Неэлектрическое взрывание в шахтах, опасных по взрыву газа и пыли

В категорийных шахтах с использованием УрсБ (устройство распылительное с блокировкой) разрешено применять для инициирования зарядов системы СИНВ. Это устройство (рис. 9.16) одновременно с инициированием до 40 шт. волноводов СИНВ распыляет в призабойном пространстве огнетушащий порошок, а минимальная задержка срабатывания первого СИНВ в 40 мс обеспечивает заполнение призабойного пространства огнетушащим порошком перед взрывом шпурового заряда. Таким образом, исключается «человеческий» фактор непредохранительного взрывания в опасном забое.

Рис. 9.16. Устройство УрсБ:

• 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — метательный, инициирующий УВТ заряд; 4 — ДШ;
• 5 — фиксатор ДШ с ЭД-Г1КМ; 6 — огнетушащий порошок; 7 — капсюльное гнездо с замком; 8 — ЭД-11КМ; 9 — пучок УВТ

Замена электровзрывания на строительстве шахты «Коксовая» взрыванием СИНВ с УрсБ дало рост скорости проходки -30%, а также возможность использовать ВМ более низкого класса, что существенно снизило себестоимость выполнения взрывных работ.

При переходе на подземную разработку алмазного месторождения трубки «Удачная» компании «АЛРОСА» столкнулась со сложными горно-геологическими условиями при проведении подземных горных выработок, характеризующихся высокой обводненностью, газообильностью и нефтенроявлениями во вмещающих породах и кимберлитах. Газовая составляющая кимберлитовых трубок представляет собой сложные смеси газов воздушного, химического, метаморфического, магматического и радиогенного происхождения с тремя основными разновидностями нахождения: свободной, сорбированной и растворенной. Исследованиями установлено, что в газовом составе отмечаются метан, тяжелые углеводороды (этан, пропан, бутан, пентан, гексан), водород, азот, углекислый газ, гелий, аргон, непредельные УВГ (этилен, пропилен, бутилен). Основу природной газовой смеси составляют азот, метан и его гомологи, водород, углекислый газ. Осложняет ведение взрывных работ с применением электродетонаторов обводненная агрессивная среда, которая характеризуется наличием высококонцентрированных рассолов с минерализацией 350…400 г/дм³. Этот фактор и необходимость тщательной изоляции соединений электропроводов существенно влияют на время коммутации взрывной сети и, как следствие, снижают темпы проходки горных выработок и увеличивают срок строительства подземного рудника.

Возможные способы изоляции нефтегазопроявлений пеной или иным способом в конкретных условиях подземного рудника оказывались малоэффективными и значительно трудоемкими. Кроме того, как показывают исследования сотрудников МВТУ им. Баумана, заключение горючего вещества в пенные ячейки не исключает инициирования в них взрывоопасных газов при достаточно мощном воздействии детонационных процессов с малой скоростью (2…5 км/с), распространяющихся в такой среде по механизму взрывного горения. Проблема борьбы с выделениями горючих газов разных форм нахождения при строительстве и эксплуатации подземных рудников АК «АЛРОСА» в настоящий период весьма актуальна, при этом может решаться с учетом некоторой модернизации имеющимися в горной промышленности разнообразными методами и средствами. В то же время необходимо проводить профилактические мероприятия по дегазации разрабатываемых массивов, перехвату газонасыщенных флюидов с уточнением и корректировкой некоторых деталей в технологических операциях и этапах при строительстве подземных сооружений на месторождениях.

Положительный опыт применения УРсБ при строительстве шахты «Коксовая» ОАО «ОШПУ» АК «Распадская» и на других опасных объектах, путем ингибирования пламени огнетушащим порошком показывает возможность их применения в шахтах со значительными водонритоками и нефтегазопроявлениями (рис. 9.17).

Рис. 9.17. Схема коммутации и параметры БВР при опытном взрывании.

В процессе опытно-промышленных испытаний было израсходовано УРсБ в количестве 500 шт. и свыше 8000 шт. СИНВ-Ш. Отказов при взрывании СИНВ-Ш в комплексе с УРсБ не обнаружено, качество дробления горной массы удовлетворительное, воспламенений метановоздушной смеси и нефтепроявлений в разных горных выработках не зафиксировано.