5 Sprengverfahren, für Ihr Bergwerk gibt es immer das passende!
Neue Technologie: O2 Felsabbruchsystem
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Zu den Arbeiten im Tagebau gehören hauptsächlich Bohren, Sprengen, Abbau, Transport und Bodenentladung. Das Sprengen ist ein sehr wichtiger Teil davon, und die Sprengkosten machen 15 bis 20 % der Gesamtkosten des Tagebaus aus. Darüber hinaus wirkt sich die Qualität des Sprengens direkt auf die Effizienz der Ausrüstung wie Abbau, Transport und Grobzerkleinerung sowie auf die Gesamtkosten der Mine aus.
Klassifizierung der Sprengverfahren
Im Tagebau kommen üblicherweise folgende Sprengverfahren zum Einsatz:
Einteilung nach der Sprengverzögerungszeit: Simultansprengung, Sekundendifferenzsprengung und Mikrodifferenzsprengung.
Klassifizierung nach Strahlverfahren: Flachlochstrahlen, Mittel- und Tieflochstrahlen, Kammerstrahlen, Mehrreihen-Loch-Mikrodifferenzstrahlen, Mehrreihen-Loch-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlen, Medizintopfstrahlen, Strahlen für externe Anwendungen, Loch-für-Loch-Detonationstechnologie.
5 gängige Strahlverfahren
01 Flachlochsprengung
Der Durchmesser des Sprenglochs, das beim Flachlochsprengen verwendet wird, ist relativ klein, im Allgemeinen etwa 30 bis 75 mm, und die Tiefe des Sprenglochs beträgt im Allgemeinen weniger als 5 Meter, manchmal bis zu etwa 8 Meter. Wenn das Loch mit einem Gesteinsbohrwagen gebohrt wird, kann die Lochtiefe vergrößert werden.
Anwendbare Situationen:
Flachlochsprengungen werden hauptsächlich in Tagebauen oder Steinbrüchen mit kleinem Produktionsumfang, bei Höhlensteinen, beim Tunnelaushub, bei Sekundärsprengungen, bei der Verarbeitung neuer Tagebau-Bergsäcke, bei der Bildung von Transportkanälen für Tagebau-Einwandgräben an Berghängen und bei einigen anderen Spezialsprengungen eingesetzt.
02 Tieflochsprengen
Tieflochsprengen ist ein Sprengverfahren, bei dem mit Bohrgeräten tiefere Löcher als Laderaum für Sprengstoffe gebohrt werden. Tieflochsprengen in Tagebauen basiert hauptsächlich auf dem Produktionssprengen von Stufen. Tieflochsprengen ist ein weit verbreitetes Sprengverfahren in Tagebauen. Die Tiefe des Sprenglochs beträgt im Allgemeinen 15 bis 20 m. Der Lochdurchmesser beträgt 75 bis 310 mm, und der üblicherweise verwendete Lochdurchmesser beträgt 200 bis 250 mm.
Merkmale:
Die auf einmal gesprengte Menge an Gestein und Erz ist groß, im Allgemeinen 200.000 bis 1 Million Tonnen.
Für das Tieflochstrahlen kann eine fortschrittliche Strahltechnologie verwendet werden. Beispielsweise können beim Mikrodifferenzstrahlen, Extrusionsstrahlen und bei Strahlbereichen mit besonderen Anforderungen Wurfstrahlen und Richtungsstrahlen verwendet werden.
Der Sprengvorgang ist relativ sicher und einfach zu handhaben. Es gibt keine besonderen Anforderungen an den Sprengstoff, außer dass tiefe Löcher mit Wasser vorhanden sind, und auch die Detonationsmethode ist relativ flexibel.
Anwendbare Situationen:
Tieflochsprengungen werden häufig in großen Minen bei der Produktion von Gräben, Abraum, Bergbau usw. eingesetzt. Ihr Sprengvolumen macht mehr als 90 % des gesamten Sprengvolumens großer Minen aus.
Einstufung:
Man unterscheidet bei Tiefbohrungen zwischen vertikalen Tiefbohrungen und geneigten Tiefbohrungen. Vertikale Tiefbohrungen werden meist mit Schlagbohrmaschinen gebohrt. Geneigte Tiefbohrungen werden meist mit Drehbohrmaschinen oder Imlochbohrmaschinen gebohrt. Die Neigung beträgt in der Regel 75° bis 80°.
03 Kammerstrahlen
Bei der Kammersprengung werden Sprengstoffe in eine vorgebohrte Kammer gegeben und zentral geladen. Es gibt keine Regel für die Sprengstoffmenge, die bei jeder Detonation verwendet wird, und einige Sprengungen werden mit Dutzenden, Hunderten oder Tausenden Tonnen geladen. Da die auf einmal gesprengte Sprengstoffmenge groß ist, wird dies auch als Großsprengung bezeichnet.
Anwendbare Situationen:
Tagebaue werden nur während der Kapitalbauphase und unter bestimmten Bedingungen genutzt, Steinbrüche hingegen nur, wenn die Bedingungen es erlauben und die Nachfrage nach Bergbau groß ist.
