طراحی و ساخت چاله بلاست متوسط و عمیق در معدن
1. انتخاب تجهیزات حفاری سنگ و تجهیزات انفجار 1.1 انتخاب تجهیزات حفاری سنگ انفجار سوراخ متوسط به عملیات انفجار با عمق سوراخ بیشتر از 5 متر و قطر سوراخ بیشتر از 75 میلی متر اشاره دارد. ویژگی های سوراخ انفجار مشخص می کند که تجهیزات حفاری سنگ باید از ابزارهای حفاری سوراخ عمیق استفاده کنند. این طرح از مته پایین چاه ژوانهوا اینگرسول رند CM351 استفاده می کند که برای سنگ های مختلف با سختی سنگ f در محدوده 6 تا 20 مناسب است. قطر گمانه 115 میلی متر است، عمق گمانه می تواند به 30 متر برسد و طول میله مته 3 متر است. 1.2 انتخاب تجهیزات انفجار 1)
انواع مواد منفجره و بارهای انفجاری: از مواد منفجره نیترات آمونیوم سنگ 2# و برای انفجار بار در مجاورت آب از مواد منفجره امولسیونی استفاده می شود. علاوه بر این، استفاده از بارهای ستونی می تواند مواد منفجره را به طور یکنواخت در توده سنگ پراکنده کند که می تواند باعث افزایش حجم انفجار در هر متر و کاهش مصرف واحد مواد منفجره و در نتیجه کاهش میزان مواد منفجره مصرفی و کاهش هزینه های مهندسی شود. 2) انتخاب چاشنی: چاشنی های برقی آنی در خارج از سوراخ استفاده می شود، سیم های انفجاری قطعه بندی شده در داخل سوراخ استفاده می شود و بخش های 1، 3 و 5 لوله ها به ترتیب در ردیف های 1 تا 3 با زمان تاخیر 25 میلی ثانیه استفاده می شوند. هر بخش 3) منبع تغذیه انفجار: چاشنی GFB-1200 برای انفجار استفاده می شود. 2 تعیین پارامترهای انفجار عوامل مرحله (همانطور که در شکل 1، نمودار شماتیک پارامترهای بلستول نشان داده شده است): ارتفاع پله H، خط مقاومت شاسی Wd، فاصله سوراخ a، فاصله ردیف b، عمق سوراخ L، عمق فوق العاده hc، طول پر کردن آن.
انتخاب پارامترهای انفجار و پارامترهای شبکه حفره به طور مستقیم بر اثر انفجار تأثیر می گذارد. بیشتر مزارع شن در یک شهر خاص، معادن گرانیتی با سختی متوسط با اتصالات توسعه یافته، ضریب پروتسکی 7 تا 12 و قابلیت انفجار خوب سنگ است. فرم های حفاری را می توان به حفاری شیبدار و حفاری عمودی تقسیم کرد. حفاری شیبدار دارای خطوط مقاومت یکنواخت و اندازه بلوک انفجار یکنواخت است، اما فناوری عملیات پیچیده است. تکنولوژی حفاری عمودی ساده و سریع است. از آنجایی که در حال حاضر از انفجار حفره ای با عمق متوسط زیاد استفاده نمی شود و پرسنل مربوطه در معدن با ملزومات عملیات آشنایی ندارند، توصیه می شود ابتدا از روش حفاری عمودی نسبتاً ساده استفاده شود. 1) قطر سوراخ انفجار d قطر مته مته پایین سوراخ 115 میلی متر است، بنابراین قطر سوراخ انفجار d 115 میلی متر است. 2) خط مقاومت شاسی Wd
① با توجه به عرض کار ایمن دکل حفاری
Wd≥h·ctg（α+β） در فرمول: h——ارتفاع پله، که 10 متر است. زاویه شیب گام α——در تولید واقعی از بیل مکانیکی برای تولید استفاده می شود و زاویه شیب می تواند به 75 درجه برسد. β——فاصله مرکز سوراخ انفجار تا بالای شیب 2.5 متر است. سپس Wd≥h·ctg（α+β）=10×ctg75°+2.5=5.2 m②بر اساس فرمول تجربی داویدوف شوروی محاسبه کنید Wd=53·KT·d·(Δe/γ)1/2 کجا: d——دیافراگم 0.115 متر است. KT--ضریب شکست سنگ معدن، 1.1; Δ—— چگالی بار از تجربه فعلی گرفته شده است که 0.6 گرم بر سانتی متر مکعب است. γ—— چگالی ظاهری سنگ، که 2.5 تن بر متر مکعب است. e——ضریب تصحیح نیروی انفجاری، 1 بگیرید سپس Wd=53×1.1×0.115×（0.6×1/2.5）1/2=3.3 m همراه با ① و ②، Wd=4 m3 را بگیرید) فاصله سوراخ a، فاصله ردیف b با توجه به مساحت سوراخ اثر انفجار بهینه 14.5 متر مربع است، با توجه به
