Оптимизация
взрывных работ

ООО «Атом-Омск» является эксклюзивным представителем и партнером ТОО «ВзрывПромТехнолоджи», Республика Казахстан по поставке на территории Российской Федерации — «Универсальных Скважинных Клапанов» (далее – УСК) устройств, предназначенных для рассредоточения скважинных зарядов и создания воздушных промежутков во взрывных скважинах.

Оптимизация взрывных работ

Одним из наиболее простых и эффективных способов экономии при производстве взрывных работ, является применение устройств, позволяющих уменьшить количество ВВ в скважине путем рассредоточения заряда, создание воздушного промежутка в скважине или донной части скважины (ликвидация «перебуров») при этом НЕ УХУДШАЯ качества взрываемой горной массы.

Наша компания предлагает к промышленному применению Универсальный Скважинный Клапан модификации 1 (на подвесе) и модификации 2 (на стойке) – (далее УСК М1 и УСК М2).


Данный продукт доказал свою эффективность и экономическую целесообразность при применении на горнодобывающих предприятиях Российской Федерации (АзотМайнингСервис), Республики Казахстан (Орика-Казахстан, Костанайские минералы), Республики Кыргызстан (КумторГолдКомпани).

Основными достоинствами конструкции Универсального Скважинного Клапана являются:

— оптимальная соотношение стоимости скважинного клапана и его постановки в скважину к суммарной стоимости всего заряда скважины;
— отсутствие в процессе установки дополнительного материально-технического оборудования (передвижная электростанция, передвижной компрессор и т.п.), что усложняет технологический процесс;
— скорость и низкая трудоемкость процесса установки УСК в скважину;
— подтвержденный экономический эффект от применения УСК при взрывных работах на открытых карьерах.

Конструкция Универсального Скважинного Клапана М1 и М2 позволяет обеспечить:

— значительное упрощение процесса формирования рассредоточенных зарядов ВВ в скважине, при этом способ их установки гарантирует точность размещения УСК на необходимой глубине, что обеспечивает создание проектной конструкции заряда с воздушными промежутками любой необходимой величины;
— надежность удержания верхней части зарядки ВВ или забоечного материала в течении времени, достаточного для
зарядки и взрывания блока;
— техническую возможность осуществить рассредоточение заряда ВВ в скважинах путем создания водного, водно-воздушного и воздушного промежутков за счет их установки не только в сухих, но и в обводненных скважинах.

Конструкция предлагаемых Универсальных Скважинных Клапанов М1 и М2 защищена патентами Республики Казахстан, Российской
Федерации, Республики Кыргызстан. Введены в действие технические условия и произведена экспертиза промышленной безопасности УСК.

Разработанные Универсальные Скважинные Клапаны позволяют применять комбинированные заря-
ды в слабообводненных скважинах из водоустойчивых и дешевых неводоустойчивых ВВ. Кроме того, при
высоте столба воды в скважинах до 2 м заряд из неводоустойчивого ВВ с помощью УСК М 2, может размеща-
ется над столбом воды, а подошва уступа при этом, что доказано практикой, будет прорабатываться за счет гидравлического удара в несжимаемой среде, которой является вода.

Использование Универсальных Скважинных Клапанов для рассредоточения заряда и создание воздушного промежутка, позволяет значительно повысить полезную работу взрыва. Воздушный промежуток увеличивает длину скважины, на которую воздействует заряд до 60-70%.

Наличие забойки и воздушного промежутка под ней позволяет перераспределить энергию взрыва и увеличить период действия взрыва на 15-35%, сокращается объем бесполезного переизмельчения породы около устья скважины и значительно уменьшается объем работ по забойке скважин за счет уменьшения длины забиваемой части скважин.

В ходе реализации программы опытно-промышленных экспериментов на предприятиях Кузбасса,
Казахстана, Кыргызстана были проведены испытания УСК М2 (на стойке) для рассредоточения заряда в донной части скважины (ликвидация «перебура»).