Vorteile:
1. Weniger Vorbereitungsarbeiten, eine große Menge an Gesteinssprengungen kann in kurzer Zeit erledigt werden;
2. Anwendbar auf Gestein unterschiedlicher Härte, insbesondere an Orten mit komplexem Gelände, wo keine Einschränkungen durch die Baubedingungen bestehen;
3. Es ist keine spezielle Gesteinsbohrausrüstung erforderlich, und die Abbaukammer kann im Allgemeinen mit einem Gesteinsbohrer ausgehoben werden.
4. An die verwendeten Sprengstoffe werden keine besonderen Anforderungen gestellt, alle für Tieflochsprengungen verwendeten Sprengstoffe können auch bei Kammersprengungen eingesetzt werden.
Nachteile:
Der Baggerfahrer hat schlechte Bedingungen beim Felsbohren und sprengt mehr große Stücke.
04 Mehrreihiges Loch-Mikrodifferenz-Strahlverfahren
In den letzten Jahren hat sich mit der rasanten Zunahme der Baggerschaufelkapazität und der Produktionskapazität im Tagebau auch die für normale Tagebau-Sprengungen erforderliche Sprengmenge erhöht. Daher muss ein Sprengverfahren mit einem größeren Sprengvolumen angewendet werden, um den Anforderungen neuer Aushubmaschinen gerecht zu werden. Derzeit sind die Sprengverfahren mit einem größeren Sprengvolumen in einem Sprengvolumen in meinem Land das Sprengen mit mehrreihigen Löchern mit Mikrodifferenz und das Sprengen mit mehrreihigen Löchern mit Mikrodifferenz. Mit diesen beiden Verfahren können 5 bis 10 Reihen Sprenglöcher gleichzeitig gesprengt werden, und das Sprengvolumen von Erz und Gestein kann 300.000 bis 500.000 Tonnen erreichen.
Beim Mikrodifferenzsprengen handelt es sich um ein Sprengverfahren, bei dem die Sprengsäcke in benachbarten Sprenglöchern nacheinander in sehr kurzer Zeit (berechnet in ms) gemäß einer vorher festgelegten Reihenfolge zur Detonation gebracht werden.
Vorteile des Mehrreihenloch-Mikrodifferenzstrahlens:
(1) Es wird eine große Menge an Sprengmaterial auf einmal erzeugt, was die Anzahl der Sprengungen und die Zeit, in der Sprengungen vermieden werden müssen, verringert und die Auslastung der Bergbauausrüstung verbessert.
(2) Verbessert die Qualität des Erz- und Gesteinszerkleinerns und die Rate großer Blöcke ist 40–50 % geringer als beim Sprengen einreihiger Löcher.
(3) Verbessert die Effizienz der Perforationsausrüstung um etwa 10–15 %, was auf die Erhöhung des Auslastungskoeffizienten der Arbeitszeit und die Verringerung der Anzahl der Vorgänge der Perforationsausrüstung und des Füllbereichs nach dem Sprengen zurückzuführen ist;
(4) Verbessert die Effizienz von Bergbau-, Lade- und Transportgeräten um etwa 10–15 %.
05 Mehrreihiges Loch-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlverfahren
Unter Mehrreihen-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlen versteht man Mehrreihen-Mikrodifferenzstrahlen, bei denen sich an der Abbaustelle noch ein Sprenghaufen befindet. Das Vorhandensein eines Schlackenhaufens schafft Bedingungen für die Extrusion. Einerseits kann dadurch die effektive Einwirkzeit des Sprengens verlängert und die Nutzung der Sprengenergie sowie die Zerkleinerungswirkung verbessert werden; andererseits kann dadurch die Breite des Sprenghaufens kontrolliert und die Streuung von Erz und Gestein vermieden werden. Die Mikrodifferenzintervallzeit beim Mehrreihen-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlen ist vorzugsweise 30 % bis 50 % länger als beim gewöhnlichen Mikrodifferenzstrahlen. In Tagebauen in meinem Land wird häufig eine Zeitspanne von 50 bis 100 ms verwendet.
Im Vergleich zum Mehrreihenloch-Mikrodifferenzstrahlen hat das Mehrreihenloch-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlen folgende Vorteile:
(1) Die Erz- und Gesteinsbrechwirkung ist besser. Dies ist hauptsächlich auf die Blockierung des Schlackenhaufens vorn zurückzuführen. Jede Bohrlochreihe, einschließlich der ersten Reihe, kann die Ladung erhöhen und unter dem Druck des Schlackenhaufens vollständig zerkleinern.
(2) Der Sprenghaufen ist konzentrierter. Bei Minen, die Schienenverkehr nutzen, kann die Strecke vor der Sprengung unberührt bleiben, wodurch die Effizienz der Bergbau- und Transportausrüstung verbessert wird.
Nachteile:
(1) Der Verbrauch von Sprengstoffen ist groß;
(2) Die Arbeitsplattform muss breiter sein, um Platz für den Schlackenhaufen zu schaffen.
(3) Die Höhe des Sprenghaufens ist groß, was die Sicherheit des Baggerbetriebs beeinträchtigen kann.
Darüber hinaus müssen bei Sprengarbeiten, unabhängig vom verwendeten Sprengverfahren, die Sicherheitsvorschriften für Sprengarbeiten strikt eingehalten werden, es müssen Sicherheitswarnschilder aufgestellt werden und es müssen sorgfältige Wachsamkeitsmaßnahmen durchgeführt werden, um die Sicherheit von Personal und Eigentum zu gewährleisten.