a=m·Wd، m ضریب چگالی سوراخ انفجار است، محدوده مقدار 0.8~1.4 است، در اینجا m به عنوان 1.1 در نظر گرفته می شود، سپس a=1.1×4=4.4 متر است. با توجه به ارزش واقعی
به شرح زیر:
فاصله حفره a=4.5 m را در نظر بگیرید و فاصله ردیف b=3 m را با توجه به مساحت شبکه حفره محاسبه کنید. 4) عمق سوراخ L و عمق فوق العاده hc برای غلبه بر اثر گیره سنگ پایین و باقی ماندن هیچ پایه ای پس از انفجار، سوراخ انفجار باید بیش از حد سوراخ شود. بیش از حد عمیق مواد منفجره را هدر می دهد، در حالی که بسیار کوچک باعث ایجاد فونداسیون می شود و بر بارگیری و تخلیه تأثیر می گذارد. به طور کلی، مقادیر زیر گرفته می شود:
hc = (0.15-0.35)d، 0.25 · Wd = 0.25×4 = 1 متر
L=h+hc=10+1=11 m5) طول پر کردن آن طول پر کردن آن=(16-32) d، 2.8 m6) مصرف مواد منفجره واحد q از تجربه گذشته گرفته شده است q=0.45 کیلوگرم/m3 7) مقدار شارژ در هر سوراخ انفجار Q ① با توجه به حجم سنگ معدن و سنگ انفجار در هر سوراخ Q=q·a·h·Wd=0.45×4.5×10×4=81 کیلوگرم ②با توجه به مقدار مواد منفجره که می تواند در خود جای دهد.
Q=L·op=(L-آن)·p در فرمول: لو——طول شارژ سوراخ انفجار، L-آن=11 -2.8 =8.2
متر p——شارژ در هر متر بلستول، چگالی شارژ 7.1 کیلوگرم بر متر است
Q=8.2×7.1=58.22 کیلوگرم با ترکیب ① و ②، Q=58.5 کیلوگرم را می گیریم 8) تعداد سوراخ سوراخ N
با توجه به زمین خاص در طول ساخت و ساز ترتیب دهید. پس از تایید ایمنی انفجار، در اینجا محاسبه را با 15 سوراخ در هر ردیف و 3 ردیف در هر بار شبیه سازی می کنیم (همانطور که در زیر وجود دارد). سپس N=15×3=45 9) شارژ کل Q مجموع Q مجموع = 45×58.5=2 632.5 کیلوگرم 3 ایمنی انفجار با توجه به الزامات تأیید معدن، معدن به طور کلی از روستا دور است و صدای آنی انفجار و دود ناشی از انفجار هیچ تاثیر آشکاری بر منطقه اطراف ندارد. این دو مورد را می توان در طراحی نادیده گرفت. در زیر بررسی ایمنی لازم موج لرزه ای انفجار، موج شوک هوای انفجار و سنگ های پرنده انفرادی ارائه شده است. 3.1 فاصله ایمن سازه های زمین از انفجار امواج لرزه ای را می توان طبق فرمول زیر (فرمول 1) محاسبه کرد و مطابق فرمول 2 تأیید کرد. خیابان=Kd·fn·Q1/3 (1) V=K·(Q1/3) /R)
α (2) جایی که: خیابان——فاصله مطمئن موج لرزه ای انفجار. Kd——ضریب پی، با توجه به خواص سنگ 10 در نظر گرفته شده است. fn——ضریب ویژگی انفجار، با توجه به شاخص عمل انفجار 0.7 در نظر گرفته شده است. Q——حداکثر مقدار ماده منفجره یک بخش که 13162.5 کیلوگرم است
(طبق نمودار طرح شبکه انفجار، حداکثر تعداد سوراخ های انفجار در یک مقطع انفجار 15 عدد است، بنابراین حداکثر مقدار انفجار یک مقطع انفجار 15×58.5=13، 162.5 کیلوگرم است) R—فاصله بین انفجار مرکز و بنای حفاظت شده 190 متر است، بنابراین خیابان=10×0.7×(13 162.5) 1/3 = 165 متر
اتاق ابزار پیشنهادی و سایر ساختمان ها و سازه ها در منطقه استخراج شده با فاصله حدود 190 متر چیده شده اند که الزامات را برآورده می کند. V——سرعت ارتعاش نقاط خاک بر حسب سانتی متر بر ثانیه. K——ضریب سایت مربوط به خواص سنگ، 160 در نظر گرفته شده است. R——فاصله مرکز انفجار و ساختمان حفاظت شده، 190 متر. شاخص تضعیف موج لرزه ای α—— انفجار، 1.7 در نظر گرفته شده، سپس V=160×(13 162.5)1/3/190) 1.7=4.6 سانتی متر بر ثانیه. مقادیر سرعت لرزه ای ایمنی زیر در مقررات ایمنی " برای انفجاردددههه تعیین شده است:
