Технологические и организационные решения по совершенствованию применения смесевых взрывчатых веществ в Монголии

DOI: http://dx.doi.org/10.30686/1609-9192-2018-6-142-55-58
УДК: 622.235

А.В. Старшинов, канд. техн. наук, технический директор компании «МонМаг» (Монголия)

Ж. Жамьян, канд. техн. наук, генеральный директор компании «МонМаг» (Монголия)

А. Темулин, исполнительный директор компании «Бласт» (Монголия)

Б. Билегт, менеджер по международному сотрудничеству компании «Бласт» (Монголия)

В Монголии выявлены и разведаны месторождения различных полезных ископаемых, наиболее значимыми их которых являются угли различного качества с оценкой потенциальных запасов в пределах до 200 млрд т, а также руды медно-молибденовые, железа, золота, вольфрама, урана и др. Особенность географического положения и климатических условий Монголии определяют необходимость реализации специфичных решений при организации взрывных работ на горных предприятиях.

На всех предприятиях добычные работы ведутся с применением буровзрывного (БВР) способа подготовки пород к выемке. Для бурения скважин используется широкий круг станков: от простейших китайского производства до более мощных, закупаемых в различных странах. При переработке извлекаемой породы используются бульдозеры, экскаваторы, автосамосвалы различных типов от различных производителей, включая современные машины: экскаваторы с вместимостью ковша до 25 м3, автосамосвалы грузоподъемностью до 250 т (фото 1).

В стране нет химической промышленности по производству взрывчатых материалов и/или компонентов для их изготовления, они закупаются по импорту. Соответственно, наиболее рациональными и экономически эффективными оказались решения по изготовлению смесевых ВВ из невзрывчатых компонентов.

Первые стационарные пункты по изготовлению (СПИ) таких ВВ на основе аммиачной селитры (АС) в твердом (гранулированном) состоянии созданы в компании «Монмаг» в 1990 г. [1], а первое производство ВВ эмульсионного типа (ЭВВ), введено в эксплуатацию в компании «Бласт» в 2008 г. [2, 3]. В настоящее время ВВ для ведения БВР практически в полном объеме производятся в условиях предприятий, ведущих горные работы. По импорту закупаются только отдельные разновидности ВВ, например, ЭВВ в патронах у российского завода «Знамя» в силу их малой стоимости, а также гранулированные ВВ типа «Эмулин» для подземных работ на предприятиях «Монголросцветмет».

Шашки-детонаторы закупаются по импорту из России и Китая, но наблюдается тенденция к сокращению таких закупок за счет интенсивного освоения патронов из ЭВВ, особенно с формированием комбинированных дополнительных детонаторов из патронов ЭВВ и изделий ДПМС, выпускаемых в России ООО «Детон» (Новосибирск). Следует отметить, что в Монголии создается собственное производство литых шашек-детонаторов по технологии из Китая с закупкой компонентов там же.

Средства инициирования в полном объеме закупаются по импорту из России и Китая. В числе поставщиков из России основную долю составляет продукция АО «Новосибирский механический завод «Искра». При этом существуют закупки изделий «Коршун» АО «Азот-Взрыв» и изделий от фирмы «Максам» (г. Чапаевск). Здесь также следует отметить, что в Монголии создается производство по сборке неэлектрических волноводных систем из Китая.

Для изготовления смесевых ВВ на основе АС в твердом состоянии и жидких горючих (ВВ типа АСДТ или ANFO) создана широкая сеть СПИ с различными смесительными устройствами из России, Казахстана, США, а также смесительнозарядных машин (СЗМ) различны марок из США, Южной Кореи, Китая и России.

