способом містить у собі: підготовку блоку до буріння, обурювання блоку, заряджання свердловин, проведення вибуху й підготовка до екскавації.

Підготовка блоку до бурових робіт складається з робіт по підготовці площадки (звільнення площадки блоку від устаткування, транспортних і енергетичних комунікацій, планування площадки блоку, облаштування доріг і з'їздів), підготовці й складанню проекту буріння (маркшейдерська зйомка блоку, розмітка свердловин), підготовці устаткування до роботи (доставка на блок бурових верстатів і допоміжного устаткування, монтаж ЛЕП і підключення верстатів, приведення устаткування в робочий стан).

По підготовці блоку до буріння зайняті бурова дільниця, транспортний цех, служба високовольтних мереж, бульдозерний парк, маркшейдерська служба й ряд інших дільниць і служб. Тривалість робіт залежно від обсягів і умов робіт виміряється від декількох змін до 8-10 діб. Для скорочення часу підготовки блоку до буріння рекомендується організовувати роботи за допомогою лінійних графіків (рис. 9), деталізованих з точністю до декількох годин - Рис. 9. Графік підготовки робочого блоку до буріння: 1— звільнення площадки від устаткування й комунікацій; 2 — планування площадки блоку; 3 — облаштування доріг і з'їздів; 4 — маркшейдерська зйомка; 5 — складання проекту буріння й розмітка свердловин; 6 — доставка (перегін) на блок бурових верстатів; 7 — монтаж ЛЕП і підключення верстатів; 8 — приведення устаткування в робочий стан. Складання графіка дозволяє виходячи з складу й тривалості всіх робіт, а також необхідного строку їх закінчення, визначити послідовність і моменти початку виконання кожної роботи. При складанні графіка необхідно максимально сполучати в часі роботи, виконувані різними виконавцями. Контроль над виконанням графіків покладається на начальника бурової дільниці й виробничий відділ кар'єру. Процес бурових робіт на блоці організується таким чином, щоб було забезпечене зниження втрат і збільшення чистого часу буріння кожним верстатом. Це досягається за рахунок: установлення остаточної послідовності буріння окремих свердловин; своєчасного виконання комплексу допоміжних і обслуговуючих робіт; виділення для кожного верстата окремого фронту робіт і забезпечення максимально можливої їх автономності. На величину втрат робочого часу значний вплив виявляє схема організації переїздів бурових верстатів від свердловини до свердловини, включаючи необхідні маневри (розвороти). Розрізняють схеми переміщення верстатів порядну й поперечну. Найбільш ефективна поперечна схема, при якій кілька рядів свердловин буряться одночасно по всій ширині. При бурінні першого ряду свердловин буровий верстат при обох схемах обурювання повинен розташовуватися перпендикулярно до бровки уступу, а відстань від гусениць до бровки уступу повинна бути не менше 3 м. Зміна бурового інструмента здійснюється по закінченню буріння свердловин.

Організація підривних робіт дуже впливає на перебіг виробничого процесу в кар'єрі й супроводжується простоєм устаткування, демонтажом ліній електропередач і транспортних комунікацій і їх наступним відновленням, необхідністю провітрювання. Тривалість простоїв гірничого устаткування залежить від величини вибуху й кількості блоків, що одночасно підриваються.

В останні роки на кар'єрах країни більш широко стали застосовувати масові вибухи з одночасним підриванням декількох блоків (близько 160 куб. метрів). Підривні роботи виконують в основний робочий час, без виділення спеціальних змін і перерв або в спеціальні міжзмінні перерви. Підготовка й проведення масового вибуху сполучається зі здійсненням окремих робіт, виконуваних паралельно й послідовно в певний термін при участі великої кількості виконавців з різних підрозділів кар'єру. Для забезпечення чіткого взаємозв'язку дій усіх виконавців у часі й просторі по виконанню робіт по підготовці й проведенню масового вибуху застосовують сіткові графіки. Періодична повторюваність вибухів на кар'єрі (двічі на місяць) дає можливість розробити й використовувати типові сіткові графіки організації вибухів, виконувані в різних умовах.

Одним з основних процесів у комплексі робіт по підготовці вибуху - заряджання свердловин. На кар'єрах в основному застосовують технологію заряджання при повністю обуреному блоці. Найбільш прогресивна форма організації робіт - заряджання свердловин слідом за бурінням, тобто при паралельному веденні бурових і зарядних робіт. Організація буровибухових робіт здійснюється в кілька етапів. На кожний масовий вибух складається технічний проект, у якому беруть участь геологічна й маркшейдерська служби кар'єру. Намічений до вибуху блок викопіровується із загального плану гірничих робіт, наносяться верхні й нижні відмітки уступу, вказуються категорії порід по буримості й по вибуховості. Потім на цей план наноситься сітка свердловин із прийнятими параметрами й по кожному ряду свердловин будуються профілі, на яких вказуються геологічні особливості уступу й можлива наявність води в свердловинах. На підставі цих даних для кожної свердловини вибираються тип вибухових речовин і конструкція заряду, визначається глибина перебура, розраховується величина заряду й інтервал затримки. Після цього складається схема комутації підривної мережі. При паралельному веденні бурових робіт і заряджанні свердловин забезпечується значне скорочення часу підготовки вибуху, висока ефективність відбійки гірничої маси завдяки більш повному використанню обсягу свердловин, усуваються витрати на їх чищення й відновлення, зменшується чисельність персоналу на підривних роботах. У той же час ускладнюється організація робіт. Поряд з первинними буро-вибуховими роботами на кар'єрах застосовують вторинне підривання для дроблення кусків, що перевищують необхідні розміри (негабарити). Вторинне підривання негабаритних кусків здійснюється накладними або шпуровими зарядами. Дроблення негабаритних кусків породи звичайно виконують у період між змінами. Крім того, при незадовільному проведенні-первинного підривання виникає необхідність вирівнювання підошви уступу, обвалення нависів, заколотів.