Прошедшие испытания УСК М2, формирующие промежуток в донной части заряда на величину перебура длиной от 1 м до 1,5 м в скважинах диаметром 215,9 и 250 мм, показали, что качество экспериментального блока идентично контрольной части блока и соответствует рациональному.
При этом фактическая экономия заряда составила от 45 кг до 50 кг ВВ для скважин 215,9 мм и от 65 кг до 75 кг для скважин диаметром 250 мм.

Положительные результаты, продемонстрированные уже на начальных этапах работы,
позволили перейти к внедрению разработки.
Применение Универсальных Скважинных Клапанов позволяет снизить негативное воздействие взрыва на окружающую среду и одновременно увеличить объем горной массы, который возможно одновременно подготовить к выемке буровзрывным способом, не нарушая действующих нормативных требований в области безопасности ведения горных работ и охраны окружаю-
щей среды.

Рассредоточение заряда воздушными промежутками без увеличения удельного расхода ВВ уменьшает геометрические размеры среднестатистического куска разрушенной горной массы. Естественно ожидать, что для сохранения крупности дробления горной породы при рассредоточении заряда воздушными промежутками количество ВВ потребуется меньше (выход горной массы не изменяется). Основываясь на этом положении было показано, что величина удельного расхода ВВ может быть снижена и ее значение определяется по формуле: Q пр.р = Q пр*(1-Σlр/lвв), где lвв — длина сплошного заряда ВВ в скважине без рассредоточения, — длина воздушного промежутка в заряде скважины, Q пр – удельный расход ВВ в зарядах скважин без рассредоточения.
При этом качество фрагментации горных пород остается неизменным. Используя общеизвестную формулу для определения общей длины воздушных промежутков, имеющую вид: Σlр = lвв/(1÷0,5*f), где f – коэффициент крепости горных пород по шкале проф. М.М. Проодьяконова, получим выражение для оценки снижения удельного расхода ВВ при зарядке скважин с двумя, тремя и более воздушными промежутками: Qпр.р=Qпр*(1-1/(1÷0,5*f)).

Результаты расчета снижения удельного расхода ВВ и результаты, полученные при применении в зависимости от крепости горных пород и количества воздушных проме- жутков показаны на графике

Оптимизация взрывных работ
Рис.2 График снижения удельного расхода взрывчатого вещества

Также по результатам проведенных экспериментальных взрывов построена зависимость, отражающая относительное снижение объема используемого ВВ Δq/q от коэффициента крепости взрываемых пород ʄ при выполнении скважинной забойки с применением УСК М1, график (рис. 3), где Δq – разность между базовым и фактическим удельным расходом ВВ, q – базовый удельный расход ВВ.
Зависимость представлена выпуклой кривой, монотонно возрастающей во всем диапазоне значений. Согласно полученной зависимости зафиксировано относительное снижение объема используемого ВВ, при использовании УСК М1 для выполнения скважинной забойки и изменяется в интервале от 9,5 до 12,3 %.

Данные графика (рис. 4) показывают, что рассредоточение заряда с помощью скважинных клапанов позволяет снизить удельный расход ВВ на величину от 12,3 до 15,8 %. При этом эффект увеличивается с ростом высоты взрываемого уступа.

Рыночная конъюнктура на ВВ, средства взрывания, аммиачную селитру демонстрирует рост спроса и как следствие рост цен за последние несколько лет. Этот факт оказывает существенное влияние на себестоимость оказываемых услуг или конечного извлекаемого продукта.
Применение Универсальных Скважинных Клапанов модификации 1 и 2 позволяет достичь экономический эффект в среднем 500 руб. на одну скважину, в зависимости применяемых взрывчатых веществ, технологии и горно-геологических условий. (в ценах 1 квартала 2021 г.)
Предлагаем Вам поставку Универсальных Скважинных Клапанов модификации 1 и модификации 2 для рассредоточения заряда, создания воздушного промежутка в скважине и донной части скважины (ликвидация «перебуров»).

Выражаем готовность произвести поставку опытной партии Универсальных Скважинных Клапанов М1 и М2 для проведения экспериментальных взрывов и подтверждения эффективности и получения экономии от применения Универсальных Скважинных Клапа-
нов при производстве открытых горных работ.