Технология производства горных работ в карьерах

Разработку камня в карьерах осуществляют с применением буро-взрывных работ, при которых необходимо обеспечить правильное размещение взрывчатых веществ ВВ по добычному уступу с развалкой каменной породы после взрыва.

Буро-взрывные работы проводят последовательно тремя этапами: сначала бурят скважины или шпуры, затем заряжают их взрывчатыми веществами и завершают взрывом всех заряженных скважин или шпуров.

Скважины для взрывных работ пробуривают станками вращательного (шарошечного), ударно-вращательного (пневмо-ударного), канатно-ударного и термического бурения. На строительных каменных карьерах нашли применение станки шарошечного и пневмоударного бурения. Станки шарошечного бурения позволяют бурить скважины диаметром от 152 до 250 мм глубиной до 32 м с применением сжатого воздуха (для удаления буровой мелочи) от компрессора.

Станки пневмоударного бурения позволяют бурить скважины диаметром от 105 до 160 мм на глубину до 25—30 м.

В пустотелые штанги, прикрепленные к пневмоударнику, пропускают воздух или воздушно-водяную смесь (для очистки скважины от буровой мелочи), которая одновременно вращает пневмо-ударник. Бурение шпуров (диаметром 32—52 мм) осуществляют при помощи перфораторов. Такое бурение применяют при рыхлении каменных уступов, не превышающих 5 м высоты, или при дроблении негабаритных глыб камня, полученных после взрыва скважин, а также для выравнивания подошвы карьера. Бурение производится ударами и вращением буров с коронками, армированными твердыми сплавами, при помощи сжатого воздуха, подаваемого из передвижных компрессоров.

Взрывные скважины или шпуры располагают на площадке добычного уступа параллельно забою в одну или две линии. Необходимый диаметр взрывной скважины или шпура определяют по расчетным таблицам вместимости взрывчатых веществ, которые должны быть помещены в нее в зависимости от глубины и плотности заряжения.

Взрывчатые вещества — это преимущественно смесь аммиачной селитры в разных пропорциях (85—90%) с добавками тротила (5—8%) или без него, с наполнителем из древесных опилок, составляющего до 7—8% смеси.

Такие ВВ называют аммонитами, различаемые по маркам, например, «аммонит № 6» и т. д. Для взрывания зарядов ВВ необходим внешний импульс-детонация небольшого иницирующего заряда в форме капсюля-детонатора или электродетонатора, побуждаемых искрами огнепроводного шнура или искровоспламенителя.

Как правило, взрывные работы выполняют специализированные подрядные организации (например, отделения Союзвзрывпрома). В том случае, когда взорванный камень предназначен для производства щебня, основной задачей буро-взрывных работ служит разрыхление массива камня на такие куски, наибольший размер которых соответствовал бы размеру приемного зева дробилки, составляя не более 0,8 от его ширины. Такие размеры кусков камня называют габаритными. Остающиеся негабаритные куски камня отбирают ковшом экскаватора из всей взорванной горной массы в процессе погрузки, а затем бурят с помощью перфораторов. Полученные при этом шпуры заряжают ВВ примерно на одну треть глубины, а затем взрывают весь негабаритный камень одновременно.

При буро-взрывных работах, согласно требованиям техники безопасности, буровые станки во время бурения должны располагаться от бровки уступа не менее чем на 3 м; радиус опасной зоны должен быть не менее 200 м и определен заранее расчетом; перед началом взрыва выставляются посты предупреждения. Технология горных работ предусматривает, чтобы уступ карьера, где проводят буровзрывные работы, подразделялся на три производственных участка. На первом участке с помощью экскаваторов ведут очистные, собственно добычные и погрузочные работы взорванной горной массы камня. Одновременно бульдозеры подгребают развал камня к экскаватору.