Маркшейдерские работы при проведении буровзрывных работ

План лекции:

1.Основные этапы ведения буровзрывных работ;

2.Маркшейдерское обеспечение ведения буровзрывных работ;

3.Особенности маркшейдерской съемки при ведении БВР;

4.Построение поперечных профилей.

1.11.1 При открытой разработке скальных и полускальных пород вскрыши и полезного ископаемого их отделение от массива уступа и дробление осуществляют массовыми взрывами с по­мещением зарядов ВВ в предварительно пробуренные верти­кальные (реже наклонные) скважины, располагаемые сериями на верхней площадке уступа в 1—2 и более рядов, параллель­ных верхней бровке.

Буровзрывные работы предназначены обеспечить:

заданную степень дробления горных пород для последую­щих погрузки в транспортные сосуды и транспортировки;

требуемые качество и сортность взорванного полезного ис­копаемого, достижение в необходимых случаях избирательного дробления пород различной трудности разрушения; минимум отклонений от заданных высотных отметок площа­док уступов, их размеров и формы поверхности; заданные форму и угол откоса уступа, возможность безо­пасного бурения и заряжания последующих скважин; кучность развала взорванных пород, заданные его размеры и форму, удобные для выемочно-погрузочных работ; необходимые дальность и направление перемещения пород вскрыши при сбросе их в выработанное пространство; минимальное сейсмическое воздействие взрыва и максималь­ную сохранность окружающих сооружений и породного мас­сива вблизи конечных контуров карьера для соблюдения задан­ного угла погашения его борта; достаточный объем взорванных пород для бесперебойной и высокопроизводительной выемки и погрузки; высокие экономичность, производительность и безопасность горных работ.

Отношение массы заряда ВВ (кг), заложенного при взрыве, к объему (м3) взорванной при этом породы называют удель­ным расходом ВВ.

Форма и размеры взрываемых блоков в карьере (длина и ширина блока, высота и угол откоса уступа), общий объем взрывания, а также требуемая кусковатость взорванной по­роды каждый раз задаются проектом.

Для размещения зарядов ВВ в блоке с верхней площадки уступа бурят чаще вертикальные и реже наклонные скважины. Наклонные скважины для удобства заряжа­ния их россыпными ВВ обычно бурят под углом не менее 60° к горизонту. Поскольку трассы наклонных скважин распола­гают примерно параллельно откосу уступа, то сопротивление пород взрыву при этом будет одинаковым по всей высоте уступа. Поэтому отрыв пород происходит, как правило, по ли­нии скважин, улучшается степень дробления пород, включая и почву уступа. Кроме того, снижается расход ВВ, а также сейсмическое воздействие на породный массив, что важно вблизи погашаемого контура карьера.

Перебур взрывных скважин необходим для разрушения пород в почве уступа. Поэтому в трудновзрываемых породах при использовании многорядного короткозамедленного взрыва­ния блока перебур делают максимальным, а в легковзрываемых

Рисунок 24 - Расположение скважин и зарядов ВВ в уступе

породах —минимальным. Если же нижележащий уступ представлен пластом полезного ископаемого (например, угля) или пластичными породами, то перебур не делают (скважины не добуривают).

Заряд ВВ в скважине делают сплошным колонковым или рассредоточенным с оставлением между отдельными частями заряда воздушных промежутков или промежутков, заполненных забойкой.

В соответствии с календарным планом горных работ карь­ера па каждый очередной массовый взрыв главный инженер выдает задание, е указанием длины, ширины и объема блока с приложением выкопировки из маркшейдерского плана уча­стка взрыва.

1.11.2 При современных масштабах проведение взрывных работ практически невозможно без участия маркшейдера, поскольку по каждому блоку до и после взрыва необходимы:

проведение детальной маркшейдерско-геологической съемки и составление крупномасштабного плана участка взрывания; составление проекта расположения взрывных скважин с расчетом их глубин, перебура и ЛНС, перенесение проекта серии скважин в натуру; съемка фактического положения пробуренных скважин с точным определением глубин их и перебуров, положения трасс скважин относительно верхней и нижней бровок откоса уступа; детальная маркшейдерская съемка результата взрывания, составление графической и отчетной документации и заключения об эффективности взрыва.

1.11.3 На участке уступа, намеченного к взрыву блока, произво­дят детальную планово-высотную съемку. По результатам съемки составляют план в масштабе 1: 200—1: 500. При неод­нородном геологическом строении рудных участков одновре­менно с маркшейдерской производят геологическую съемку. Геологические особенности обнаженной части откоса уступа также наносят на план. Кроме того, детально изучают трещиноватость пород, слагающих уступ, частоту и элементы залега­ния трещин.

При значительной высоте уступа и сложной поверхности откоса кроме плана участка взрыва через оси скважин 1-го ряда составляют поперечные профили, по которым графически определяют линию наименьшего сопротивления, рассчитывают оптимальный заряд ВВ по каждой скважине, а также опреде­ляют конструкцию зарядов. Поэтому, если на карьере приме­няют наземную стереофотосъемку с обработкой стереопар уни­версальным способом, то составление геологической докумен­тации и профилей уступа не представляет особых затруднений. При иных способах съемки (тахеометрическом, ординатном), применяемых на карьере, для профильной съемки откоса мо­жет быть использован тахеометр со стереоскопическим дальномером типа ТДС или простые приборы (высотомер, эклиметр и др.).

