Применение пеногелевой забойки на примере карьера № 3 «Сопка-248» филиала «Антоновское рудоуправление» АО «Кузнецкие ферросплавы» | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №35 (273) август 2019 г.

Дата публикации: 01.09.2019

Статья просмотрена: 4 раза

Библиографическое описание:

Шалыгин П. А. Применение пеногелевой забойки на примере карьера № 3 «Сопка-248» филиала «Антоновское рудоуправление» АО «Кузнецкие ферросплавы» // Молодой ученый. — 2019. — №35. — С. 19-23. — URL https://moluch.ru/archive/273/62235/ (дата обращения: 08.12.2019).



На открытых горных работах, таких как добыча руды, производство нерудных материалов (щебень), большая часть горной массы проходит процесс предварительного рыхления с помощью взрывных работ.

При производстве взрывных работ возникает ряд проблем, некоторые из которых — не полное измельчение горной массы из-за неравномерных свойств взрываемого массива, а также значительный выброс пыли в атмосферу. Наличие данных проблем приводит к сокращению производительности горнотранспортного оборудования, увеличению неплановых простоев оборудования, загрязнению окружающей среды.

Значительно сократить выход негабаритной фракции и выбросы пыли в окружающую среду, существующими промышленными технологиями процессов взрывных работ, решить невозможно. [1–3]

В течение долгих лет велись научные изыскания и производственные эксперименты в области применения пеногелевых составов в качестве забоечного материала скважин.

Данная тема является весьма актуальной для филиала «Антоновское рудоуправление» акционерного общества «Кузнецкие ферросплавы». Важными факторами применения пеногелевой забойки являются [4–6]:

  1. Значительное сокращение выхода негабаритной продукции.
  2. Выбросы пыли в окружающую среду.
  3. Сокращение расхода взрывчатых веществ.
  4. Сокращение времени простоев горнотранспортного оборудования.
  5. Снижение перевозок.

Использование пеногелевой забойки, при взрывных работах, приводит к уменьшению выхода негабаритной фракции в горном массиве и сокращает выбросы пыли.

Для подтверждения эффективности технологии проводились производственные эксперименты на действующих предприятиях Кузбасса. Для оценки эффективности применения пеногелеобразующих составов в качестве забоечного материала, на разрезе Междуреченский были проведены два экспериментальных взрыва.

Взрывались поочередно два блока:

А — с буровой мелочью; Б — С пеногелевой забойкой;

1 — заряд эмуласт АС — 30 ФП; 2 — шашка Т-400Г; 3 — буровая мелочь; 4 — пеногель в рукаве; 5 — зона интенсивной трещиноватости массива; 6 — воронка с рукавом.

Рис. 1. Блок А — с забойкой буровой мелочью; Блок Б — с пеногелевой забойкой.

На каждом блоке проводились замеры выбросов пыли, крупности кусков породы, разлета кусков породы, высоты пылегазового облака.

Таблица 1

Результаты проведенных экспериментов

пп

Наименование измеряемого параметра

Блок №1 (забойка буровой мелочью)

Блок №2 (пеногелевая забойка)

1

высота подъема пылегазового облака, м

более 100

около 50

2

плотность пылегазового облака

высокая плотность

низкая плотность

3

время рассеивания пылегазового облака, мин

20

5

4

радиус разлета кусков породы

20м

10м

5

максимальный размер куска в развале, м

1,2

1,0

6

средний размер куска в развале, м

0,70

0,6

7

действие взрыва (радиус воронки разрушения крайней скважины), м

4,5

5,5

Результаты экспериментов полностью подтвердили заявленные характеристики технологии пеногелевой забойки: сокращение расхода взрывчатых веществ; повышение производительности экскаваторов; сокращение выбросов пыли; сокращение разлета кусков породы; сокращение времени простоев горнотранспортного оборудования.

Чтобы определить уровень технического совершенства продукции проведем сравнение его технико-экономических показателей с показателями аналогичных материалов. В качестве аналогов выберем забойку шлаком, буровой мелочью, песком, водой в полиэтиленовых рукавах, водой со смачивателем в полиэтиленовых рукавах, которые мы будем сравнивать по балльно-индексному методу.

При этом будем пользоваться следующими показателями уровня технического совершенства: снижение выбросов пыли; уменьшение расхода ВВ; радиус разлета кусков породы; выход негабаритных кусков породы; производительность операции (возможность механизации); стоимость забойки.

Факторы конкурентоспособности оцениваются по 10-бальной шкале экспертным методом. Для каждого фактора назначается коэффициент важности.

