Определяющими элементами траншеи являются конечная ее глубина, продольный уклон подошвы, ширина основания, длина, углы откосов сортов. Глубина капитальных траншей равна высоте одного или нескольких уступов. На подошве траншеи размещаются транспортные коммуникации и ширина основания траншей определяется габаритами транспортных сосудов (например, думпкаров, автосамосвалов). Продольный уклон наклонных капитальных траншей, предназначенный для или автомобильного транспорта, в большинстве случаев не превышает соответственно 40 и 80‰. Крутые траншеи для конвейеров имеют уклон до 18°, а для скипов -- до 45°. Если направление перемещения горных пород (грузопотоков) из карьера разное, каждый уступ может вскрываться отдельной капитальной траншеей. Групповые траншеи применяются для разделения грузопотоков вскрышных пород и полезного ископаемого. Внешними стационарными траншеями вскрывают карьеры, разрабатывающие горизонтальные и пологие залежи. Вскрытие месторождения скользящими съездами позволяет уменьшить объем горных работ в период строительства карьера. Скользящими съездами вскрывают обычно 2--4 нижних рабочих уступа при разработке крутопадающих месторождений. Вскрытие месторождения внутренними капитальными траншеями осуществляют при разработке наклонных залежей полезного ископаемого (до 27--30°). Трасса системы капитальных траншей (пространственное положение и направление продольной оси траншей) может быть простой, если траншеи расположены на одном борту карьера и направление движения транспортных средств не изменяется. Сложная трасса состоит из двух или нескольких участков различного направления, соединенных между собой посредством тупиков (при транспорте) или петель малого радиуса (обычно при автотранспорте). Спиральная трасса проходит по всем бортам карьера, опоясывая его один или несколько раз. Часто 2--3 верхних уступа карьера вскрывают внешними траншеями, а нижележащие уступы -- внутренними капитальными. Иногда карьеры вскрывают подземными выработками -- наклонными и вертикальными стволами со штольнями или тоннелями.

Выбор рационального способа Вскрытие месторождения производится в период проектирования горного предприятия и является сложной инженерной задачей в силу специфики горного производства: нестабильность производственных условий (изменчивость природных факторов); разбросанность рабочих мест и их непрерывное перемещение; необходимость постоянного воспроизводства выбывающих (отработанных) очистных забоев. При проектировании, кроме классического математико-аналитического, применяется метод комплексной оптимизации проектных решений, при котором разрабатывается несколько вариантов Вскрытие месторождения с последующим составлением экономико-математической модели шахты (карьера). При последующем решении на ЭВМ отыскивается наилучший вариант. О Вскрытие месторождения природного газа, нефти, торфа см. в ст.

Разрушение горных пород, буровзрывные работы

Краткие исторические сведения

Первым взрывным веществом был черный (дымный) порох, который применяли в течение нескольких столетий для военных целей.

Порох изобретен в Китае в древние времена; дата его изобретения, а также имена изобретателей не установлены.

На Руси появление пороха относится к XIV в. Первые пороховые заводы, или как их в то время называли, пороховые мельницы, появились в XV в.

В 1548 - 1572 гг. в России порох впервые был использован для подрывания подводных скал и камней на реке Неман.

Первые сведения о применение пороха в горном деле в России приведены в труде великого русского ученого М. В. Ломоносова «О рождении и природе селитры», написанном в 1749 г. В этой работе он дал научное толкование взрывчатого превращения пороха и его действия на разрушаемую среду.

В 1835 г. Были проведены испытания, направленные на усиление действия пороха своеобразными приемами, представляющими собой зачатки использования кумулятивного эффекта.

Первый период развития взрывного дела характерен примитивной техникой буровых работ, которая, по описанию Ломоносова и его современника И. Шлаттера, сводилась к ручному бурению шпуров диаметром 28, 37 и 50 мм, глубиной около 1 м.

Заряжение шпуров производили рассыпным порохом, а при наличии в шпурах воды - патронированным в бумажную оболочку. Для забойки применяли глину. К этому времени были разработаны некоторые правила безопасности, рекомендовавшие, например, взрывнику не входить в забой тотчас же, если не произошел взрыв заряда пороха.

Первая половина XIX в. Ознаменовалась дальнейшим развитием техники буро-взрывных работ: появляются венцовые (крестовые) и другие формы головки буров, уточняются требования к пороху, глубина шпуров увеличивается до 1,5 м. Начинают применять взрывной вруб.

К тому же времени относится первая попытка классификации горных пород по добываемости, проведенная на рудниках Колывано-Воскресенских заводов, и открытие русскими инженерами электрического способа взрывания зарядов.