①غارهای زمین، خانه های خشتی، خانه های سنگی ناهموار، 1.0 سانتی متر بر ثانیه. ②عمومی
خانه های آجری، ساختمان های بلوک بزرگ غیر لرزه ای، 2 ~ 3 سانتی متر در ثانیه. ③ خانه های اسکلت بتن آرمه، 5 سانتی متر بر ثانیه. از آنجایی که همه انواع سازه ها در معدن خانه های اسکلت بتن مسلح هستند، الزامات را برآورده می کنند. 3.2 موج شوک هوا Δp=K·(Q1/3/R)α که در آن: K——ضریب تجربی، معمولاً 1.48 برای انفجار مرحله ای. α——شاخص تضعیف تجربی، 1.55; Q—— شارژ انفجاری در بزرگترین بخش، 13 162.5 کیلوگرم؛ K——فاصله از مرکز انفجار تا جسم محافظت شده، 190 متر، سپس Δp=1.48×(13 162.5)1/3/190)1.55=0.058 بر اساس داده های آماری، زمانی که موج شوک هوا 0.2 تا 0.3 کیلوگرم باشد. سانتی متر مربع باعث کوفتگی خفیف افراد می شود. هنگامی که موج ضربه ای = 0.7 تا 1.0 کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد، برای سازه های سبک ایمن است. 3.3 فاصله ایمنی سنگ های پرنده منفرد با توجه به مفاد مقررات ایمنی " برای انفجاردددههه، فاصله ایمنی سنگ های پرنده منفرد از انفجار سوراخ عمیق تا افراد نباید کمتر از 200 متر باشد. بنابراین، محدوده هشدار ایمنی باید بیشتر از 200 متر باشد. 3.4 انفجار کنترل شده در نزدیکی مرزهای ثابت حداکثر ارتفاع معدن معدن 110 متر و حداقل ارتفاع معدن 30+ متر است، بنابراین ارتفاع نهایی مرز حدود 80 متر است. به منظور اطمینان از ایمنی و پایداری مرزها در طول کل فرآیند استخراج، باید از انفجار کنترل شده در نزدیکی مرزها استفاده شود. سه روش انفجار کنترل شده در نزدیکی مرزها وجود دارد: انفجار پیش از تقسیم، انفجار صاف و انفجار بافر. در بین سه روش انفجار کنترل شده مرزها، انفجار بافر ساده ترین است، که فقط آخرین ردیف شارژ تک سوراخ در شبکه سوراخ اصلی انفجار را شامل می شود. هنگامی که قطر سوراخ 100-115 میلی متر است، فاصله سوراخ 1.5 متر، خط مقاومت (یا فاصله ردیف) 1.8 متر، چگالی شارژ خط 0.37-1.12 کیلوگرم بر متر و طول پر کردن برابر با مقاومت است. طول خط با استفاده از این پارامتر انفجار می توان از آسیب جدی به مرز جلوگیری کرد و ایمنی و پایداری مرز را تضمین کرد. 4 نتیجه گیری از طریق آزمایش های مکرر انفجار سوراخ متوسط عمیق، مشخص شد که پس از استفاده از پارامترهای انفجار برای ساخت، توده سنگ منفجر شده به طور کامل شکسته و بلوک ها یکنواخت هستند. بلوک های سنگی بزرگتر از 1 متر مکعب را می توان در 20 درصد کنترل کرد و زلزله انفجار، موج ضربه و سنگ های پرنده را می توان با خیال راحت کنترل کرد. نتیجه آزمایش: 1) در مقایسه با عملیات انفجار مته پنوماتیک دستی، حجم انفجار انفجار سوراخ متوسط عمیق از نظر هندسی افزایش یافت، تعداد دفعات انفجار بسیار کاهش یافت و ایمنی ساخت و ساز بهبود یافت. 2) پس از انفجار، شمع سرباره متمرکز شد که برای بارگیری و حمل و نقل مساعد بود و راندمان تولید به طور قابل توجهی بهبود یافت. 3) در مقایسه با عملیات انفجار مته بادی دستی، میانگین مصرف واحد مواد منفجره، مقدار چاشنی استفاده شده، هزینه حفاری، هزینه کار،مصرف سوخت و سایر هزینه های تولید مستقیم سنگ همگی کمتر از انفجار سنگ مته بادی دستی بود. 4) به عنوان یک رشته تجربی، انفجار بسیار تحت تاثیر محیط انفجار و ویژگی های سنگ است. تنها از طریق تمرین، تحلیل و تحقیق مکرر می توان بر پارامترهای انفجار مناسب تسلط یافت.
