Microsoft Word - 1. Efikasnost Pantovic

Транскрипт

1 ПОДЗЕМНИ РАДОВИ 6 (8) -8 UDK 6 РУДАРСКО-ГЕОЛОШКИ ФАКУЛТЕТ БЕОГРАД YU ISSN 5494 ИЗВОД Стручни рад ЕФИКАСНОСТ И СИГУРНОСТ МИНИРАЊА ПРИ ИЗРАДИ ХОДНИКА У ПОДЗЕМНИМ РУДНИЦИМА УГЉА У СРБИЈИ Пантовић Радоје, Свркота Игор, Жикић Миодраг У оквиру овог рада приказани су резултати снимања примењене технологије минирања на изради ходника у седам јама ЈП ПЕУ - Ресавица. У свакој јами, на више радилишта, извршено је снимање профила ходника и параметара минирања. На основу теренских снимања параметара примењене технологије минирања и остварених резултата минирања извршена је анализа ефикасности бушачко-минерских радова. Извршена је анализа најзначајнијих проблема у вези са минирањем, као што су: напредовање радилишта, разбацивање и гранулација минираног угља, оконтурење профила ходника, обим секундарног минирања и стабилност израђених ходника. Кључне речи: подземни рудници угља, израда ходника, минирање УВОД Подземној експлоатацији угљених слојева претходи израда по неколико стотина метара вертикалних, косих и хоризонталних просторија отварања и припреме. За тона угља, који се откопа у јамама Јавног предузећа за подземну експлоатацију угља Ресавица, у просеку се изради око 5м јамских просторија, међу којима је око 9м основних просторија. Израда јамских просторија, као и само откопавање угља, у подземним рудницима угља у Србији, врши се применом бушачкоминерских радова, који при томе, морају да задовоље бројне захтеве у погледу сигурности и техно-економске ефикасности. Задовољење тих захтева може бити остварено само ако се, за конкретне услове минирања, изаберу одговарајући параметри минирања. Постизање високе ефикасности минирања врло је значајно за реализацију свих операција у процесу израде јамских просторија. Технички факултет, Бор

2 Пантовић Р.; Свркота И.; Жикић М.; СНИМАЊЕ ПРИМЕЊЕНЕ ТЕХНОЛОГИЈЕ МИНИРАЊА У циљу анализе, усавршавања и рационализације примењене технологије минирања на изради ходника трапезног, кружног и потковичастог профила, током 5 године, извршена су снимања у следећим јамама ЈП ПЕУ - Ресавица: Јасеновац, Јеловац, Лубница, Сењски рудник, Соко, Штаваљ и Стрмостен []. Минске бушотине израђују се применом различитих типова ручних врталица или бушаћих чекића, а њихов пречника је исти у свим јамама и износи 4мм. Рудници угља у Србији практично немају избора када је у питању метански експлозив, јер на располагању имају само два типа метанских експлозива и то: Метандетонит и Метандетонит, које производи «Трајал» - Крушевац. Ови експлозиви се користе када је концентрација метана испод,5%. Када је концентрација метана на радилишту мања од,5%, за минирање се употребљавају и неметански амонијум-нитратски прашкасти експлозиви типа Амонекс и Балканит. У примени су клинасти и паралелни заломи. Поред наведених заједничких карактеристика технологије минирања, према плану снимања, на више радилишта, праћени су: - профил и површина попречног пресека на челу ходника, - број, распоред и дубине минских бушотина, - масе и дужине експлозивних пуњења и - времена успорења и шеме рушења. Профил и површине попречних пресека и распоред минских бушотина на челу ходника утврђивани су на основу фотографских снимака. Положаји уста бушотина на челу ходника обележавани су белом флуоресцентном бојом. Ради оријентације и утврђивања размере фотографија, по средини чела радилишта постављана је висећа размерна летва. Након сваког извршеног минирања евидентирани су остварених резултати минирања, на основу чега је вршена анализа ефикасности минирања. Због ограниченог простора у овом раду као пример биће приказани резултати снимања примењене технологије минирања у јамама Сењски рудник и Штаваљ. Резултати снимања у јами Сењски рудник У јами Сењски рудник праћени су параметри и резултати минирања у ходнику кружног попречног пресека. Ходник је рађен кроз угљени слој а површина његовог попречног пресека износила је око 9,м. Дужине минских бушотина биле су око,5м.

