Борьба со слеживаемостью аммиачной селитры и механизированное заряжание игданитом-П подземных зарядных машин на дневной поверхности

В.И. Склянов¹, Е.С. Семыкин^2
1 Норильский государственный индустриальный институт, г. Норильск, Российская Федерация
² Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан, Российская Федерация
Горная Промышленность №1 / 2020 стр.164-167

Резюме: На предприятиях, применяющих простейшие взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры, сталкиваются с проблемой ее слеживаемости в заводской упаковке. В статье рассматриваются вопросы слеживаемости аммиачной селитры на складах взрывчатых материалов. При отсутствии стационарного пункта приготовления взрывчатых веществ на предприятии предлагается производить перегрузку готового взрывчатого вещества из смесительно-зарядной в подземную зарядную машину. Погрузку аммиачной селитры в смесительно-зарядную машину целесообразнее осуществлять с применением специального бункера. При загрузке бункера смесительно-зарядной машины происходит дробление слежавшейся аммиачной селитры, что позволяет уменьшить затраты предприятия на строительство специализированного пункта по дроблению, тем самым улучшить технико-экономические показатели процесса загрузки смесительно-зарядных машин аммиачной селитрой. Использование смесительно-зарядных машин, эксплуатируемых на открытых горных работах для приготовления взрывчатого вещества с последующей перегрузкой его в подземную зарядную машину, целесообразно и для дальнейшего заряжания шпуров в подземных горных выработках. Смесительно-зарядные машины можно применять не только для заряжания скважин на дневной поверхности, но и расширить область применения смесительно-зарядных машин на горном предприятии.

Ключевые слова: аммиачная селитра, бункер загрузки, смесительно-зарядная машина, взрывчатое вещество, игданит-П, перегрузка, подземная зарядная машина

Для цитирования: Склянов В.И., Семыкин Е.С. Борьба со слеживаемостью аммиачной селитры и механизированное заряжание игданитом-П подземных зарядных машин на дневной поверхности. Горная промышленность. 2020;(1):164-167. DOI: 10.30686/1609-9192-2020-1-164-167.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 15.01.2020

Поступила после рецензирования: 27.01.2020

Принята к публикации: 05.02.2020

Информация об авторах

Склянов Владимир Иванович – кандидат технических наук, заведующий кафедрой разработки месторождений полезных ископаемых Норильского государственного индустриального института, г. Норильск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Семыкин Евгений Сергеевич – старший преподаватель кафедры горного дела Северо-Восточного государственного университета; инженер производственно-технического отдела ООО «Дюамель», г. Магадан, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Введение

На предприятиях, применяющих в качестве взрывчатого вещества (ВВ) простейшие ВВ на основе аммиачной селитры, сталкиваются с проблемой слеживаемости аммиачной селитры в заводской упаковке [1].

Предприятие завозит аммиачную селитру по ГОСТ 2-85 в специальных упаковках, называемых «Биг-бег», массой чуть более 1 т. Аммиачная селитра упаковывается, как правило, в двойную упаковку. Первый слой упаковки составляет водонепроницаемый полиэтилен. Второй слой представляет из себя плотную мешковину, за которую осуществляют подъем данной упаковки.

Несмотря на то что аммиачная селитра находится в плотной упаковке, сформированной на заводе-изготовителе, в процессе хранения на складах аммиачная селитра способна затвердевать, спрессовываться, впитывать влагу, одним словом, можно охарактеризовать как процесс слеживаемости аммиачной селитры [2; 3].

В настоящий момент на предприятии применяется смесительно-зарядная машина, предназначенная для применения на открытых горных работах. Предприятие осуществляет комбинированную разработку месторождения открытым и подземным способом.

Так как на предприятии отсутствует стационарный пункт приготовления взрывчатых веществ, предлагается производить перегрузку готового взрывчатого вещества из смесительно-зарядной в подземную зарядную машину.

Борьба со слеживаемостью аммиачной селитры на примере рудника «Дукат»

ЗАО «Серебро Магадана»

Аммиачная селитра хранится без навеса на постоянном расходном складе ВМ рудника «Дукат».

Организации по-разному решают проблему слеживаемости аммиачной селитры. Ранее в 1980-х гг. применялся измельчитель аммиачной селитры ИСИ-2, который позволял эффективно измельчать слежавшуюся селитру и подавать ее в смесительно-зарядную машину в измельченном виде [4–6]. Данный измельчитель на сегодняшний день морально и физически устарел, поэтому возникла необходимость решать вопросы слеживаемости селитры при приготовлении взрывчатых веществ «игданит», «гранулит». На руднике «Дукат» Омсукчанский район Магаданской области слеживаемость аммиачной селитры решается путем специального бункера (рис. 1) для погрузки в смесительно-зарядную машину.

Рис. 1 Бункер для погрузки аммиачной селитры в смесительно-зарядную машину

Fig. 1 Ammonium nitrate loading hopper for a mixing and charging machine

Бункер для погрузки аммиачной селитры установлен на территории постоянного расходного склада взрывчатых материалов рудника «Дукат». Бункер изготовлен из установленных на площадке четырех 20-футовых контейнеров. Контейнеры установлены на контейнер вертикально и соединены между собой металлической перемычкой.

