SU1739052A1 - Способ борьбы с пылью и газами при ведении взрывных работ в карьере - Google Patents

Abstract

Осуществл ют закрепление взрывных скважин путем тампонировани  трещин горного массива в два этапа перед зар жанием скважин. Вначале тампонируют стенки скважин на всю их глубину, а затем нагнетание тампонажного раствора производ т только в пределах верхнего сло  взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта. Закрепление трещин верхнего сло  производ т последовательно от центра блока к его периферии, а в тампонажный раствор включают температуропоглощающие и га- зонейтрализующие агенты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

со

С

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к проблеме борьбы с пылью и газами при взрывных работах на карьерах и может быть использовано при добыче рудных, нерудных и строительных полезных ископаемых.

Известны способы борьбы с пылегазо- вым облаком (ПГО) в карьерах путем создани  преград на пути его движени  в атмосфере, подавлени  и осаждени  его внутри карьерного пространства, например , путем создани  завес за счет распыле- ни  воды или химически активных растворов, путем локализации взрывных газов гидрозабойкой, снижени  запыленности и загазованности воздуха на открытых горных работах путем применени  мощных гидрозавес в виде активного воздействи  на пылегазовое облако воздушно-вод ными

стру ми карьерных вентил торов-оросителей НК-12 КВ.

Однако такие способы имеют недостатки , св занные с ограниченной дальнобойностью вод ных струй и завес, невозможностью их размещени  и действи  на взрывном блоке и внутри пылегазового облака, а также высокой температурой взрывных газов в момент зарождени  пылегазового облака непосредственно при взрыве .

Известен также способ борьбы с пыле- газовым облаком при взрывных работах, заключающийс  в создании вод ных завес на пути движени  ПГО путем взрывани  расположенных на блоке емкостей с водой и распылением воды с борта карьера дальнеструйными установками.

VI СА ЧЭ

ю

IO1

ю

Недостатком этого способа борьбы с ПГО  вл етс  невозможность сократить температуру взрывных газов и задержать пылегазовый выброс забоечного материала в момент взрыва.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ снижени  пыли при производстве массовых взрывов в карьерах путем применени  снежной забойки скважин с инертной примороженной верхней ее час- тью. Снижение пылегазового выброса достигаетс  в данном случае путем заполнени  зар женной скважины искусственным снегом и однометровым слоем инертной забойки с небольшим включени- ем искусственного снега, после чего верхн   часть скважины заливаетс  водой, что приводит к смерзанию забойки и примерзанию ее к стенкам скважины, Это способствует снижению скорости смещени  частиц забойки скважины и времени ее вылета, увеличиваетс  врем  реакции продуктов детонации с материалом забойки из искусственного снега, увеличивает врем  действи  взрыва на массив, способствует более эффективному пылегазоподавлению при движении продуктов детонации по скважине .

Недостатком этого способа борьбы с ПГО  вл етс  невысока  эффективность примерзани  забойки к стенкам скважин, невозможность длительного удержани  забойки при высоких температурах взрыва и использовани  данного способа в летнее врем  года, невозможность задержать про- рыв гор чих газов в атмосферу карьера по трещинам взрываемого блока.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности борьбы с пылью и газами при взрывах скважинных зар дов в карьере за счет предотвращени  переизмельчени  горных пород при взрыве и обеспечени  возможности использовани  ВВ с минимальным содержанием тротила и нулевым кислородным балансом.

Сущность способа состоит в том, что закрепление скважин осуществл ют путем тампонировани  трещин в два этапа перед .зар жанием скважин, при этом вначале тампонируют стенки скважин на всю их глу- бину, а затем нагнетание тампонажного раствора производ ттолько в пределах верхнего сло  взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта, причем закрепление трещин указанного сло  производ т последовательно от центра блока к его периферии .

Кроме того, при закреплении взрываемого блока в тампонажный раствор

включают температуропонижающие и нейтрализующие агенты.

На фиг. 1 показан взрываемый блок до закреплени , общий вид; на фиг. 2 - то же, после закреплени .

На фиг. 1 и 2 показаны взрываемый блок 1 взрывные скважины 2, зона 3 интенсивного пылеобразовани , зона 4 обводненного трещиноватого массива, система 5 тампониро- вани , закрепленна  зона 6, гибкие высоконапорные трубопроводы 7.

Способ борьбы с пылегазовым облаком в карьерах реализуетс  следующим образом .

При массовых взрывах в карьерах верхний слой массива - зона 3 интенсивного пылеобразовани  на взрывном блоке 1, равный по глубине величины перебура скважин предыдущего горизонта, представл ет собой сильно трещиноватый массив, который  вл етс  одним из основных источников образовани  пыли в карьере. Гор чие взрывные газы, прорыва сь через трещины массива, интенсивно его разрушают, привод т к переизмельчению пород и образованию мелкодисперсной пыли, наиболее опасной с экологической и гигиенической точки зрени , а наличие обводненного трещиноватого массива 4 приводит к частичному заливанию и разрушению водой взрывных скважин 2.

