Буферное взрывание

БУФЕРНОЕ ВЗРЫВАНИЕБУФЕРНОЕ ВЗРЫВАНИЕ (а. cushioned blasting; н. Hohlraumschießen; ф. trous en libre соnfinement; и. arranque por explosion amortiguada) — метод взрывной отбойки, при котором перед взрываемым забоем оставляют часть раздробленной предыдущим взрывом породы (буфер).

Впервые применено в СССР при подземных работах в 1953 (минная отбойка, в 1956 — скважинная отбойка). Подпор забоя зажимающим материалом замедляет сдвижение отбиваемого массива и увеличивает продолжительность действия вызванных взрывом напряжений, что интенсифицирует дробление. Основная задача расчёта буферного взрывания — определение рациональной ширины буфера, которая по-разному влияет на степень дробления пород и ширину развала горной массы после взрыва. Ширина буфера, обеспечивающего максимальное использование энергии взрыва на дробление, зависит от крепости взрываемых пород и составляет на карьерах для пород средней и ниже средней крепости 10-12 м, для пород высокой крепости 20-25 м. Ширина развала горной массы при буферном взрывании, определяющая объём вспомогательных работ, регулируется параметрами буфера. В породах средней и ниже средней крепости ширина буфера, исключающего развал, составляет 20-30 м, а в породах высокой крепости 35-40 м.

Наибольшее распространение буферное взрывание получило при открытой разработке (рис.). Вначале буферное взрывание использовалось при проведении разрезных и капитальных траншей, в дальнейшем при уступной отбойке выемочных блоков. Различают буферное взрывание на ранее взорванную горную массу и взрывание в абсолютно зажатой среде (на монолитный массив). Буфер из раздробленной горной массы создаётся при взрывании на свободную поверхность массива с использованием диагональной схемы соединения зарядов взрывчатых веществ. Применяется при разработке глубоких горизонтов карьеров с узкими рабочими площадками уступов. Эффективность буферного взрывания на карьерах обеспечивается при взрывании не менее четырёх рядов скважинных зарядов и увеличенном (до 20%) удельном расходе взрывчатых веществ в первом ряду скважин.

Буферное взрывание на карьерах обеспечивает улучшение степени дробления пород; управление развалом горной массы при взрыве; независимость процессов бурения, взрывания, погрузки и транспортирования; возможность вести селективную выемку; уменьшение непроизводительных простоев оборудования и объёма вспомогательных работ, предшествующих взрыву; увеличение объёмов взрываемых пород и т.д.

Отбойку и обрушение массива в подземных условиях осуществляют на очистное пространство, заполненное магазинированной рудой или обрушенной пустой породой. Смещение зажимного материала у забоя после взрыва первого ряда скважин достигает 3 м (при взрывании 4-5 рядов). Буферное взрывание эффективно применяется при отбойке руды в мощных и средней мощности залежах крепких и средней крепости руд, иногда мягких руд для снижения выхода крупных кусков, увеличения производительности выпуска и доставки руды (в 1,5-2,0 раза); повышения устойчивости массива; возможности магазинирования руды при отбойке вертикальными слоями и выпуска руды непосредственно в буровую выработку.

Ежегодно на железорудных карьерах Кривбасса с использованием буферного взрывания отбивается до 30-40 млн. м3 горной массы. Буферное взрывание распространено на многих карьерах по добыче руд чёрных и цветных металлов (Соколовско-Сарбайский и Качканарский ГОК и Кальмакырский карьер, флюсовые карьеры Украины и др.).