Способ борьбы с пылью и газами при ведении взрывных работ в карьере

Способ борьбы с пылью и газами при ведении взрывных работ в карьере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Осуществляют закрепление взрывных скважин путем тампонирования трещин горного массива в два этапа перед заряжанием скважин. Вначале тампонируют стенки скважин на всю их глубину, а затем нагнетание тампонажного раствора производят только в пределах верхнего слоя взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта. Закрепление трещин верхнего слоя производят последовательно от центра блока к его периферии, а в тампонажный раствор включают температуропоглощающие и газонейтрализующие агенты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 F 5/00 ".) 1 U g .

I«q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И. ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 4 !

iO

lQl ю

1)с (21) 4756163/03 (22) 09.11.89 (46) 07.06.92. Бюл. М 21 (71) Днепропетровский горный институт им, Артема (72) А..В. Зберовский, В, И. Бондаренко и Б.

Е. Собко (53) 622.817(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1165800, кл. Е 21 F 1/00, 1984, Пичуев В, И. Условия формирования и разработка методов снижения пылеобразования при массовых взрывах в карьерах Восточной Сибири. — Автореф. канд. дис, Л., 1986, ЛГИ, с. 15, 17, 18, Изобретение относится 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 пылегазовым облаком (ПГО) в карьерах путем создания преград на пути его движения в атмосфере, подавления и осаждения его внутри карьерного пространства, например, путем создания завес за счет распыления воды или химически активных растворов, путем локализации взрывных газов гидрозабойкой, снижения запыленности и загазованности воздуха на открытых горных работах путем применения мощных гидрозгвес в виде активного воздействия на пылегазовое облако воздушно-водяными

„„ „„1739052 А1 (54) СПОСОБ БОРЬБЫ С.ПЫЛЬЮ И ГАЗАМИ ПРИ ВЕДЕНИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В

КАРЬЕРЕ (57) Осуществляют закрепление взрывных скважин путем тампонирования трещин горного массива в два этапа перед заряжанием скважин. Вначале тампонируют стенки скважин на всю их глубину, а затем нагнетание тампонажного раствора проиэводяттолько в пределах верхнего слоя взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта.

Закрепление трещин верхнего слоя производят последовательно от центра блока к его периферии, а в тампонажный раствор включают температуропоглощающие и газонейтрализующие агенты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. струями карьерных вентиляторов-оросителей НК-12 КВ.

Однако такие способы имеют недостатки, связанные с ограниченной дальнобойностью водяных струй и завес, невозможностью их размещения и действия на взрывном блоке и внутри пылегаэового облака, а также высокой температурой взрывных газов в момент зарождения пылегазового облака непосредственно при взрыве.

Известен также способ борьбы с пылегазовым облаком при взрывных работах, заключающийся в создании водяных завес на пути движения ПГО путем взрывания расположенных на блоке емкостей с водой и распылением воды с борта карьера дальнеструйными установками, 1739052

10

30

40

55

Недостатком этого способа борьбы с

ПГО является невозможность сократить температуру взрывных газов и задержать пылегазовый выброс забоечного материала в момент взрыва.

Наиболее близким к предлагаемому является способ снижения пыли при производстве массовых взрывов в карьерах путем применения снежной забойки скважин с инертной примороженной верхней ее частью. Снижение пылегазового выброса достигается в данном случае путем заполнения заряженной скважины искусственным снегом и однометровым слоем инертной забойки с небольшим включением искусственного снега, после чего верхняя часть скважины заливается водой, что приводит к смерзанию забойки и примерзанию ее к стенкам скважины, Это способствует снижению скорости смещения частиц забойки скважины и времени ее вылета, увеличивается время реакции продуктов детонации с материалом забойки из искусственного снега, увеличивает время действия взрыва на массив, способствует более эффективному пылегазоподавлению при движении продуктов детонации по скважине, Недостатком этого способа борьбы с

ПГО является невысокая эффективность примерзания забойки к стенкам скважин, невозможность длительного удержания забойки при высоких температурах взрыва и использования данного способа в летнее время года, невозможность задержать прорыв горячих газов в атмосферу карьера по трещинам взрываемого блока, Целью изобретения является повышение.эффективности борьбы с пылью и газами Ilðè взрывах скважинныx зарядов в карьере за счет предотвращения переизмельчения горных пород при взрыве и обеспечения возможности использования BB c минимальным содержанием тротила и нулевым кислородным балансом.

Сущность способа состоит в том, что закрепление скважин осуществляют путем тампонирования трещин в два этапа перед заряжанием скважин, при этом вначале тампонируют стенки скважин на всю их глубину. а затем нагнетание тампонажного раствора производяттолько в пределах верхнего слоя взры ваемого. блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта, причем закрепление трещин указанного слоя производят последовательно от центра блока к его периферии, Кроме того, при закреплении взрываемого блока B тампонажный раствор включают температуропонижающие и нейтрализующие агенты.

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

На фиг. 1 и 2 показаны взрываемый блок 1 взрывные скважины 2, зона 3 интенсивного и ылеобразования, зона 4 обводненного трещиноватого массива, система 5 тампонирования, закрепленная зона б,,гибкие высоконапорные трубопроводы 7.

