A sziklakitermelés csökkentése a robbantás során: Miért nem a több robbanóanyag a megoldás?

Ha már egy ideje dolgoztál felületi homokszórással, ismered az érzést. Egy lövés után odamész a szemétkupachoz, és ott vannak – fél tucat kompakt autó méretű szikla, pontosan ott, ahol régen az első sor volt. A kotrógép kezelője így néz rád. A projektmenedzser elkezdi a másodlagos törési költségeket számolgatni a fejében. És valaki, elkerülhetetlenül, azt mondja, amit nem akarsz hallani: " Talán legközelebb több port kellene hozzáadnunk."

Amit a nehezebbik úton tanultam meg, miután elegendő ANFO-t robbantottam fel egy kis kőfejtő finanszírozására: a sziklaproblémák szinte soha nem a nem elegendő robbanóanyagról szólnak. Arról, hogy az energia rossz helyre kerül. Tömítsd be a lyukakat, és a darabolódás magától megoldódik.

Első lépés: Mérd fel a sziklát, mielőtt megérintenél egy paramétert

Mielőtt megváltoztatnád a furattávolságot, mielőtt beállítanád a porfaktort, mielőtt bármit is csinálnál a számokkal, sétálj végig a munkapad felületén. Tényleg nézd meg.

Az első lyuksorból és a pad felső részéből származnak a sziklák, és ennek oka van. Az első sor olyan sziklába lövell, amelyet már megrongált az előző robbantás, a hónapokig tartó időjárás viszontagságai, a szabad felületű lazítás. A felső pad? Ugyanez a történet fentről lefelé. Ezeket a zónákat nyílt rések és mikrorepedések hálózzák be, amelyeket húsz méterről nem látsz, de amelyek abszolút ellopják a robbanékony energiádat.

Amikor egy detonációs hullám egy nyílt repedést ér el, nem halad át rajta tisztán. A feszültséghullám visszaverődik, szétszóródik és nyomást veszít. Az azt követő gáz – az az anyag, ami egy megfelelően megtervezett robbantás során a kőzet nagy részét összetöri – egyenesen a repedésbe áramlik, ahelyett, hogy nyomás alá helyezné a fúrólyuk falát. A végeredmény: a robbanóanyag felrobbant, a talaj megremegett, és a repedések közötti kőzet soha nem érzett elég tartós nyomást ahhoz, hogy eltörjön.

Ugyanez történik a geológiai határokon is. Ha agyagtelepbe, nyírózónába vagy mállott gátba ütközünk, a feszültséghullám megáll. A határ túloldalán lévő kőzet sértetlenül kilökődik, és sziklaként landol a mocsokhalmokban, amit a másodlagos bontócsapat a következő három napban átkozni fog.

Tehát az első lépés nem az, hogy bármit is állítgatsz. Csak annyi, hogy felmész a padra, és egy lefújt vázlaton bejelölöd a problémás területeket: itt töredezett első sor, ott agyagkorong, felül viharvert kőzetsánc. Ha nem tudod, honnan szivárog az energia, nem tudod betömni a lyukakat.

Második lépés: A két paraméter, ami valójában mozgatja a mutatót

Ha már tudod, mely zónák fognak ellened fordulni, akkor intelligensen tudsz alkalmazkodni a vakság helyett.

Az első paraméter, amire érdemes odafigyelni, a lyukmintázat. Meglepően sok kőbánya még mindig az úgynevezett "hagyományos" elrendezést alkalmazza: kis lyuktávolság viszonylag nagy teherrel. A gondolkodásmód az, hogy a sűrűn elhelyezkedő lyukak jobb felaprózódást eredményeznek. A valóság az ellenkezője: kis lyuktávolság nagy teherrel energiahézagokat hagy a padka ormánál, és ezek a hézagok pontosan azokat a sziklákat és lábujjmaradványokat hozzák létre, amelyeket mindenki utál.

