Применение пластиковых запирающих скважинных устройств на щебёночных карьерах Республики Карелия

Е.И. Жученко, д.т.н., Генеральный директор ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

А.М. Жарков, к.т.н., директор по производству ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

Ю.В. Александров, к.т.н., зам. директора по производству ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

С.Г. Меркушев, Генеральный директор ООО «Карелвзрывпром» (Группа компаний «НИТРО СИБИРЬ»)

В настоящее время и, совершенно очевидно, в будущем будут ужесточаться требования к воздействию на окружающую среду вредных факторов горного производства, в том числе и взрывных работ. Одним из инструментов снижения вредного воздействия взрывных работ на окружающую среду является применение забойки скважинных зарядов. Таким образом, можно снизить воздействие УВВ, уменьшить разлет осколков взрываемого грунта, а также снизить выброс пыли и газа в окружающую среду.

В современной практике проведения взрывных работ в карьерах забойка осуществляется ручным или механизированным способом, при этом известно большое количество типов забойки (от бурового шлама до специальных приспособлений). При этом эффективность действия забойки повышается при использовании специальных скважинных запирающих устройств, характеризующихся максимальной простотой конструкции, благодаря чему обладающих минимальной трудоёмкостью и себестоимостью.

Пластиковое скважинное запирающее устройство

Пластиковое скважинное запирающее устройство

На карьерах по производству щебня в качестве забойки традиционно применяется щебень мелких фракций (5–20 мм), то есть собственная продукция предприятия. Таким образом, себестоимость такой забойки практически сводится к нулю. Однако остаётся некоторая трудоемкость самого процесса, включающая доставку щебня на блок и ручную засыпку его в скважины.

В качестве альтернативы специалистами ООО «Карелвзрывпром» были выбраны два типа пластиковых затворов компании EPCO: лепестковые и цилиндрические для скважин диаметром 102 мм.

Взрыв в карьере по производству щебня и результаты взрыва – кусковатость взорванного массива

Взрыв в карьере по производству щебня и результаты взрыва – кусковатость взорванного массива

Взрыв в карьере по производству щебня и результаты взрыва – кусковатость взорванного массива

Испытания проводились в условиях карьера «Наволокское» ЗАО «КП-Габбро», расположенного в Кондопожском районе Республики Карелия. Взрываемый блок условно делился на две части: с традиционной забойкой щебнем фракции 5–20 мм и забойкой с применением скважинных затворов. Причем свободные от заряда части скважины для различных типов забойки были одинаковыми и равными 3 м.

Скважинный затвор был установлен на глубине 2 м от устья скважин, таким образом между зарядом ВВ и забойкой был сформирован воздушный промежуток.

Взрыв проводился с применением эмульсионных взрывчатых веществ типа «Сибирит-1200», заряжаемых в скважины смесительно-зарядными машинами МСЗ-16.

По результатам трех массовых взрывов были отмечены следующие особенности:

- качество дробления горной массы, в том числе в верхней части взрываемого блока, по всем блокам – одинаковое;

- разлет осколков, выброс газопылевого облака – без существенных отличий;

- трудоемкость установки лепестковых затворов, особенно в трещиноватом массиве – значительная;

- общая трудоемкость процесса забойки с применением затворов увеличилась примерно на 20%;

- себестоимость скважинного затвора в расчёте на 1 м3 взорванной горной массы составила около 1,56 руб.

Также был проведён опытный взрыв с целью снижения удельного расхода ВВ, заряжаемого в каждую скважину. Свободная от заряда часть скважины с пластиковым затвором была увеличена до 3,5 м. При этом в части блока с установленными затворами наблюдался рост кусковатости взорванной горной массы.

Смесительно-зарядная машина МСЗ-16

Смесительно-зарядная машина МСЗ-16

Заключение:

- пластиковые затворы могут применяться в условиях, когда отсутствуют другие качественные материалы для забойки или их количество ограничено;

- при помощи пластиковых затворов в верхней части скважины могут формироваться воздушные промежутки, которые необходимы при применении рассредоточенных зарядов;

- уменьшение длины заряда в скважине и, как следствие, уменьшение удельного расхода ВВ за счет формирования воздушного промежутка приводит к некоторому ухудшению качества дробления верхней части массива;

- при оценке целесообразности использования скважинных затворов следует учитывать достаточно высокую их себестоимость, особенно на скважинах малого диаметра.

Ключевые слова: пластиковые, запирающие, скважинные, щебёночный карьер, Карелия, взрывные работы, забойка скважинных зарядов

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.43