Оптимизация дробления: предотвращение образования крупных валунов при взрывных работах в карьерах
При взрывных работах в карьерах безопасность является основополагающим критерием при проектировании взрывных работ. Однако из-за присущих массиву горных пород неопределенностей, качества этапа бурения и неровностей свободной поверхности ступеней невозможно гарантировать качество взрывных работ без хорошей оценки и контроля качества взрывных работ. Это особенно актуально для взрывных работ высотой более 10 м.
Учитывая это, необходимо провести количественные и качественные исследования по использованию методов и соответствующего оборудования для оптимизации всего процесса не только с точки зрения безопасности, но и с точки зрения общей экономичности, с целью получения желаемой крупности дробления при минимизации образования крупных валунов, шумовых и вибрационных воздействий и смежных ступеней.
На этапе бурения весьма вероятно, что взрывная скважина не будет следовать своей запланированной прямой угловой траектории, что приведет к отклонениям, которые очень распространены. Они увеличиваются с глубиной скважины и вызваны многими факторами. Отклонения, по-видимому, не существуют на поверхности уступа, что затрудняет измерение фактического расстояния между скважиной и свободным забоем.
Все это может повлиять на правильность распределения взрывчатых веществ в предполагаемой зоне взрыва и привести к разлетанию горных пород, шуму, сейсмическим волнам, образованию валунов, размер которых превышает возможности дробилки, что снижает безопасность и увеличивает затраты на добычу.
Ниже представлен пример исследования, проведенного в карьере на севере Португалии. Были применены методы оптимизации для уменьшения образования валунов и разлетающихся камней, такие как инклинометры (для контроля отклонения скважины), 3D-моделирование (с использованием программного обеспечения O-Питбласт), бенчмаркинг (с использованием дронов) для изучения распределения свободных положений относительно линии сопротивления для первого ряда.
Предварительная оценка
На предварительном этапе был проведен визуальный осмотр карьера, и то, что действительно бросалось в глаза, — это количество валунов. Валуны — это проблема, и она может быть связана с несколькими факторами:
Неадекватные параметры проектирования взрыва;
Неэффективный контроль бурения;
Геологические условия и т.д.
Идеальная ситуация — получить достаточную крупность дробления на протяжении всего взрыва горной массы, исключая необходимость проведения вторичных взрывов и избегая дополнительных расходов на этапе взрывных работ. Оптимизация взрывных работ может сократить не только расходы, связанные с проведением взрывных работ, но и оставшиеся расходы, связанные с этапами бурения, погрузки, транспортировки и дробления. Образование валунов не является идеальным, так как требует вторичного взрыва, эксплуатационных расходов, связанных с этой деятельностью, и может привести к увеличению риска разлета горных пород.
В этом случае можно использовать альтернативные методы, обеспечивающие большую безопасность, такие как гидравлические молоты, падающие шары, расширяющийся цемент, клинья и т. д. Все это связано с процессом взрывных работ, поэтому эффективные взрывные работы могут быть достигнуты с использованием методов, которые минимизируют или даже исключают эксплуатационные расходы.
Фактор летучих камней необходимо учитывать, так как он может нанести серьезный ущерб не только персоналу, но и людям в соседних населенных пунктах, объектам компании и близлежащим сооружениям. Последствиями этого являются перерывы в производстве, соответствующие штрафы или даже полное прекращение разведочных работ.
Вышеуказанные аспекты можно лучше проанализировать и можно добиться улучшений с точки зрения экономии, безопасности и производительности путем оптимизации переменных плана взрывных работ и использования технологий, которые облегчают проектирование плана взрывных работ. Они учитывают геологические условия, присутствующие в анализируемом карьере.
При осмотре взрывных скважин в карьерах отклонения бурения в скальном массиве бросаются в глаза, поскольку скважины редко следуют заданной траектории, что, в свою очередь, приводит к их отклонению от первоначального проекта взрыва. Ситуация ухудшается с увеличением глубины бурения. (Анимационное видео о летящей скале) С точки зрения требований к дроблению результаты должны быть совместимы с погрузочно-транспортным оборудованием и размером первичной дробилки, чтобы избежать вторичных взрывов (ЛИМА, 2001).