3 Ефикасност и сигурност минирања... Уобичајени распоред минских бушотина на челу ходника приказан је на фотографији (слика а). Поред распореда 9 минских бушотина, на слици б приказане су попречне димензије ходника, распоред бројева електродетонатора и шема рушења. За једно минирање употребљено је,4кг Метандетонита у патронама пречника 8мм. Масе експлозивних пуњења износиле су по,4кг експлозива, осим у четири заломне и пет подних бушотина, у којима је маса експлозива износила по,6кг експлозива. За иницирање су коришћени метански милисекундни електродетонатори са интервалом успорења од мс. Просечна дужина глиненог чепа износила је,4м. Просечна вредност коефицијента пуњења била је,7. Норматив експлозива износио је,87кг/м а норматив електродетонатора,88ком./м., m а) б),5 m Слика : Чело ходника у јами Сењски рудник (а) и распоред бројева електродетонатора са шемама бушења и рушења (б) Резултати снимања у јами Штаваљ У јами Штаваљ праћени су параметри и резултати минирања у ходнику трапезног попречног пресека, који је израђиван кроз угљени слој. Површина попречног пресека ходника износила је око,м а дубине бушотина биле су око,5м. На фотографији (слика а) приказан је распоред 8 минских бушотина а на слици б приказане су попречне димензије ходника, распоред бројева електродетонатора и шема рушења. За минирање је употребљавано по 8,4кг Амонекса у патронама пречника 8мм. Масе експлозивних пуњења износиле су,4кг и,6кг (за подне бушотине). Норматив потрошње експлозива износио је,45кг/м, а норматив полусекундних електодетонатора,97ком./м. Глинени чепова у просеку су имали дужину од,5м. Просечна вредност коефицијента пуњења бушотина била је,8.

4 4 Пантовић Р.; Свркота И.; Жикић М.;, m,8 m а) б) 4, m Слика : Чело ходника у јами Штаваљ пре минирања (а) и распоред бројева електродетонатора са шемама бушења и рушења (б) Збирни подаци о напред наведеним теренским снимањима минирања, у свих седам јама, приказани су у табели. Ти подаци везани су за услове минирања, параметре минирања и нормативе средстава за минирање. Површине попречних пресека ходника варирале су у распону 5-6м, а број бушотина на челу ходника кретао се између - 5, тако да је број бушотина по м попречног пресека просторије био у опсегу,8 -,57 бушотина/м. Просечне дубине бушотина кретале су се у распону од,7м до м, док је просечни коефицијент пуњења био,6 -,58. Нормативи експлозива износили су,5 -,7кг/м, а нормативи електродетонатора,79 -,5ком./м. За велики број шема иницирања карактеристичан је недовољан број интервала успорења, чиме је умањена ефикасност рушења и квалитет оконтурења ходника. Са друге стране, Правилником о техничким нормативима при руковању експлозивним средствима и минирању у рударству (Сл. лист СФРЈ. бр. 6/88), из разлога метанске сигурности, укупно дозвољено време успорења, ограничено на 6мс. Ради спречавања настанка «нове» експлозивне смеше, време успорења између суседних експлзивних пуњења ограничено је на 4мс. АНАЛИЗА ЕФИКАСНОСТИ МИНИРАЊА Минирање у јамама са метаном и/или са опасном угљеном прашином уређено је претходно наведеним Правилником, који ограничава простор за измене параметара минирања у погледу: типа експлозива, масе експлозивних пуњења, густине мреже минских бушотина, начина иницирања []. Табела : Упоредни приказ резултата снимања минирања