Фото 2 Комплекс для изготовления смесевых ВВ типа АСДТ (ANFO) с барабанным аппаратом рыхления АС (установлен на платформе приема АС в мешках) и линией введения твердых дисперсных добавок (на переднем плане, слева), скомпонованный из агрегатов от различных производителей и смонтированный в существующем помещении пункта растаривания ВВ на угольном разрезе «Шарын Гол»

Фото 2 Комплекс для изготовления смесевых ВВ типа АСДТ (ANFO) с барабанным аппаратом рыхления АС (установлен на платформе приема АС в мешках) и линией введения твердых дисперсных добавок (на переднем плане, слева), скомпонованный из агрегатов от различных производителей и смонтированный в существующем помещении пункта растаривания ВВ на угольном разрезе «Шарын Гол»

В компаниях «Монмаг» и «Бласт» для изготовления смесей типа АСДТ созданы универсальные комплексы оборудования, основной особенностью которых являются аппараты предварительной подготовки АС путем рыхления и просеивания [1–4]. В состав оборудования комплексов входят агрегаты для приема, дозирования и введения в смесь твердых дисперсных добавок, например, порошка алюминия (Al) или муки органической ферментированной (МОФ) и др. Примеры комплексов для изготовления смесей типа АСДТ показаны на фото 2 и 3. При малых объемах производства изготовленные смеси упаковываются в мешки. Все операции с мешками (растаривание АС, упаковка смеси) размещаются в помещениях, для защиты работающих от экстремальных погодных условий, характеризующихся интенсивными ветрами в течение всего года и морозами до –50 °C зимой. В настоящее время решен организационный вопрос по перемещению через границу РФ – Монголия АС в контейнерах МКР, для переработки которых изменяется состав оборудования комплексов с увеличением вместимости аппаратов и бункеров, а также производительности аппаратов (шнеков) для межоперационного транспортирования перерабатываемых продуктов. Изготовленные смеси с добавками дисперсного горючего могут загружаться в смесительно-зарядные машины или из буферного бункера, или непосредственно из смесителя с помощью шнека с высокой производительностью 15–20 т/ч.

Фото 3 Комплекс для изготовления смесевых ВВ типа АСДТ с линией введения дисперсной добавки и весовым дозатором готовой смеси, приобретенный в комплектном виде в США и смонтированный в специально построенном здании на объекте «Налайх» в Монголии

Фото 3 Комплекс для изготовления смесевых ВВ типа АСДТ с линией введения дисперсной добавки и весовым дозатором готовой смеси, приобретенный в комплектном виде в США и смонтированный в специально построенном здании на объекте «Налайх» в Монголии

Более представительной в Монголии является ситуация с изготовлением ЭВВ. К настоящему времени на территории страны построено 9 заводов по изготовлению эмульсии и ВВ на её основе. Два из этих производств предназначены для выпуска ЭВВ в виде патронов, чувствительных к первичным СИ: одно из производств (компания «Бласт», объект «Налайх») работает в перегруженном режиме, а другое (объект «Зун Хара») находится в состоянии консервации. Завод ЭВВ «Налайх» в компании «Бласт» введен в эксплуатацию в 2008 г. и за прошедший период на нем осуществлен ряд модернизаций. На заводе выпускаются патроны диаметром от 32 мм и более, чувствительные к первичным средствам инициирования. Объем выпуска ЭВВ составляет до 7000 т/год и превышает первичную величину, заложенную в проекте (3000 т/год), более чем в 2 раза. В настоящее время на заводе освоено производство удлиненных (шланговых) зарядов (фото 4), используемых в сейсморазведке и для заоткоски бортов карьеров (ГОК «Эрдэнэт»).

Фото 4 Шланговый (удлиненный) заряд из ЭВВ «БЛЕМЕКС» (компания «Бласт», Монголия) диаметром 32 мм с детонирующим шнуром и грузовым канатиком (белая бухта)

Фото 4 Шланговый (удлиненный) заряд из ЭВВ «БЛЕМЕКС» (компания «Бласт», Монголия) диаметром 32 мм с детонирующим шнуром и грузовым канатиком (белая бухта)

Для производства ЭВВ в виде наливных (bulk) систем в Монголии построены заводы с участием различных разработчиков технологии и с различными технологическими циклами, включая завод с подготовкой только компонентов масляной и водной фаз с последующим изготовлением эмульсии с помощью СЗМ типа SMS. Такой завод был построен в компании «Бласт» в 2012 г. на объекте «Таван Толгой» на месторождении угля в Гоби. Однако опыт эксплуатации СЗМ типа SMS показал, что такая схема изготовления ЭВВ нерациональна, на основании чего все последующие пункты и сами СЗМ по изготовлению ЭВВ в компании «Бласт» модернизированы для производства эмульсии на заводе в «стационарных условиях», с последующей доставкой её на взрываемый блок с помощью СЗМ универсального типа, позволяющих изготавливать композиционные системы ЭВВ + АСДТ в различном соотношении.

