Διάτρηση, Ανατίναξη και Εισαγωγή στα Υπόγεια Έργα Σχεδιασμός επιφανειακών ανατινάξεων

Διάτρηση, Ανατίναξη και Εισαγωγή στα Υπόγεια Έργα Σχεδιασμός επιφανειακών ανατινάξεων Δρ Παντελής Λιόλιος Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων Πολυτεχνείο Κρήτης http://minelabmredtucgr Τελευταία ενημέρωση: 30 Σεπτεμβρίου 2016 Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 1 / 52

Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 2 / 52

Γενικά Επιφανειακές ανατινάξεις βαθμίδων (Bench blasting) Σημαντικές παρατηρήσεις Θα χρησιμοποιηθεί η μεθοδολογία των Langefors και Kihlström Ο σχεδιασμός και οι υπολογισμοί δεν είναι απόλυτοι Οι εμπειρικοί μαθηματικοί τύποι δίδουν μια αρχική εκτίμηση Τα φορτία, οι αποστάσεις, η γόμωση κλπ καθορίζονται/διορθώνονται με βάση τις επιτόπου συνθήκες/πείραμα Ακολουθούμε πάντα την νομοθεσία (ΚΜΛΕ, ΦΕΚ 1227/Β, 14062011) Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 3 / 52

Γενικά Γεωμετρικά μεγέθη Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 4 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 5 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Βαθμός περιορισμού Παράμετροι μηχανισμού αστοχίας του πετρώματος Όσο πιο περιορισμένο είναι ένα πέτρωμα τόσο μεγαλύτερη αντοχή έχει Η αντοχή των πετρωμάτων σε θλίψη είναι πολύ μεγαλύτερη από την αντοχή σε εφελκυσμό Ο θλιπτικός κρουστικός παλμός ανακλάται στις ελεύθερες επιφάνειες και επιστρέφει ως εφελκυστικός Αύξηση του αριθμού των ελεύθερων επιφανειών συνεπάγεται ευκολότερη θράυση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 6 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Επίδραση γεωμετρίας στην κατανάλωση ΕΥ Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 7 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Συντελεστής περιορισμού Συντελεστής περιορισμού f = 3 3 + n όπου n ο λόγος της οριζόντιας προς την κατακόρυφη απόσταση (κλίση) Ισχύει για τυπικές ανατινάξεις (με περιορισμό της βαθμίδας στο πόδι ) Συσχέτιση με το φορτίο B 1 f Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 8 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Σημειακή γόμωση στον πυθμένα Langefors και Kihlström W o = α 2 B 2 + α 3 B 3 + α 4 B 4 W O : μάζα ΕΥ B: φορτίο α 2 B 2 : σχετίζεται με την δημιουργία νέων ελεύθερων επιφανειών α 3 B 3 : σχετίζεται με τον όγκο του θραυσμένου πετρώματος α 4 B 4 : επίδραση της βαρύτητας (ανύψωση και μετακίνηση υλικού) Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 9 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Σταθερή ποσότητα ΕΥ Θραυστική ικανότητα σταθερής ποσότητας ΕΥ σε γόμωση στήλης στον πυθμένα ως προς το μήκος της γόμωσης Η διάμετρος της στήλης