5 Ефикасност и сигурност минирања... 5 ПАРАМЕТАР ЈАМА ЈАСЕНОВАЦ ЈЕЛОВАЦ ЛУБНИЦА СЕЊСКИ РУДНИК МИНИРАЊЕ БР. ПРОФИЛ ПРОСТОРИЈЕ () ПОВРШИНА РАДНОГ ЧЕЛА (М ) БРОЈ БУШОТИНА БРОЈ БУШ. ПО М ЧЕЛА ХОДНИКА (М - ) ДУБИНА БУШОТИНА (М) ПРОСЕЧНИ КОЕФИЦИЈЕНТ ПУЊЕЊА МАСА ЕКСПЛОЗИВА У МИНСКОЈ СЕРИЈИ (КГ) КОЕФИЦИЈЕНТ ИСКОРИШЋЕЊА БУШОТИНА НОРМАТИВ ЕКСПЛОЗИВА (КГ/М ) НОРМАТИВ ЕЛЕКТРОДЕТОНАТОРА (КОМ./М ) К,7 8,75,7,6 5,6,8,5,5 К 9,9 8,8,48 7,,56,4 Т 7,9 7,5,5,4 8,5,95,67,7 4 Т 7,7 7,,49 7,,9,77,89 Т 7, 7,4,55 7,8,8,7,4 Т 7,4 7,,5,9 8,,57,8 Т 7,8 8,,5,7 8,4,85,6, 4 Т 7,8,56,5,4 8,6,8.68,57 Т 6,,6,5,48 7,8, К, 6,5,,7,8,,66 К, 6,7,,7 4,8,85,55,6 () К 9, 9,9,5,7,4,8,87,88 Т 6,8 4,,48 5,6,7,9,6 Т 5,,6,48 5,6,75,97,8 СОКО (4) П 6, 5,5,58 5,,85,79,8 П 4, 5,57,58 48,6,9,77,79 ШТАВАЉ Т, 8,7,5,8 8,4,97,45,97 () СТРМОСТЕН К 9, 9,,4,48 5.7,9,98,78 Т, 9,85,5,4,87,59, Т 7,9 7,5,5,9 8,,5, 4 Т 5,8 4,4,45 5,,97,68,84 5 К 9,6 9,8,5,4 6,5,9,8,55 () () - кружни (К), трапезни (Т) и потковичасти (П) () - за минирање је коришћен Амонекс - () - радна средина: / угаљ и / лапорац (4) - сиви глиновити пешчари и кречњак На основу анализе снимања параметара и резултата минирања, урврђено је следеће: - Радијални зазор, између патрона експлозива пречника 8мм и зидова бушотина пречника 4мм, износи 4мм. Овако велики зазор доводи до слабљења бушотинског притиска, посебно код слабијих метанских експлозива и угрожавања метанске сигурности минирања. Применом патрона пречника -6мм, смањио би се радијални зазор а тиме би се обезбедила стабилнија детонација и искључила опасност од појаве каналног ефекта.

6 6 Пантовић Р.; Свркота И.; Жикић М.; - Линије најмањег отпора и размаци између експлозивних пуњења често су доста неуједначени. Формирање нових слободних површина према снимљеним распоредима минских бушотина и шемама иницирања, остварује се при врло променљивим отпорима. - Поједине бушотине а посебно подне, у мањој или већој мери, су влажне. Подне бушотине требало би пунити на крају, ради скраћења времена излагања експлозива утицају влаге и смањења опасности од отказивања или ослабљења детонације. - Велики недостатак представља изостајање или непотпуно зачепљење бушотина. Потпуним и квалитетним зачепљењем могла би се смањити потрошња експлозива. Значај доброг зачепљења много је већи са аспекта сигурности минирања. Поред задржавања гасовитих продуката детонације, чеп мора да спречи избацивање пламена и врелих честица у радни простор. Примена чепова са пластичним ампулама са водом или воденим геловима може обезбедити знатно вишу сигурност и ефикасност минирања. Иако се остварени резултати минирања у целини могу сматрати задовољавајућим, често је било и неповољних резултата, као што су: - мало напредовање чела радилишта за једно минирање радилишта, односно ниско искоришћење бушотина, које је у појединим случајевима износило само 7 %, - неправилно оконтурење избојног профила ходника и повећан обим секундарног минирања, - умањена стабилност стропа и бокова ходника и њихово отежано одржавање (Рембас, Јасеновац, Соко), - велико разбацивање и неповољна гранулација минираног угља, са великим учешћем ситних каса крупноће, које имају нижу цену и теже се пласирају на тржишту. СИГУРНОСТ ИЗВОЂЕЊА МИНИРАЊА Последњих деценија у рудницима угља у Србији догодио се велики број рударских несрећа са великим бројем смртно страдалих и повређених рудара. Грешке при минирању биле су чест узрок експлозија метана и то углавном у просторијама које су сепаратно проветраване компресионим начином. Најчешће грешке које су се догађале при извођењу минирања су: - неправилно извођење операције пуњења и зачепљивања минских бушотина, - непоштовање прописа о редоследу бројева електродетонатора суседних минских бушотина, - повлачење људи на недовољно растојање и у огранак излазне ветрене струје, итд.