Названная схема изготовления ЭВВ реализована на объекте «Нариин Сухайт», где установлены две технологические линии, позволяющие производить до 200 т эмульсии в сутки. Принципиальной особенностью этих линий является использование статического аппарата эмульгирования из США, выполненного в виде комплектного агрегата с насосами-дозаторами, контрольными приборами, запорно-регулирующей арматурой и собственной компьютерной системой управления (фото 5). Готовая эмульсия загружается в СЗМ, которые в момент заправки всеми компонентами находится в помещении завода, что сделано с целью защиты от интенсивных пыльных бурь.

Фото 5 Блокмодуль аппарата эмульгирова ния статического типа с агрегатами обеспечения (насосыдозаторы вод ной и масляной фаз, фильтры, рас ходомеры и др.) и системами управ ления, включая компьютер (приоб ретен в США, используется в количестве 2 шт. на объекте «Нарийн Сухайт» компании «Бласт»)

Фото 5 Блокмодуль аппарата эмульгирования статического типа с агрегатами обеспечения (насосыдозаторы водной и масляной фаз, фильтры, расходомеры и др.) и системами управления, включая компьютер (приобретен в США, используется в количестве 2 шт. на объекте «Нарийн Сухайт» компании «Бласт»)

Заряжание ЭВВ осуществляется с помощью СЗМ различных разновидностей, основную долю которых составляют машины компании Trade (США), а также машины, подвергнутые модернизации из SMS-типа с сохранением внешнего защитного корпуса, но с полным изменением комплектации емкостей и исполнительных агрегатов. Еще раз следует отметить, что специфика природных условий определяет необходимость совершенствования конструкции и комплектации машин, работающих в полевых условиях. В частности, для СЗМ, осуществляющих зарядку ЭВВ по шлангу, опытным путем установлена более рациональная компоновка с размещением барабана непосредственно за кабиной водителя и управлением процессом зарядки с центрального пульта из кабины (фото 6).

Фото 6 Смесительно-зарядные машины фирмы Trade (США) с различной компоновкой зарядных устройств (на первом плане – СЗМ «универсал» с зарядным шлангом в задней части машины, на втором и третьем – барабан с зарядным шлангом расположен за кабиной с управлением с центрального пульта водителем)

Фото 6 Смесительно-зарядные машины фирмы Trade (США) с различной компоновкой зарядных устройств (на первом плане – СЗМ «универсал» с зарядным шлангом в задней части машины, на втором и третьем – барабан с зарядным шлангом расположен за кабиной с управлением с центрального пульта водителем)

На основании опыта создания и эксплуатации производств ЭВВ в компании «Бласт» организован конструкторский отдел, который осуществляет разработку практически всех проектных и технологических решений по производству ЭВВ, включая разработку программного обеспечения систем управления. Заводы строятся в стационарном исполнении с максимальным уровнем защиты зданий и оборудования от тепловых потерь, а также от ветровых нагрузок с интенсивным переносом пыли, особенно в условиях пустыни Гоби. Производства ЭВВ создаются с использованием наиболее эффективных и современных разработок ведущих предприятий по этому направлению из США, Канады, Китая, Южной Кореи. Строительство заводов осуществляется с закупкой комплектующих у названных фирм, с выполнением окончательного монтажа непосредственно на объекте персоналом из Монголии.

Фото 7 Фронтальный погрузчик Bob Cat с поворотным ковшом на операциях забойки взрывных скважин щебнем

Фото 7 Фронтальный погрузчик Bob Cat с поворотным ковшом на операциях забойки взрывных скважин щебнем

Заряжание и взрывание блоков осуществляется с использованием забойки из щебня. Для выполнения забоечных работ используются фронтальные погрузчики BobCat в оригинальном исполнении – ковш погрузчика при разгрузке наклоняется в боковом направлении в сторону скважины (фото 7). К месту работ погрузчики доставляются с помощью грузовиков, на которые въезжают по наклонным съемным трапам (фото 8).

