Tagebau-Perforationssprengtechnik und Sprengmaßnahmen für angrenzende Böschungen
Das Perforieren ist der Hauptprozess des Tagebaus. Während des gesamten Tagebauprozesses machen die Perforationskosten etwa 10 bis 15 % der gesamten Produktionskosten aus.
1. Imlochbohrer Der Imlochbohrer verfügt über einen großen Bereich an Bohrwinkeln und einen hohen Mechanisierungsgrad, was die Nebenbetriebszeit verkürzt und die Betriebsgeschwindigkeit des Bohrers verbessert. Darüber hinaus ist der Imlochbohrer flexibel und wendig, hat ein geringes Gewicht und niedrige Investitionskosten. Insbesondere kann er durch Bohren verschiedener geneigter Löcher die Erzqualität kontrollieren, das Fundament beseitigen, große Stücke reduzieren und die Sprengqualität verbessern. Daher werden Imlochbohrer derzeit häufig in kleinen und mittelgroßen Minen im In- und Ausland eingesetzt und eignen sich zum Perforieren mittelharter Erzgesteine.
2. Kegelbohrer Der Kegelbohrer ist eine moderne neue Art von Bohrgerät, das auf der Grundlage des Drehbohrers entwickelt wurde. Es zeichnet sich durch hohe Perforationseffizienz, niedrige Betriebskosten, einen hohen Grad an Mechanisierung und Automatisierung aus und eignet sich zum Perforieren von Erzgesteinen unterschiedlicher Härte. Derzeit ist es ein Perforationsgerät, das in Tagebauen auf der ganzen Welt häufig verwendet wird.
3. Bohrwagen für Gesteinsbohranlagen Bohrwagen für Gesteinsbohranlagen sind eine neue Art von Bohrausrüstung, die mit der Entwicklung der Bergbauindustrie entstanden ist. Sie dienen dazu, einen oder mehrere Gesteinsbohrer zusammen mit automatischen Propellern auf einem speziellen Bohrarm oder -ständer zu installieren und verfügen über einen Laufmechanismus, um den Betrieb des Gesteinsbohrers zu mechanisieren.
02 Strahlarbeiten
Der Zweck von Sprengarbeiten besteht darin, hartes festes Erz und Gestein aufzubrechen und Aushubmaterialien mit geeigneter Blockgröße für Bergbau- und Ladearbeiten bereitzustellen. Von den Gesamtkosten des Tagebaus machen die Sprengkosten etwa 15 bis 20 Prozent aus. Die Qualität der Sprengung wirkt sich nicht nur direkt auf die Effizienz von Geräten wie Bergbau, Transport und Grobzerkleinerung aus, sondern auch auf die Gesamtkosten der Mine.
1. Flachlochsprengung Der Durchmesser des beim Flachlochsprengen verwendeten Sprenglochs ist relativ klein, im Allgemeinen etwa 30–75 mm, und die Tiefe des Sprenglochs beträgt im Allgemeinen weniger als 5 Meter, manchmal bis zu etwa 8 Meter. Wenn zum Bohren eines Lochs ein Gesteinsbohrwagen verwendet wird, kann die Lochtiefe vergrößert werden. Flachlochsprengungen werden hauptsächlich für kleine Tagebaue oder Steinbrüche, Höhlen, Tunnelaushub, Sekundärsprengungen, die Verarbeitung neuer Tagebau-Minensäcke, die Bildung von Transportkanälen für Tagebau-Einwandgräben an Berghängen und einige andere spezielle Sprengungen verwendet.
2. Tieflochsprengen Tieflochsprengen ist eine Methode zum Sprengen des Laderaums von Bergbausprengstoffen durch das Bohren tiefer Löcher mit Bohrgeräten. Das Tieflochsprengen in Tagebauen basiert hauptsächlich auf dem Produktionssprengen von Stufen. Die Bohrgeräte für das Tieflochsprengen verwenden hauptsächlich Imlochbohrer und Kegelbohrer. Die Bohrlöcher können vertikal oder als schräge Sprenglöcher gebohrt werden. Die Ladung von schrägen Sprenglöchern ist gleichmäßiger und die Sprengqualität von Erz und Gestein ist besser, was gute Bedingungen für den Abbau und die Verladung schafft. Um die seismische Wirkung zu verringern und die Sprengqualität zu verbessern, können unter bestimmten Bedingungen Maßnahmen wie großflächiges Mikrodifferenzsprengen, Intervallladung im Sprengloch oder Luftintervallladung am Boden ergriffen werden, um die Sprengkosten zu senken und bessere wirtschaftliche Vorteile zu erzielen.
3. Kammersprengen Beim Kammersprengen wird eine größere Menge Sprengstoff in den Sprengkammertunnel eingebracht. Im Tagebau wird das Sprengen nur während der Kapitalbauphase und unter bestimmten Bedingungen durchgeführt, in Steinbrüchen nur, wenn die Bedingungen es erlauben und der Bergbaubedarf groß ist. 4. Sprengverfahren mit mehrreihigen Mikrodifferenzlöchern In den letzten Jahren sind mit der rasanten Zunahme der Baggerschaufelkapazität und der Produktionskapazität im Tagebau für den normalen Bergbau und das Sprengen im Tagebau jedes Mal mehr Sprengvolumen erforderlich. Aus diesem Grund werden im In- und Ausland im Tagebau häufig groß angelegte Sprengverfahren wie das Sprengen mit mehrreihigen Mikrodifferenzlöchern und das Extrusionsstrahlen mit mehrreihigen Mikrodifferenzlöchern eingesetzt. Vorteile des Sprengens mit mehrreihigen Mikrodifferenzlöchern: (1) Es wird eine große Menge Sprenggut auf einmal erzeugt, wodurch die Anzahl der Sprengvorgänge und die Zeit zum Vermeiden von Sprengungen reduziert und die Auslastung der Bergbauausrüstung verbessert wird. (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 Operationen der Perforationsausrüstung und des Füllbereichs nach dem Sprengen zurückzuführen ist. (4) Verbessert die Effizienz der Bergbau-, Lade- und Transportausrüstung um etwa 10–15 %.