7 Ефикасност и сигурност минирања... 7 Примена експлозива у уловима метанских јама са собом увек носи одређени степен опаности. Појам «метанског експлозива» је релативан, јер не постоји апсолутно сигуран метански експлозив. Само уколико се примењује правилно и у условима при којима не може наступити дефлаграција и сагоревање експлозива, откривање експлозива и детонација на отвореном простору, метански експлозив се може сматрати сигурним []. С обзиром да имају мању осетљивост и нижу детонациону способност метански експлозиви су склонији ка дефлаграцији од неметанских. Дефлаграција настаје услед: - повећане влажности експлозива и оводњености бушотина, - повећања густине експлозива при малим размацима између бушотина и неправилном редоследу иницирања, - појаве каналног ефекта, - повећаног аксијалног зазора између патрона у експлозивном пуњењу или због упадања бушаће ситнежи између патрона, - компримовања експлозива при малим растојањима бушотина у косим заломима. Због знатног садржаја хигроскопних соли (депресаната), метански експлозиви појачано апсорбују влагу, која слаби детонационе карактеристике експлозива. Из овог разлога влажност ваздуха у магацинима метанских експлозива мора бити што нижа. Милисекундно минирање у себи крије опасности које су везане за ширење пукотина при рушењу угља, откривање експлозивних пуњења и друге опасне ситуације. Опасност се смањује ограничењем укупног времена иницирања свих експлозивних пуњења. Бројеви метанских електричних детонатора у минској серији морају да следе један за другим, без прескакања и повећања периоде успорења. Обезбеђењем одговарајуће шеме рушења спречава се откривање експлозивних пуњења и њихова детонација у отвореном простору. Откривање експлозивних пуњења или њихових делова настаје због неправилног редоследа иницирања, велике линије најмањег отпора и кратког или неквалитетног зачепљења. На било који начин и у било ком облику да настане, откривање експлозивних пуњења је врло велика опасност при извођењу минирања у метанском режиму. При томе, патроне експлозива или електродетонатори, детонирају директно у потенцијално опасној атмосфери радилишта.

8 8 Пантовић Р.; Свркота И.; Жикић М.; ЗAKЉУЧАК Реализација производње у подземним рудницима угља у оквиру Јавног предузећа за подземну експлоатацију угља Ресавица, зависи од ефикасности и сигурности извођења минирања при изради ходника. У седам јама извршена су снимања услова, параметара и резултата примењене технологије минирања, у циљу њене анализе и усавршавања. У овом раду укратко су приказани резултати само за Сењски рудник и Штаваљ. На основу анализе резултата снимања утврђени су одређени недостаци. Ти недостаци, у појединим случајевима, су доводили до неповољних резултата минирања, као што су: мало искоришћење минских бушотина, велико разбацивање и неповољна гранулација минираног угља, неправилно оконтурење профила ходника, велики обим секундарног минирања, умањена стабилност стропа и бокова ходника. Недостаци технологије минирања, довели су до повећаних норматива средстава за минирање и смањења продуктивности рада, што се коначно одржава на укупне трошкове откопавања. Променљивост параметара минирања, указује да се минирање често обавља уз релативно слободно изабране параметре минирања и пропусте у извођењу минирања. Поред тога, ограничени асортиман метанских експлозива и ригорозни прописи сужавају могућности измена у технологији минирања. Ради спречавања откривања пуњења и њихове детонације у отвореном простору, као најчешћих опасних ситуација, треба обезбедити одговарајући распоред бушотина и редослед рушења. ЛИТЕРАТУРА. Пантовић Р., Милић В., Видановић Н., Токалић Р., (6), Студија истраживања примењених метода минирања у рудницима угља са подземном експлоатацијом, ТФ Бор и РГФ Београд.. Pantović R., Milić V., Vušović N., (6), Analisys of blasting technology at drifting in Serbian underground coal mines, IV Symposium in the field of mining: Drilling and Blasting, Proceedings, p. 84-9, Ohrid.. Веселиновић В., (98), Значај избора типа метанског експлозива за повећање сигурности и продуктивности у подземним рудницима, Минирање /8, Рудекс, Београд.