На контейнерах закреплена лестница, позволяющая оператору забираться на погрузочный бункер. В верхней части бункера имеются предохранительные ограждения для предотвращения падения оператора. В темное время суток место погрузки освещается прожекторами, установленными по периметру бункера. На бункере имеется укомплектованный согласно требованиям пожарной безопасности пожарный щит. Аммиачная селитра в «биг-бегах» подается непосредственно на бункер с помощью козлового крана на рельсовом ходу (рис. 2).

Рис. 2 Козловой кран на рельсовом ходу

Fig. 2 A rail-mounted gantry crane

Извлечение селитры из упаковочного мешка на бункере происходит путем разрезания «биг-бега» острым ножом. При растаривании аммиачной селитры необходимо принимать меры по предупреждению попадания инородных предметов в загрузочный бункер [7; 8]. Селитра, которая находилась в упаковке в сыпучем состоянии, стекает по бункеру в загрузочное отверстие заранее установленной под бункером смесительно-зарядной машины. Куски аммиачной селитры, находящиеся в спрессованном состоянии, которые не проходят в отверстия бункера, дробятся оператором путем использования деревянного искробезопасного инструмента «деревянная кувалда».

Таким образом, при загрузке бункера смесительно-зарядной машины происходит дробление слежавшейся аммиачной селитры, которая в свою очередь затрудняет процесс погрузки в загрузочные отверстия смесительно-зарядной машины без ее предварительного измельчения. Данный способ измельчения аммиачной селитры (АС) не противоречит действующим федеральным нормам и правилам промышленной безопасности и может быть применен на других предприятиях Северо-Востока нашей страны.

Данный способ погрузки и измельчения АС позволяет уменьшить затраты предприятия на строительство специализированного пункта по дроблению слежавшейся аммиачной селитры, тем самым улучшить технико-экономические показатели процесса загрузки смесительно-зарядных машин аммиачной селитрой.

Применение механизированного заряжания игданитом-П подземных зарядных машин на дневной поверхности на примере ЗАО «Серебро Магадана»

В последние годы совершенствование взрывных работ на крупных рудниках осуществляется в основном за счет внедрения новых типов ВВ и комплексной механизации взрывных работ [9–11].

ЗАО «Белгородский завод горного машиностроения» (ЗАО «Гормаш») изготавливает смесительно-зарядные машины МСЗ-ВУ на базе шасси Урал-4320 для приготовления игданита, гранулита с последующим заряжанием скважин (рис. 3).

Рис. 3 Смесительно-зарядная машина МСЗ-ВУ на базе а/м УРАЛ-4320

Fig. 3 The MSZ-VU mixing and charging machine based on the URAL-4320 truck

Смесительно-зарядная машина МСЗ-ВУ проходила приемочные испытания на руднике «Гольцовый» (Магаданская область) в ЗАО «Серебро Магадана». Цель испытаний – определение возможности промышленной эксплуатации смесительно-зарядной машины МСЗ-ВУ на базе шасси УРАЛ-4320 для изготовления промышленного взрывчатого вещества «Иданит-П» в процессе загрузки подземных зарядных машин на дневной поверхности. Объем испытаний составил не менее 25 т взрывчатого вещества «Иданит-П». Испытания проводятся в условиях объектов горных работ ЗАО «Серебро Магадана».

Технологический процесс приготовления и заряжания гранулированных ВВ посредством МСЗ-ВУ состоит из следующих производственных процессов:

– подготовка машины к работе;

– входной контроль компонентов гранулированных ВВ;

– загрузка компонентов и их транспортировка к местам производства работ по приготовлению гранулированных ВВ на дневной поверхности;

– приготовление гранулированных ВВ типа игданит, игданит-П в процессе загрузки взрывчатых веществ в подземные зарядные машины или в специальную тару (бигбег, мешки, бункер);

– очистка технологического оборудования;

– контроль технологического процесса приготовления гранулированных ВВ.

Загрузка МСЗ-ВУ сухой гранулированной аммиачной селитрой производится на пункте растаривания АС (складе АС – складе аммиачной селитры) в загрузочные люки. Загрузка селитры производится через решета с ячейками (10х10) мм. Всего на МСЗ-ВУ имеется 4 загрузочных люка. Масса загружаемой в бункер аммиачной селитры должна составлять не более 6000 кг.

Заправка дизельным топливом бака дизельного топлива производится в заливную горловину, расположенную в верхней части бака, и может осуществляться как на заправочных пунктах (складах ГСМ), так и с помощью заправочных машин.

Смесительно-зарядная машина МСЗ-ВУ осуществляет приготовление взрывчатых веществ игданит, игданит-П в процессе загрузки подземных транспортных машин марки Multimec 6600 или специальной тары (биг-бег, мешки, бункер) на дневной поверхности. Подземная транспортная машина Multimec 6600 имеет кассету с ножным подъемником SL-1530 (рис. 4).