Фото 8 Фронтальный погрузчик Bob Cat во время погрузки в грузовик для транспортировки между объектами

Фото 8 Фронтальный погрузчик Bob Cat во время погрузки в грузовик для транспортировки между объектами

Окислители (селитра аммиачная и натриевая) для изготовления ЭВВ закупаются в России, а компоненты масляной фазы, за исключением ДТ и отдельных разновидностей масла, закупаются в других странах. Изготавливаемые ЭВВ компании «Бласт» с химическим способом сенсибилизации отличаются повышенной детонационной способностью: в патронах, чувствительных к первичным средствам инициирования, критический диаметр детонации составляет не более 15 мм, а для наливных систем – не более 50 мм.

Важно отметить, что основная часть работ по производству ЭВВ и БВР выполняется в отдаленных регионах Монголии и организована по методу вахты. Для персонала созданы необходимые условия для комфортного проживания.

В состав жилищно-бытового комплекса на объекте «Нариин Сухайт» входит жилой блок, пункт питания, теплый гараж-стоянка для автобусов и, что очень специфично, полноформатный спортивный зал с тренажерами (фото 9).

Фото 9 Жилищнобытовой комплекс на объекте «Нарийн Сухайт» компании «Бласт» со спортивным залом (слева), жилым блоком на 100 чел. и «теплым» гаражом для рабочих автобусов (справа)

Фото 9 Жилищнобытовой комплекс на объекте «Нарийн Сухайт» компании «Бласт» со спортивным залом (слева), жилым блоком на 100 чел. и «теплым» гаражом для рабочих автобусов (справа)

О КОМПАНИИ:

Монголо-российская компания «МонМаг» осуществляет свою деятельность с 1990 г. В компании создан опытнопромышленный комплекс «Баганур» и лабораторная база для испытаний ВВ (ВМ) по общепринятым в мировой и российской практике методикам. Первичную основу разработок по промышленным ВВ на комплексе «Баганур» составляют технические решения и принципиальные подходы (философия технического развития в сложных климатических условиях), достигнутые в ПО «Северовостокзолото» и развитые в научнотехническом сотрудничестве Горной промышленности Монголии и института ВНИИ1 в г. Магадан.

Важно выделить, что деятельность компании «МонМаг», благодаря особому географическому положению и мировому статусу Монголии (страна с интенсивно развивающейся горной промышленностью, где прогнозные запасы только углей 5 промышленностью, где прогнозные запасы только углей оцениваются в пределах более 100 млрд. тонн), осуществлялась на основе тесного научнотехнического сотрудничества с научными центрами как России, так и других стран с развитой промышленностью производства смесевых ВВ: США, Канада, Австралия, Китай, Южная Корея, Польша и др.

Итогом развития является создание в компании «МонМаг» универсального производства гранулированных ВВ на основе любых, известных в мировой практике, разновидностей аммиачной селитры с предварительной активацией частицгранул селитры путем термохимической обработки.

Подробнее на сайте компании: www.monmag.mn

Ключевые слова: смесевые ВВ, эмульсии, зарядные машины, забойка скважин

Информационные источники:

1. Жамьян Ж., Кутузов Б.Н., Старшинов А.В. Опыт производства и применения взрывчатых материалов на карьерах Монголии // Горный журнал. 2000. №8. С. 31–34.

2. Кутузов Б.Н., Старшинов А.В., Жамьян Ж. Некоторые проблемы и их решение при использо( вании смесевых взрывчатых веществ на горных предприятиях Монголии // Горный журнал. 2017. №1. С. 80–84.

3. Кутузов Б.Н., Жамьян Ж., Старшинов А.В. и др. Совершенствование буровзрывных работ на основе применения новых видов взрывчатых материалов и зарядной техники // Горный жур( нал. 2010. №7. С. 61–64.

4. Белин В.А., Жамьян Ж., Старшинов А.В. Обеспечение безопасности и эффективности взрыв( ных работ на угольных разрезах Монголии // Горная промышленность. 2017. №5 (135) С. 78–81.

Журнал "Горная Промышленность" №6 (142) 2018, стр. 55