μειώνεται Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 10 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Σταθερή θραυστική ικανότητα (έργο ΕΥ) Συσχέτιση γόμωσης στήλης (σταθερής διαμέτρου) ως προς προς την ισοδύναμη σημειακή γόμωση πυθμένα για την επίτευξη της ίδιας θραυστικής ικανότητας (έργου) Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 11 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Συμπεράσματα γόμωσης πυθμένα 1/3 Συμπεράσματα γόμωσης πυθμένα Για ύψος γόμωσης στήλης μέχρι 03B η θραυστική ικανότητα είναι η ίδια με την σημειακή γόμωση Για ύψος γόμωσης στήλης ίση με B, μόνο το 60% της γόμωσης είναι χρήσιμο για την ανατίναξη του ποδιού της βαθμίδας Γόμωση πάνω από h = B δεν συνεισφέρει ουσιαστικά στην θραύση του ποδιού Όμως Για να αυξήσουμε την θραυστική ικανότητα μπορούμε να διατρήσουμε 03B κάτω από το επίπεδο του δαπέδου του ποδιού (υποδιάτρηση) Η γόμωση μήκους 03B της υποδιάτρησης συνεισφέρει σχεδόν 100% στην θραύση! Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 12 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Συμπεράσματα γόμωσης πυθμένα 2/3 Συμπεράσματα γόμωσης πυθμένα (συνέχεια) Το άνω μερός της γόμωσης με μάζα W ισοδυναμεί με μάζα 06W σε σημειακή γόμωση Η υποδιάτρηση με μάζα 03W ισοδυναμεί με μάζα 03W σε σημειακή γόμωση Η συνολική γόμωση πυθμένα μήκους 13B και μάζας 13W ισοδυναμεί με σημειακή γόμωση πυθμένα μάζας 09W Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 13 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Συμπεράσματα γόμωσης πυθμένα 3/3 Γόμωση πυθμένα (σε στήλη) W b = 13Bl b Ισοδύναμη σημειακή γόμωση πυθμένα W o = 09Bl b Γραμμική πυκνότητα γόμωσης του πυθμένα l b = 111(α 2 B + α 3 B 2 + α 4 B 3 ) (Kg/m) Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 14 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Γόμωση πυθμένα ενός διατρήματος Γόμωση πυθμένα (σε στήλη) ενός διατρήματος Πειραματικά αποτελέσματα W b = 13Bl b 14(α 2 B 2 + α 3 B 3 + α 4 B 4 ) α 2 = 007 α 3 = c α 4 = 0004 όπου c είναι σταθερά του πετρώματος Τυπικές τιμές: 02 c 1 και συνήθως c = 04 Γραμμική πυκνότητα γόμωσης l = πd2 P 4 d: διάμετρος διατρήματος (m) P: βαθμός συμπύκνωσης EY (Kg/m 3 ) (Kg/m) Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 15 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Τυπική γόμωση πυθμένα Θραυστική ικανότητα γόμωσης πυθμένα Γόμωση πυθμένα μήκους 13B μπορεί να θραύσει την βαθμίδα μέχρι ύψος 2B από το επίπεδο του ποδιού Επιγόμωση Το υπόλοιπο διάτρημα πρέπει να επιγομωθεί με αδρανες υλικό Βέλτιστη κοκκομετρία: 4 9mm Το ύψος της επιγόμωσης είναι συνήθως h = B και ποτέ κάτω από 07B βάσει ΚΜΛΕ Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 16 / 52