Рис. 4 Общий вид подземной машины Multimec 6600 с поддоном

Fig. 4 General view of the Multimec 6600 underground vehicle with a cassette

Multimec 6600 транспортирует загруженное в специальную тару (биг-бег, мешки бункер) ВВ игданит, игданит-П в подземные горные выработки. Заряжание шпуров и скважин в подземных горных выработках осуществляется с помощью зарядного оборудования, допущенного к применению в РФ. Multimec 6600 предназначена специально для ведения горных работ. Его конструкция и узлы рассчитаны на длительную и безотказную эксплуатацию в наиболее неблагоприятных условиях.

Схема загрузки подземной зарядной машины Multimec 6600 представлена на рис. 5.

Рис.5 Загрузка подземных зарядных машин

Fig. 5 Loading of underground charging machines

Операции МСЗ-ВУ при загрузке Multimec 6600 на дневной поверхности:

1. Прибыть на площадку для загрузки подземных зарядных (транспортных) машин Multimec 6600.

2. Затормозить машину стояночным тормозом.

3. В холодное время года включить подогрев масляного бака.

4. Открыть на масляном баке краны подачи масла к масляным насосам.

5. Открыть на баке дизтоплива кран подачи дизельного топлива к насосу дизтоплива.

6. Открыть кран системы подачи дизельного топлива к обратному клапану и распылителям, установленным на поворотном конвейере.

7. Установить частоту вращения двигателя 800 об/мин (по штатному тахометру шасси).

8. Включить гидросистему. Запрещается включать отбор мощности при движении автомобиля.

9. Включить питание АСУ.

10. Произвести загрузку ёмкости для ВВ подземной зарядной машины Multimec 6600 согласно «Автоматизированная системе управления машиной смесительно-зарядной МСЗ-ВУ. Руководство по эксплуатации. 357.5170.00.00.00.000 РЭ». (см. приложение к данному регламенту).

Операции Multimec 6600 при загрузке гранулированными взрывчатыми веществами:

1. Установить машину как можно ровнее на площадке для загрузки ВВ.

2. Рычаг реверса машины стоит в центральном положении.

3. Предохранительный тормоз включен.

4. Произвести заземление машины.

5. Осуществить заполнение ёмкости для ВВ взрывчатым веществом.

6. После загрузки доставить ВВ к местам проведения взрывных работ.

Смесительно-зарядная машина МСЗ-ВУ прошла приемочные испытания и получила соответствующие разрешительные документы при загрузке ВВ в подземные зарядные машины.

Выводы

Способ погрузки АС в смесительно-зарядную машину на руднике «Дукат» ЗАО «Серебро Магадана» позволяет в тяжелых климатических условиях Северо-Востока производить эффективное измельчение АС с дальнейшей погрузкой в СЗМ. Данный способ эффективно применяется уже более 10 лет.

Положительные стороны измельчения АС при загрузке в СЗМ на руднике «Дукат»:

– простота конструкции бункера, что позволяет из контейнеров легко смонтировать его в любых условиях;

– отсутствие механизмов бункера, которые могут выйти из строя из-за погодных условий и перепада температуры;

– возможность применения любого грузоподъемного механизма для поднятия на высоту аммиачной селитры в мешках.

Опыт применения МС-ВУ при погрузке в подземные зарядные машины ВВ показал, что смесительно-зарядные машины можно применять не только для заряжания скважин на дневной поверхности, но и расширить область применения смесительно-зарядных машин на горном предприятии.

Список литературы

1. Кутузов Б.Н. Взрывные работы. М.: Недра; 1974.

2. Мельников Н.В. Повышение полезной работы взрыва при отбойке полезных ископаемых. Взрывное дело. 1964;(54/11):7–34.

3. Авдеев Ф.А., Барон В.Л., Гуров Н.В., Кантор В.Х. Нормативный справочник по буровзрывным работам. М.: Недра; 1986.

4. Шиман Л.Н., Устинов Е.Б. Передовые higt-tech технологии для обеспечения безопасности проведения буровзрывных работ. Украинский союз инженеров горняков. Информационный бюллетень. 2008;(11):17–29.

5. Друкованный М.Ф. Механизация взрывных работ в горной промышленности. М.: Недра; 1984.

6. Барон В.Л. Техника и технология взрывных работ в США. М.: Недра; 1989.

7. Крысин Р.С., Домничев В.Н. Современные взрывчатые вещества местного приготовления. Днепропетровск: Наука и образование; 1998.

8. Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н., Коснинов Е.А., Решетов С.Е., Карасюк Н.Н. Основы горного дела. М.: Издательство МГГУ; 2000.

9. Квагинидзе В.С., Петров В.Ф., Корецкий В.Б. Эксплуатация карьерного оборудования. М.: Горная книга; 2007.

10. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виницкий К.Е., Мельников Н.Н. и др. Справочник. Открытые горные работы. М.: Горное бюро; 1994.

11. Подэрни Р.Ю. Горные машины и комплексы для открытых горных работ. М.: МТУ; 1994.