Уменьшение пылегазообразовани  в верхнем слое взрываемого блока и предотвращение поступлени  воды в скважины осуществл етс  предлагаемым способом следующим образом.

До зар жани  скважин взрывчатым веществом в них устанавливают систему 5 тампонировани . Система состоит из перфорированных по всей глубине скважины полых труб, выполн ющих роль иньекторов при нагнетании тампонажного раствора, причем инъекторы выполнены раздельно дл  тампонировани  трещин верхнего сло  блока -зоны 3 интенсивного пылеобразовани  дл  тампонировани  трещин массива в пределах оставшейс  глубины скважины, т.е. зоны 4 обводненного трещиноватого массива. С этой целью предусматриваетс  вывод гибких высоконапорных трубопроводов 7 от иньектора дл  тампонировани  трещин верхнего сло  блока и инъектора дл  тампонировани  трещин обводненного массива, расположенного ниже зоны 3 интенсивного пылеобразовани , которые и со- един ютс  нагнетающими насосами (компрессорной установкой), На компрессорной установке предусматривают две емкости: перва  - с тампонажным раствором дл  закреплени  трещин верхнего сло  блока (зоны 3 интенсивного пылеобразовани ), втора  - дл  закреплени  трещин обводненного массива 4.

В качестве тампонажного раствора используют глино-цементный раствор плотностью р 1,23 т/м . Дл  ускорени  твердени  глино-цементного раствора и повышени  его крепости к нему на 1 м3 добавл ют 100 кг цемента и 10 кг натриевого жидкого стекла с модул ми 3,0-3,4. Введение таких добавок повышает прочность в 3-4 раза, причем в тамронажный раствор дл  тампонировани  верхнего сло  включают температуропонижающие и нейтрализующие агенты (ингибиторы типа ПВК-1, ПФ-1, известь и др). Нагнетание тампонажного раствора ведут при высоких давлени х зажимным способом. Вначале тампонирование трещин взрываемого блока производ т одновременно на всю глубину скважины при помощи двух инъекторов (до начала схватывани  раствора) с давлением 10-15 ат.

Затем нагнетание тампонажного раствора производ ттолько в пределах верхнего сло  взрываемого блока дл  более качественного закреплени  зоны 3 интенсивного пылеобразовани  с давлением 30- 50 ат. При этом закрепление трещин взрываемого блока производ т последовательно от центра блока к его периферии.

В процессе взрыва закрепленный верхний слой взрываемого блока надежно задерживает преждевременный выброс газового и пылевого факела, что приводит к повышению КПД взрыва, возможности использовани  ВВ с минимальным содержанием тротила и нулевым кислородным балансом, а также задерживает проникновение гор чих взрывных газов в трещины массива, что приводит к их охлаждению и значительному уменьшению переизмельч е- ни  горных пород, а следовательно, и значительному уменьшению пылеобразовани . Кроме того, снижение температуры взрывных газов при помощи температуропонижа- ющих агентов внутри массива горных пород позвол ет значительно уменьшить высоту подн ти  ПГО в карьере по температурному фактору, а использование газонейтрализу- ющих агентов в составе тампонажных растворов позвол ет уменьшить количество вредных газов в ПГО.

Следует отметить, что повышение КПД взрыва за счет тампонировани  верхнего сло  массива дает возможность снижени  удельного расхода ВВ и коэффициента разрыхлени  взорванной горной массы, что приводит в конечном счете к сокращению выделени  пыли при производстве массовых взрывов.

Кроме этого, закрепление трещин горных пород на всю глубину скважины позволит предотвратить поступление и затопление подземными водами подготовленных к зар жанию скважин.

Применение предлагаемого способа

борьбы с пылегазовым облаком в карьерах позвол ет получить значительный социальный эффект, так как снижает вредное воздействие продуктов взрыва на окружающую среду, обеспечивает ведение взрывных работ на карьерах без выброса пылегазового облака за пределы карьера.

Возможный экономический эффект представл етс  за счет применени  неводо- наполненных (обычных) ВВ.

Claims (2)

1.Способ борьбы с пылью и газами при ведении взрывных работ в карьере, включающий закрепление взрывных скважин, отличающийс  тем, что, с целью

повышени  эффективности борьбы с пылью и газами за счет предотвращени  переизмельчени  горных пород при взрыве и обеспечени  возможности использовани  ВВ с минимальным содержанием тротила и

нулевым кислородным балансом, закрепление скважин осуществл ют путем тампони- ровани  трещин в два этапа перед зар жанием скважин, при этом вначале тампонируют стенки скважин на всю их глубину , а затем нагнетание тампонажного раствора производ ттолько в пределах верхнего сло  взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта, причем закрепление

трещин указанного сло  производ т последовательно от центра блока к его периферии .

2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что при закреплении верхнего сло 

взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин, в тампонажный раствор ввод т температуропонижающие агенты

/

/

/ /