Επίδραση της γεωμετρίας Τυπική γόμωση διατρήματος Γόμωση στήλης Όταν το ύψος της βαθμίδας είναι πάνω από 2B τότε απαιτείται γόμωση στήλης για την θραύση του άνω τμήματος Πειράματα έδειξαν ότι η γόμωση στήλης χρειάζεται μόνο το 40% της ενέργειας της γόμωσης πυθμένα Γραμμική γόμωση στήλης=40% Γραμμικής γόμωσης πυθμένα Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 17 / 52

Ειδική κατανάλωση ΕΥ Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 18 / 52

Ειδική κατανάλωση ΕΥ Ειδική κατανάλωση Ειδική κατανάλωση q = W V W: Μάζα ΕΥ σε Kg V: Όγκος συμπαγούς πετρώματος που εξορύσσεται σε m 3 Παράδειγμα σχήματος 2B 2B V = 14B = 14B 3 2 q = 007 + 035 + 0004B B για c = 035 Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 19 / 52

Ειδική κατανάλωση ΕΥ Ειδική κατανάλωση ως προς το φορτίο Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 20 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 21 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Υπολογισμοί γόμωσης πυθμένα για πολλά διατρήματα Επίδραση πολλαπλών διατρημάτων Για τετραγωνικούς καννάβους όπου S = B η ποσότητα της ΕΥ ανά διάτρημα μπορεί να μειωθεί στο 80% σε σχέση με το ένα διάτρημα Εναλλακτικά, για S/B = 125 η γραμμική πυκνότητα γόμωσης μπορεί να υπολογιστεί από την σχέση: l b = 08 111 125(α 2 B + α 3 B 2 + α 4 B 3 ) ή ισοδύναμα l b = K(α 2 B + α 3 B 2 + α 4 B 3 ) όπου K = 111 Οι παραπάνω υπολογισμοί/εκτιμήσεις των K και α i ισχύουν μόνο για δυναμίτιδα (LFB dynamite) Για άλλες ΕΥ απαιτείται διόρθωση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 22 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Ισχύς ΕΥ κατά βάρος Ισχύς ΕΥ κατά βάρος ως προς ΕΥ αναφοράς s = 5 Q v + 1 V 6 Q v0 6 s: ισχύς ΕΥ κατά βάρος ως προς ΕΥ αναφοράς (LFB dynamite) To s ορίζει πόσα κιλά δυναμίτιδας LFB προκαλούν την ίδια έκρηξη με 1Kg του υπό μελέτη εκρηκτικού Q v : ενέργεια που απελευθερώνεται από 1Kg της υπό μελέτη ΕΥ V: όγκος αερίων που απελευθερώνονται από 1Kg της υπό μελέτη ΕΥ Q v0 : 5MJ (LFB dynamite) V 0 : 850lt (LFB dynamite) V 0 Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 23 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Ισχύς κατά βάρος διαφόρων ΕΥ Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 24 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Επίδραση ισχύος ΕΥ στο φορτίο Επίδραση ισχύος ΕΥ στο φορτίο B s Επίδραση ισχύος ΕΥ στον υπολογισμό της l b Αποκλίσεις l = πd2 Ps 4 Η ισχύς κατά βάρος s υπερεκτιμά την πραγματική ισχύ των ΕΥ υψηλής πυκνότητας και ενέργειας όπως το TNT και τα πλαστικά εκρηκτικά με υψηλή περιεκτικότητα σε νιτρογλυκερίνη Αντίθετα, υποεκτιμά την πραγματική ισχύ των ΕΥ χαμηλής πυκνότητας και με χαμηλής θερμοκρασίας έκρηξη όπως το ANFO Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 25 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Σταθερά του πετρώματος c Η εμπειρική σταθερά του πετρώματος c δίδει την ποσότητα ΕΥ που απαιτείται για την θράυση 1m 3 πετρώματος και την μεταφορά του κέντρου βάρους του κατά 0 1m Τυπική τιμή: c = 04 Εύρος τιμών: 02 c 1 Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 26 / 52

Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα Υπολογισμός φορτίου Γραμμική πυκνότητα γόμωσης πυθμένα Λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση (ισχύ) του εκρηκτικού και την κλίση των διατρημάτων προκύπτει: l b = 111f(007B + cb 2 + 00004B 3 ) και l b = πd2 P b s b 4 Υπολογισμός φορτίου Οι παραπάνω εξισώσεις οδηγούν σε τριτοβάθμια εξίσωση ως προς το φορτίο Προσεγγιστικά, όμως, προκύπτει: B d πp b s b όπου ĉ = c + 005 και f = 3 2 111ĉf 3 + n Περιορισμός Η παραπάνω σχέση ισχύει οταν το μήκος του διατρήματος είναι H > 13B + h, όπου h το μήκος της επιγόμωσης Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 27 / 52

Εμπειρική σχέση Langefors Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 28 / 52

Εμπειρική σχέση Langefors Υπολογισμός φορτίου κατά Langefors-Kihlström Υπολογισμός μέγιστου φορτίου B = d P b s b 33 ĉ f S/B B = Μέγιστο φορτίο (m) d = διάμετρος διατρήματος στον πυθμένα (mm) P b = βαθμός συμπύκνωσης ΕΥ (πυκνότητα γόμωσης) (Kg/lt) s b = ισχύς ΕΥ κατά βάρος c = σταθερά πετρώματος (Kg/m 3 ) ĉ = c + 005 για εύρος φορτίου μεταξύ 1 10m f = 3/(3 + n) συντελεστής περιορισμού S/B = απόσταση διατρημάτων προς φορτίο n = οριζόντια προς κατακόρυφη απόσταση (κλίση) διατρήματος Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 29 / 52

Εμπειρική σχέση Langefors Παράδειγμα Ερώτημα Πως μεταβάλλεται το μέγιστο φορτίο με την αλλαγή της κλίσης των διατρημάτων από κατακόρυφα (90 o ) σε κεκλιμένα 72 o (3 : 1); Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 30 / 52