Способ борьбы с пылегазовым облаком в карьерах реализуется следующим образом.

При массовых взрывах в карьерах верхний слой массива — зона 3 интенсивного пылеобразования на взрывном блоке 1, равный по глубине величины перебура скважин предыдущего горизонта, представляет собой сильно трещиноватый массив, который является одним из основных источников образования пыли в карьере. Горячие взрывные газы, прорываясь через трещины массива, интенсивно его разрушают, приводят к переизмельчению пород и образованию мелкодисперсной пыли, наиболее опасной с экологической и гигиенической точки зрения, а наличие обводненного трещиноватого массива 4 приводит к частичному заливанию и разрушению водой взрывных скважин 2.

Уменьшение пылегазообразования в верхнем слое взрываемого блока и предотвращение поступления воды в скважины осуществляется предлагаемым способом следующим образом.

До заряжания скважин взрывчатым веществом в них устанавливают систему 5 тампонирования, Система состоит из перфорированных по всей глубине скважины полых труб, выполняющих роль инъекторов при нагнетании тампонажного раствора, причем инъекторы выполнены раздельно для тампонирования трещин верхнего слоя блока — зоны 3 интенсивного пылеобразования для тампонирования трещин массива в пределах оставшейся глубины скважины, т.е. зоны 4 обводненного трещиноватого массива, С этой целью предусматривается вывод гибких высоконапорных трубопроводов 7 от инъектора для тампонирования трещин верхнего слоя блока и инъектора для тампонирования трещин обводненного массива, расположенного ниже зоны 3 интенсивного пылеобразования, которые и соединяются нагнетающими насосами (компрессорной установкой), На компрессорной установке предусматривают две емкости; первая — с тампонажным раствором для закрепления трещин верхнего слоя бло1739052

55 ка (зоны 3 интенсивного пылеобразования), вторая — для закрепления трещин обводненного массива 4.

В качестве тампонажного раствора используют глино-цементный раствор плот- 5 ностью р = 1,23 т/м . Для ускорения з твердения глино-цементного раствооа и по.вышения его крепости к нему на 1 м добавляют 100 кг цемента и 10 кг натриеаого жидкого стекла с модулями 3,0-3,4. Введе; 10 ние таких добавок повышает прочность в, 3-4 раза, причем в тампонажный раствор для тампонирования верхнего слоя включа- ют температуропонижающие и нейтрализующие агенты (ингибиторы типа ПВК-1; 15

ПФ-1, известь и др). Нагнетание тампонаж-. ного раствора ведут при высоких давлениях зажимным способом, Вначале тампониро- вание трещин взрываемого блока производят одновременно на всю глубину скважины 20 при помощи двух иньекторов (до начала схватывания раствора) с давлением 10-15 ат, Затем нагнетание тампонажного раствора производяттолько в пределах верхне- 25 го слоя взрываемого блока для более качественного закрепления зоны 3 интенсивного пылеобразования с давлением 3050 ат. При этом закрепление трещин взрываемого блока производят последова- 30 тельно 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 35 повышению КПД взрыва, вазможности использования ВВ с минимальным содержанием тротила и нулевым кислородным балансом, а также задерживает проникновение горячих взрывных газов в трещины 40 массива, что приводит к их охлаждению и значительному уменьшению переизмельчения горных пород, а следовательно, и значительному уменьшению пылеобразования, Кроме того, снижение температуры взрыв-:45 ных газов при помощи температуропонижающих агентов внутри массива горных пород позволяет значительно уменьшить высоту поднятия ПГО в карьере по температурному фактору, а использование газонейтрализу- 50 ющих агентов в составе тампанажных растворов позволяет уменьшить количество вредных газов в ПГО.

Следует отметить, что повышение КПД взрыва за счет тампонирования верхнего слоя массива дает возможность снижения удельного расхода ВВ и коэффициента разрыхления взорванной горной массы, что приводит в конечном счете к сокращению выделения пыли при производстве массовых взрывов.

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

Применение предлагаемого способа борьбы с пылегазовым облаком в карьерах позволяет 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 представляется за счет применения неводонаполненных (обычных) ВВ.

Формула изобретения

1. Способ борьбы с пылью и газами при ведении взрывных работ в карьере, включающий закрепление взрывных скважин, о тл и ч а ю щ и и с- я тем, что, с целью повышения эффективности борьбы с пылью и газами за счет предотвращения переизмельчения горных пород при взрыве и обеспечения возможности использования

ВВ с минимальным содержанием тротила и нулевым кислородным балансом, закрепление скважин осуществляют путем тампонирования трещин в два этапа перед заряжанием скважин, при этом вначале тампонируют стенки скважин на всю их глубину, а затем нагнетание тампонажного раствора производят только в пределах верхнего слоя взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин предыдущего горизонта; причем закрепление трещин указанного слоя производят последовательно от центра блока к его периферии, 2. Способ поп,1,отл ича ющийся тем, что при закреплении верхнего слоя взрываемого блока, равного по глубине величине перебура скважин, в тампонажный раствор вводят температуропонижающие агенты.

1739052

Фиг. 1

Раг,2

Составитель А.Зберовский

Техред М.Моргентал Корректор С,Шевкун

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1988 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5