5. Das Verfahren des Mehrreihen-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlens bezieht sich auf das Mehrreihen-Mikrodifferenz-Sprengen, bei dem sich an der Abbaustelle noch ein Sprenghaufen befindet. Das Vorhandensein eines Schlackenhaufens schafft die Bedingungen für die Extrusion. Einerseits kann dadurch die effektive Einwirkzeit des Sprengens verlängert und die Nutzung der Sprengenergie und der Brecheffekt verbessert werden; andererseits kann dadurch die Breite des Sprenghaufens kontrolliert und das Verstreuen von Erz und Gestein vermieden werden. Die Mikrodifferenzintervallzeit beim Mehrreihen-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlen ist vorzugsweise 30–50 % länger als beim gewöhnlichen Mikrodifferenz-Sprengen. In meinem Land wird in Tagebaugruben häufig 50–100 ms verwendet. Im Vergleich zum Mehrreihen-Mikrodifferenz-Sprengen sind die Vorteile des Mehrreihen-Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlens: (1) Besserer Brecheffekt bei Erz und Gestein. Dies ist hauptsächlich auf den davor liegenden Schlackenhaufen zurückzuführen. Jede Bohrlochreihe, einschließlich der ersten Reihe, kann die Ladung erhöhen und den Schlackenhaufen unter dem Druck vollständig zerdrücken. (2) Der Sprenghaufen ist konzentrierter. Bei Bergwerken, die Schienenverkehr nutzen, müssen die Gleise vor der Sprengung nicht abgebaut werden, wodurch die Effizienz der Bergbau- und Transportgeräte verbessert wird. Die Nachteile des Mikrodifferenz-Extrusionsstrahlens mit mehrreihigen Löchern sind: (1) Hoher Sprengstoffverbrauch; (2) Die Arbeitsplattform muss breiter sein, um den Schlackenhaufen aufnehmen zu können; (3) Die Höhe des Sprenghaufens ist relativ groß, was die Sicherheit des Baggerbetriebs beeinträchtigen kann. 03 Sprengmaßnahmen in Hangnähe Mit der Abwärtsbewegung des Tagebaus wird die Stabilität des Hangs immer deutlicher. Um den Hang zu schützen, müssen die Sprengungen in Hangnähe streng kontrolliert werden. In- und ausländischen Erfahrungen zufolge sind die wichtigsten Maßnahmen Mikrodifferenzstrahlen, Vorspaltstrahlen und sanftes Strahlen. 1. Mikrodifferenzstrahlen zur Reduzierung von Vibrationen verwenden. Eine der Hauptfunktionen von Mikrodifferenzsprengungen besteht darin, die seismische Wirkung der Sprengung zu verringern. Um die stoßdämpfende Wirkung von Mikrodifferenzsprengungen voll auszunutzen, muss man versuchen, die Zahl der Sprengabschnitte zu erhöhen und die Mikrodifferenzintervallzeit zu kontrollieren. 2. Setzen Sie Vorspaltsprengungen ein, um den Hang zu isolieren. Bei der Vorspaltsprengung in Hangnähe werden eine Reihe dichter, paralleler Bohrlöcher entlang des Hangrands gebohrt. Jedes Loch wird mit einer kleinen Menge Sprengstoff beladen und vor der Sprengung der Bergbauzone gesprengt, um einen Riss mit einer bestimmten Breite zu erhalten, der durch jedes Bohrloch verläuft. Da dieser Vorriss die Bergbauzone und den Hang trennt, erzeugen die seismischen Wellen der nachfolgenden Bergbausprengungen eine starke Reflexion auf der Rissoberfläche, wodurch die hindurchtretenden seismischen Wellen erheblich geschwächt und der Hang geschützt wird. 3. Setzen Sie sanfte Sprengungen ein, um den Hang zu schützen.Beim sanften Sprengen in Hangnähe werden entlang der Begrenzungslinie eine Reihe dichter, paralleler Bohrlöcher gebohrt, eine kleine Menge Sprengstoff in die Löcher geladen und nach dem Sprengen der Bergbaubohrlöcher gesprengt, um parallele Felswände entlang der dichten Bohrlöcher zu bilden. Der Hauptunterschied zwischen dem sanften Sprengen und dem Sprengen vor dem Spalten ist die Detonationszeit. Die Detonation glatter Sprenglöcher erfolgt später als die der ersten paar Reihen von Bergbaulöchern, normalerweise mit einer Verzögerung von 50 bis 75 ms. Darüber hinaus gibt es eine weitere Maßnahme, nämlich die Kontrolle der Sprengung der letzten paar Lochreihen. Die Menge an Sprengstoff und die Widerstandslinien der letzten paar Lochreihen in Hangnähe sollten reduziert werden, was als Puffersprengung bezeichnet wird, wodurch die Schäden durch Bohren und Sprengen am Hang verringert werden können.