В 1812 г. В России П. Л. Шиллингом был изобретен первый электро воспламенитель. В 1822 г. Проводятся опыты по электровзрыванию.В дальнейшем вопросы электровзрывания были развиты М. М. Боресковым. Успехам электровзрывания в России немало способствовал известный совецкий ученый электротехник Б. С. Якоби. Идея создания контрольно-измерительных приборов для электрического взрывания принадлежит русским исследователям. Русскими специалистами (Гавриловым и Шпаковым) была разработана также и теория электро-взрывания.

В первой половине XIX в. Появляются перфораторы - вращательные бурильные механизмы, приводимые в действие в ручную.

В 1831 г. В Англии был изобретен огнепроводный шнур (шнур Бикфорда).

В первой половине XIX в. Предложен ряд ВВ. более мощных и безопасных.

В 1853 г. Русским ученым академиком Н. Н. Зининым был изобретен динамит. Обладая большой мощностью и значительным преимуществом по сравнению с порохом, динамит быстро получил распространение в практике взрывных работ.

Изобретение динамита потребовало создания соответствующих мощных инициаторов. В качестве начального импульса Н. Н Зинин применил небольшие пороховые заряды, воспламеняемые огнепроводным шнуром. Этот метод инициирования не позволял получить полную мощность от взрыва динамитного заряда. В 1867 г. Шведским инженером А. Нобелем был изобретен капсюль-детонатор, применение которого повысило эффективность взрывания динамитом.

На базе работ Д. И. Менделеева, разработавшего пироколлодий, русскими химиками в 1890 г. была создана взрывчатка желатина - основа для производства желатинированных динамитов.

В 1867 г. в Швеции были изобретены аммониты.

Вторая половина XIX в. Характеризуется развитием техники взрывных работ; появляются обоснованные требования к выбору места расположения снаряда ВВ с целью получения наибольшего сопротивления и взаимосвязи ее с величиной заряда ВВ.

Большое значение для развития науки и техники взрывного дела имели предложенные М. М. Фроловым и М. М. Боресковым формулы для расчета сосредоточенных зарядов.

В последней четверти XIX в. При переходе на разработку более глубоких горизонтов возникла необходимость в изыскании новых безопасных ВВ для взрывных работ в шахтах, опасных по газу или угольной пыли.

Методы взрывных работ

1. Метод шпуровых зарядов характеризуется удлиненными разрядами в шпурах. Применяется: на подземных разработках при проведении горных выработок и частично при отбойке полезных ископаемых в очистных выработках; на открытых разработках при мощности пласта полезного ископаемого до 6 м.; при селективной добыче, когда мощность отдельных пластов невелика; при разработке ценных полезных ископаемых ,когда необходимо сохранить их структуру или избежать дробления.

2. Метод скважинных зарядов характеризуется удлиненными зарядами, размещаемыми в скважинах диаметром 75 - 300 мм. Применяется на открытых разработках при высоте уступа более 6 м, а также на подземных разработках для отбойки руды

3. Метод камерных зарядов характеризуется применением сосредоточенных зарядов величиной от нескольких тонн до нескольких тысяч тонн, размещаемых в специально пройденных выработках - камерах. Применяется: на подземных разработках в рудной промышленности при отбойке полезных ископаемых, при взрывании междукамерных целиков и поглощении пустот после отработки камер; на открытых разработках при рыхлении больших масс породы на карьерах строительных материалов и при строительных работах.

4. Метод мало камерных зарядов (метод рукавов) заключается в применении небольших сосредоточенных зарядов ВВ, размещяемых в конечной части рукавов. Применяется на открытых разработках при высоте уступа не более 8 м; глубина рукавов не должна превышать 5 м. Широкого распространения метод не получил

5. Метод наружных зарядов (накладных зарядов) характеризуется применением зарядов, приложенных к разрушаемому объекту. Применяется: при дроблении негабаритных камней на открытых разработках; на горизонте грохочения при подземных разработках, а также при ликвидации заторов выше горизонт грохочения. Широкого распространения не имеет из за высокого расхода ВВ.

Способы бурения

1. Вращательное бурение применяется в породах сравнительно небольшой крепости (коэффициент крепости по Протодьяковому f = 6-8). В процессе бурения буровой инструмент непрерывно вращается вокруг своей оси, совпадающей с осью скважины (шпура), и одновременно подается вдоль нее на забой скважины .Разрушение породы производится в основном скалыванием с поверхности

2. Ударно бурение используется в породах с коэффициентом крепости 6 и выше, требующих значительных усилий на единицу лезвия бурового инструмента

3. Ударно-вращательное бурение. При этом способе бурения происходит непрерывное разрушение породы без отрыва бурового инструмента от забоя шпура или скважины. Оно осуществляется буровыми агрегатами, состоящих из отдельных механизмов ударного действия.

Список литературы

1. Горное дело: Энциклопедический справочник

2. Интернет статьи http://www.oval.ru/enc/15486.html

Страницы: 1, 2