Fordítsd meg! Nagy térköz, kis teher. Nyújtsd meg a furatok közötti távolságot, de húzd közelebb a sort a szabad felülethez. Két előnyt kapsz egyszerre: a csökkentett teher azt jelenti, hogy az első sor valójában tisztán törik le a talajig, ahelyett, hogy egy lábujjat hagyna maga után, és a szélesebb térköz – feltéve, hogy úgy van kiszámítva, hogy teljes energiaátfedést biztosítson a szomszédos furatok között – lefedi a kőzettömeget a szoros mintázat pazarló átfedése nélkül. A feldarabolódás egyenletesebb lesz, és kevesebb furatot fúrsz köbméterenként. Ez mindkét oldalon pénzt takarít meg.

A második paraméter a lőporfaktor, és a kulcs az, hogy ne egyetlen számként kezeljük az egész lövésre vonatkozóan. A törött első sor egy kiemelkedést kap – 10-20%-kal több robbanóanyag köbméterenként, mint az alapvonal. Nem az erő kedvéért adsz hozzá energiát; kompenzálod az energiaszivárgást a már meglévő repedéseken keresztül. Az első sor mögötti ép kőzet az alapvonalon marad. És a végső lejtős fal közelében valójában visszahúzod a lőporfaktort – a lejtő stabilitása biztonsági kérdés, nem termelési mérőszám, és a kerület közelében történő túlzott robbantás ék alakú meghibásodásokat okoz, amelyek hat hónappal később jelennek meg.

Kis lépésekben állítsd be, és teszteld. Adj hozzá 10%-ot a problémás zónához, lőj, ellenőrizd a sárkupacot. Még mindig sziklák? Menj 15%-ra. Ne ugorj 25%-ra, mert türelmetlen vagy. A túlfúrás nemcsak pénzkidobás – légykőt, túlzott rezgést és egyenetlen hátsó falat hoz létre, ami megnehezíti a következő lövés fúrását.

Harmadik lépés: Tartson némi mocskot pufferként

A tiszta felületű szemcseszórás – ahol az előző lövés összes törmelékét elszállítják a következő lövés előtt – sok helyszínen az alapértelmezett, mert rendezettnek tűnik. Ez az egyik legnagyobb tényező a magas sziklahozamban, és íme, miért.

Amikor az első sor a levegőbe lő, semmi sem áll ellen a kőzet mozgásának, csak a kőzet saját tehetetlensége. A robbanási energia nagyjából két részre oszlik: a feszültséghullámra, amely a helyén repeszti a kőzetet, és a gáztágulásra, amely előretolja a törött kőzetet. Mivel semmi sincs a pad előtt, a gáztágulási fázis energiájának nagy részét a dobásra fordítja – a kőzet kifelé, a felülettől elfelé gyorsítására, ellenállás nélkül. A töredékek repülnek, földet érnek, ép tömbökként ülnek ott, mert nem volt ütközés, nem volt részecskék közötti zúzódás, semmi, ami a nagy darabokat kicsinyítené.

A pufferrobbantás – vagyis a korábbi sárhalmokból egy 2-4 méter széles csíkot hagyni a fal előtt – teljesen megváltoztatja a fizikát. Az első sor ebbe a sárgátba lő a nyílt levegő helyett. A kődarabok a visszatartott halomba csapódnak, egymásnak ütköznek, és a dobáskor elpazarolt mozgási energia az ütés és az összetörés révén másodlagos töréssé alakul. Kisebb darabokat, kevesebb pergőkövet és egy szorosabb, könnyebben ásható sárhalmot kapunk.

Ahhoz, hogy ez működjön, néhány dolognak stimmelnie kell: a visszatartott iszapnak elég sűrűnek kell lennie ahhoz, hogy valódi ellenállást biztosítson – a laza, pihe-puha bolyhok nem fogják ezt megtenni. A poranyag-tényezőnek 10%-20%-kal kell növekednie, mert több munkát végzel (az ellenállással szembeni törés több energiát igényel, mint a szabad térbe való törés). És a sorok közötti késleltetési időnek valamivel hosszabbnak kell lennie, mint egy tiszta felületű robbantásnál, hogy minden sor töredékeinek legyen idejük a puffernek ütközni és összetörni, mielőtt a következő sor megérkezik.