Таблица 2

Сравнение забоечных материалов по балльно-индексному методу

Факторы конкурентоспособности

Коэф. важности

Пеногелевая забойка

Забойка буровой мелочью, песком, шлаком

Вода вполиэтиленовых рукавах

Вода со смачивателем вполиэтиленовых рукавах

Снижение выбросов пыли

0,2

6

0

4

6

Уменьшение расхода ВВ

0,2

2

1

1

1

Уменьшение радиуса разлета кусков породы

0,1

5

2

2

2

Выход негабаритных кусков породы

0,2

5

2

2

2

Производительность операции (возможность механизации)

0,1

10

10

5

5

Стоимость забойки

0,2

4

8

7

6

Суммарный балл

1

32

23

21

22

Суммарный бал с учетом важности

-

4,9

3,4

3,5

3,7

Таким образом, пеногелевая забойка является наиболее технически совершенной по сравнению с другими забоечными материалами.

Основной экономический эффект при применении пеногелевых составов будет получен: от уменьшения расхода взрывчатых веществ; от увеличения производительности экскаваторного парка; от сокращения простоев экскаваторов на буровзрывных работах.

Основным взрывчатым веществом при ведение взрывных работ в филиале «АРУ» АО «КФ» является Эмуласт АС-30ФП. Промышленное взрывчатое вещество I класса. Выпускается в патронированием виде и предназначен для ведения работ на открытых горных предприятиях скваженными зарядами при ручном заряжании сухих, осушенных и обводненных скважин любой степени обводненности диаметром не менее 120 мм в диапазоне температур от плюс 50 до минус 50°С. Применяется для взрывного дробления пород, в том числе сульфидсодержащих, крепостью до 17 по шкале проф. М. М. Протодьяконова.

Эмуласт АС-30ФП в среднем в год 650 000 т. тонн

Стоимость 1 тонны с учетом НДС 28,80 руб.

Сумма в среднем за год составляет 18 720 млн.руб/год.

Экономия ВМ с применением пеногеля 1 872 млн.р. в год.

Количество взрываемых скважин в среднем в год 3650 шт.

На дробление негабаритов требуется:

Эмуласт АС-30ФП в месяц в среднем 250 кг.

Стоимость 1 тонны с учетом НДС 86,400 руб.

Детонирующий шнур ДШМ-Э в месяц в среднем 200 м.

Стоимость 1 км детонирующего шнура 24,00 руб.

Шашка тротиловая Т400-Г в месяц в среднем 11,00 руб.

По исследованиям специалистов разреза Междуреченский снижение негабаритов составляет 40–60 %.

В среднем в год на взрывание негабаритов необходимо 60,7 руб.

Таблица 3

Для реализации проекта потребуется следующий объем финансирования:

Оборудование

Кол-во

тыс. руб.

Проектно-изыскательские работы

1

2500

реактор 5м3

2

600

емкость для воды 20 м3

4

800

электрокара

1

1000

вспомогательное оборудование в цеху (сварочный аппарат, сверлильный, наждачный станки и т. п.)

1

500

стеллажи

1

200

шасси автомобиля Урал ПЗ-1

1

3000

установка забоечная ПЗ-1

1

2000

измерительное оборудование для контроля параметров взрыва и процесса приготовления компонентов

1

500

ИТОГО

11100

Результаты исследований показали, что использование пеногелевой забойки, при взрывных работах, приводит к уменьшению выхода негабаритной фракции в горном массиве и сокращает выбросы пыли.

Применение пеногелевых составов в качестве забоечного материала позволит решить ряд вопросов при ведении открытых горных работ: уменьшить расход взрывчатых веществ; уменьшение выбросов пыли в окружающую среду; сокращение выхода негабаритной продукции; повысить производительность карьерных самосвалов (за счет уменьшения времени погрузки); повысить безопасность взрывных работ (за счет уменьшения разлета кусков породы в 2 раза).

Таким образом, применение пеногелевых составов в качестве забоечного материала необходимо и экономически целесообразно.

Литература:

  1. Мельников Н. В., Марченко Л. Н. Энергия взрыва и конструкция заряда. М., Недра, 1964. -132 с.
  2. Петров Н. Г., Мальцев С.П. Исследования параметров буровзрывных работ на моделях из эквивалентных материалов для условий Читаурского месторождения марганца. В сб. Взрывное дело № 67/24, М., Недра 1969, с. 77–82.
  3. Барон Л. И., Личели Г. П. Трещиноватость горных пород при взрывной отбойке. -М.:Недра, 1966.
  4. Совершенствование конструкции скважинного заряда с пеногелевой забойкой Катанов Игорь Борисович, Скачилов Петр Геннадевич
  5. Оценка эффективности активной забойки Горинов С. А., Норов Ю. Д., Тухташев А. Б.
  6. Моделирование процесса формирования скважинных зарядов с пеногелевой забойкой. Катанов Игорь Борисович
Основные термины (генерируются автоматически): буровая мелочь, забойка, выброс пыли, пылегазовое облако, окружающая среда, негабаритная фракция, уменьшение расхода, забоечный материал, горнотранспортное оборудование, балльно-индексный метод.