На составленном крупномасштабном рабочем плане участка взрыва проектируют сеть буровзрывных скважин, которую переносят в натуру.

Во время бурения скважин геологи отбирают пробы шлама. По отработанным пробам представляется возможность повы­сить надежность среднего содержания полезного компонента (металла) в руде, уточнить контакты различных сортов руд и пород в блоке. Кроме того, по специальной шкале устанавли­вают тип по буримости и тип по взрываемости руды и породы.

По окончании бурения всех скважин блока производят съемку, в результате которой определяют фактическое положе­ние скважин каждого ряда и 1-го ряда относительно верхней бровки и откоса уступа. Измеряют глубину скважин и одновре­менно устанавливают величины перебура по каждой скважине. Неправильно пробуренные скважины по глубине и направле­нию бракуются.

Глубины вертикальных скважин измеряют при помощи раз­деленного на дециметры тросика с грузом. Измерение глубин наклонных скважин целесообразно производить телескопиче­ской дюралевой трубкой со звеньями 2 — 2,5 м. Угол наклона трасс скважин легко определить горным компасом или полу­кругом, приложенным к трубе, опущенной в скважину. По скважинам 1-го ряда, как указывалось выше, составляют по­перечные профили с нанесением на них контактов различных сортов руд и пород, а также другие детали, вошедшие в сечение.

Поперечные профили позволяют с достаточной точностью определять ЛНС, т. с. кратчайшие расстояние от заряда до по­верхности откоса и нижней бровки уступа, а также фактиче­скую величину перебура.

При отсутствии точного определения указанных параметров при ведении буровзрывных работ, огра­ничении только съемкой верхней и нижней бровок уступа эф­фективность массовых взрывов значительно снижается.

После внесения всех фактических и расчетных данных в проект его окончательно оформляют, утверждают и передают на исполнение.

После взрыва блока производят детальную тахеометриче­скую или фотограмметрическую съемку развала и вновь обра­зовавшейся верхней бровки уступа.

По результатам съемки пополняют поперечные профили, по которым способом верти­кальных параллельных сечений или с помощью объемной па­летки определяют объем взорванной массы, ширину и угол развала, линию верхней бровки и угол верхней части откоса уступа, а также коэффициент разрыхления.

После полной отгрузки взорванной горной массы блока производят съемку нижней бровки и откоса уступа.

По результа­там указанной съемки представляется возможность определе­нии всех показателей взрыва: производительности скважины и I м ее, удельного расхода ВВ, поверхности отрыва пород по почве уступа, выхода негабарита, производительности экскаватора при отгрузке горной массы и полного объема горной (руд­ной) массы, полученного с данного взрыва.

1.11.4 Помимо широко распространенных массовых взрывов оди­ночных блоков в последние годы на ряде карьеров производят так называемые групповые или каскадные взрывы.

Применение каскадных взрывов целесообразно, если мощные однородные по физико-механическим свойствам и качеству руды или вскрыш­ные породы одновременно разрабатывают несколькими усту­пами равной высоты. Поэтому участки буровзрывных работ на таких уступах группируют, располагая их непосредственно друг над другом, одновременно подготавливают к взрыву и практи­чески одновременно взрывают в восходящем порядке.

Каскадные взрывы при условии сохранения устойчивого угла откоса борта карьера и достаточной ширины самой нижней площадки группы уступов позволяют в 2—3 раза сократить ширину рабочих площадок вышележащих уступов, необходи­мых для размещения взорванной горной массы при взрывах одиночныхблоков. При этом в какой-то мере сокращаются по­тери отбитой руды при взрыве по сравнению с одиночными блоками при ограниченной или недостаточной ширине нижних рабочих площадок.

Маркшейдерские работы по отдельным блокам при подго­товке каскадного взрыва по существу не отличаются от анало­гичных работ в одиночных блоках, описанных выше.

Однако после взрыва, поскольку происходит значительный перепуск взорванной массы с верхних уступов на нижние, а линии обре­зов верхних бровок уступов оказываются закрытыми, съемку развала удобнее производить не поуступно, а всего каскада в целом.

До полной зачистки взорванной массы всех блоков количество отгруженной породы за отчетный период (месяц) в этом случае определяют по оперативному учету или по ре­зультатам пополнительной маркшейдерской съемки развала.

Рекомендуемая литература

1.стр.170-174 [3]

2.стр.175-178[3]

3.стр.179-180[3]

4.стр.181-183 [3]

Контрольные задания для СРС (темы 11) [1, 3,4,5,6,11]

1.Исследовать причины искажения снимков

2.Сущность комбинированной съемке местности

3.Изучить свойства стереоснимков положенных в основу сгущения опорных точек

4. Вычислить превышения точек местности по измеренным на снимках