Negyedik lépés: Ne felejtsd el, mi történik a csúcson

A törzszóna – a fúrólyuk felső része, amelyet robbanóanyag helyett inert anyaggal töltenek ki – a légykőképződés szabályozására szolgál, és biztonsági szempontból nem képezheti vita tárgyát. De problémát okoz: a robbanóanyag-oszlop a fúrólyuk alsóbb részén kezdődik, ami azt jelenti, hogy a padka teteje kevesebb közvetlen robbanási energiát kap. Találd ki, honnan származik a következő sziklasor?

Nem lehet lerövidíteni a szárat, hogy ezt kijavítsd – így keletkeznek a felszíni robbanások és a légykő-incidensek. De itt egy működő trükk: helyezz egy kis gyorsítótöltetet a szár oszlopába, úgy pozícionálva, hogy éppen annyi energiát fejtsen ki, hogy megrepesztse a gallérzónát anélkül, hogy a szár szétrobbanna. Nem egy teljes töltetet – csak annyit, hogy megrepesztse a felső kőzetet, hogy az a lövedék többi részével együtt törjön el, ahelyett, hogy a gáztágulás hatására tömör lapként távozna. Láttam már ezzel a technikával több mint a felére csökkenteni a felső sziklák számát olyan padokon, ahol a gallérzónában lévő sziklák krónikus problémát jelentettek.

Ha már itt tartasz, szinkronizáld az iniciációs szekvenciádat az új lyukmintával. A nagy távolságok kis terheléssel soronkénti elektronikus késleltetésekkel működnek a legjobban – minden sor tiszta lövést kap a pufferre, a töredékek összeütköznek, és a következő sor megérkezik, mielőtt a mocsokhalom leülepedne és elveszítené az ellenállását.

Mi köze ennek az O2 rockzenei feldolgozásához?

Minden, amit az előbb leírtam, feltételezi, hogy hagyományos robbanóanyagokat használsz egy szabványos robbantási beállításban. De az alapelvek – a szabályozott energiafelszabadulás, a repedéseken keresztüli szivárgás minimalizálása, a korlátozott tágulás alkalmazása a szabad szórás helyett – pontosan azok, amelyek a nem robbanásveszélyes kőzettörő rendszereket hatékonnyá teszik.

Az O2 kőzetrobbantási rendszer alapvetően más mechanizmuson működik: folyékony oxigén fázisváltó expanzióján, nem pedig kémiai detonáción. De a hatékony kőzetaprítás fizikája ugyanaz. Az ellenállással szembeni szabályozott expanzió jobb széttöredezést eredményez, mint a korlátozás nélküli szórás. A meglévő repedések energiát lopnak, akár ANFO-t, akár LOX-ot használunk. És a kőzettömeg megértése a robbantás megtervezése előtt a különbség a tiszta iszaphalom és a sziklatelep között, függetlenül attól, hogy mit teszünk a lyukba.

Az érzékeny infrastruktúra közelében található bányákban, ahol a pergőkő, a rezgés és az engedélyezés a kötelező érvényű korlátozások, az O2-rendszer megoldja azokat a problémákat, amelyeket a puffer robbantás és a gondos poranyag-tényező-szabályozás csak részben tud kezelni. A pergőkő nulla mennyisége azt jelenti, hogy nincs kompromisszum a források lerakódásával kapcsolatban. A szabályozott energiafelszabadulás azt jelenti, hogy nincs gázkiáramlás a repedéseken keresztül. A biztonsági távolság pedig több száz méterről százra csökken – ami egy utakkal és épületekkel körülvett bányában jelentheti a különbséget a működés és a nem működés között.