Похожие статьи

Эффективность применения забойки в скважинах

Эффективность применения забойки в скважинах. Авторы: Курчин Георгий Сергеевич

В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала

При взрывании скважинного заряда без забойки при постоянной величине удельного расхода...

Сорбенты при очистке нефтяного загрязнения на участке...

Наименование сорбента. Расход из расчета на 1 тонну нефти вкг. Расход из расчета на 1 тонну нефти вруб. Скорость поглощения.

Исследована адсорбционная способность данных растительных сорбентов по отношению к легким и средним фракциям нефтепродуктов.

Производственные отходы при бурении и буровой шлам

Самый критический тип буровых отходов — шлам бурового раствора на нефтяной основе (БРНО). БРНО образует наибольший объем и самую высокую стоимость ликвидации отходов. Существует два метода обработки, которые используются на настоящий момент...

Эколого-экономический анализ предотвращенного ущерба почве...

Согласно Инструкции по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше [3] общий объем отходов

Таким образом, предотвращенный эколого-экономический ущерб (вред) почве, как объекту окружающей среды, при утилизации бурового шлама с...

Анализ загрязнения окружающей среды от заводов по...

Библиографическое описание: Аржановский Е. В. Анализ загрязнения окружающей среды от заводов по

– В момент пересыпки, при транспортировке материала при помощи ленточного конвейера или при открытом

Поэтому основное оборудование для производства, а также...

Технология утилизации буровых шламов с получением...

В настоящее время значительный ущерб окружающей среде наносят производственно-технологические отходы бурения (буровой шлам). Токсичные буровые отходы загрязняют недра, атмосферу, поверхностные и подземные водные объекты, почву...

Методики определения фрагментации отбитой горной массы

Существующие технологии ведения буровзрывных работ при очистной выемке не всегда обеспечивают требуемое качество дробления горной массы, что приводит либо к высокому выходу негабаритов, либо к переизмельчению руды (породы). Причин, порождающих эти...

Способы очистки от нефтешлама и снижения выбросов...

Бурное развитие нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности приводит к увеличению нагрузок на окружающую среду и является основной причиной экологических проблем.

Обоснование схемы построения и методики расчета основных...

Требования к качеству воздушной среды, в том числе к чистоте воздуха, постоянно возрастают. В связи с этим необходимо целенаправленно разрабатывать и внедрять новые методы и более совершенное оборудование для очистки воздушных выбросов.

Похожие статьи

Эффективность применения забойки в скважинах

Эффективность применения забойки в скважинах. Авторы: Курчин Георгий Сергеевич

В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала

При взрывании скважинного заряда без забойки при постоянной величине удельного расхода...

Сорбенты при очистке нефтяного загрязнения на участке...

Наименование сорбента. Расход из расчета на 1 тонну нефти вкг. Расход из расчета на 1 тонну нефти вруб. Скорость поглощения.

Исследована адсорбционная способность данных растительных сорбентов по отношению к легким и средним фракциям нефтепродуктов.

Производственные отходы при бурении и буровой шлам

Самый критический тип буровых отходов — шлам бурового раствора на нефтяной основе (БРНО). БРНО образует наибольший объем и самую высокую стоимость ликвидации отходов. Существует два метода обработки, которые используются на настоящий момент...

Эколого-экономический анализ предотвращенного ущерба почве...

Согласно Инструкции по охране окружающей среды при строительстве скважин на нефть и газ на суше [3] общий объем отходов

Таким образом, предотвращенный эколого-экономический ущерб (вред) почве, как объекту окружающей среды, при утилизации бурового шлама с...

Анализ загрязнения окружающей среды от заводов по...

Библиографическое описание: Аржановский Е. В. Анализ загрязнения окружающей среды от заводов по

– В момент пересыпки, при транспортировке материала при помощи ленточного конвейера или при открытом

Поэтому основное оборудование для производства, а также...

Технология утилизации буровых шламов с получением...

В настоящее время значительный ущерб окружающей среде наносят производственно-технологические отходы бурения (буровой шлам). Токсичные буровые отходы загрязняют недра, атмосферу, поверхностные и подземные водные объекты, почву...

Методики определения фрагментации отбитой горной массы

Существующие технологии ведения буровзрывных работ при очистной выемке не всегда обеспечивают требуемое качество дробления горной массы, что приводит либо к высокому выходу негабаритов, либо к переизмельчению руды (породы). Причин, порождающих эти...

Способы очистки от нефтешлама и снижения выбросов...

Бурное развитие нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности приводит к увеличению нагрузок на окружающую среду и является основной причиной экологических проблем.

Обоснование схемы построения и методики расчета основных...

Требования к качеству воздушной среды, в том числе к чистоте воздуха, постоянно возрастают. В связи с этим необходимо целенаправленно разрабатывать и внедрять новые методы и более совершенное оборудование для очистки воздушных выбросов.

Задать вопрос