Εμπειρική σχέση Langefors Παράδειγμα Ερώτημα Πως μεταβάλλεται το μέγιστο φορτίο με την αλλαγή της κλίσης των διατρημάτων από κατακόρυφα (90 o ) σε κεκλιμένα 72 o (3 : 1); Απάντηση Κατακόρυφα διατρήματα: α = 90 0 1 n 1 = 0m/m f 1 = 1 B 1 = k Κεκλιμένα διατρήματα: α = 72 0 n 2 = 1 3 m/m f 1 2 = 09 B 2 = k f 2 f 1 B 2 = B 1 B 2 105B 1 f 2 Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 30 / 52 f 1

Διορθώσεις φορτίου Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 31 / 52

Διορθώσεις φορτίου Σφάλμα διάτρησης Σφάλμα διάτρησης Το σφάλμα διάτρησης μπορεί να θεωρηθεί ως το άθροισμα τριών επιμέρους σφαλμάτων: Σφάλμα κολάρου E 1 (m) λόγω κακής αρχικής τοποθέτησης διατρητικού Σφάλμα κλίσης E 2 (m/m) λόγω κακής κλίσης της διατρητικής στήλης Σφάλμα λυγισμού E 3 (m) λόγω λυγισμού της διατρητικής στήλης Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 32 / 52

Διορθώσεις φορτίου Διόρθωση διάτρησης Διόρθωση διάτρησης Για τυπικές επιφανειακές εκμεταλλεύσεις το σφάλμα διάτρησης είναι: E = E 1 + E 2 E = d(mm) 1000 + 003(m/m) H όπου H το μήκος του διατρήματος Ο λυγισμός λαμβάνεται υπόψη μόνο για περιπτώσεις μικρής διαμέτρου διατρημάτων με πολύ μεγάλο μήκος (πχ ειδικές περιπτώσεις υπόγειων εκμεταλλέυσεων - sublevel stoping) Πρακτικό φορτίο λόγω σφάλματος διάτρησης B d = B d 1000 003 H όπου B το μέγιστο φορτίο όπως υπολογίζεται από την εξίσωση του Langefors Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 33 / 52

Διορθώσεις φορτίου Διόγκωση - Συντελεστής επιπλήσματος Συντελεστής επιπλήσματος Όταν ένα συμπαγές υλικό (πέτρωμα) θραύεται τότε ο συνολικός όγκος του μεγαλώνει λόγω των κενών που δημιουργούνται μεταξύ των θραυσμάτων Η διόγκωση του υλικού δίδεται από τον συντελεστή επιπλήσματος: ϵ = V L V B όπου V L ο όγκος των χαλαρών (θραυσμάτων) και V B ο όγκος του άρρηκτου (συμπαγούς) πετρώματος Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 34 / 52

Διορθώσεις φορτίου Διόγκωση σε διαδοχικές σειρές Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 35 / 52

Διορθώσεις φορτίου Διόρθωση διόγκωσης Πρακτικό φορτίο λόγω διόρθωσης διόγκωσης B s = 1 + B ( N 1 N + 3 ) ( ) K 33 όπου B το μέγιστο φορτίο (Langefors), N ο αριθμός των σειρών και K το ύψος της βαθμίδας σε m Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 36 / 52

Διορθώσεις φορτίου Πρακτικό φορτίο Πρακτικό φορτίο Το πρακτικό φορτίο είναι το μικρότερο από τα B d και B s : B p = min(b d, B s ) Για μικρά φορτία (διάμετρος d 4 45in) και μικρό αριθμό σειρών (N 4) επικρατεί το B d Για μεγάλα φορτία ή/και μεγάλο αριθμό σειρών επικρατεί το B s Στα πλαίσια των ασκήσεων του μαθήματος θα χρησιμοποιηθεί μόνο το B d Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 37 / 52

Διορθώσεις φορτίου Προβολή πρακτικού φορτίου σε κάτοψη Προβολή πρακτικού φορτίου στην κάτοψη Η προβολή του πρακτικού φορτίου στην κάτοψη (επίπεδο του δαπέδου της βαθμίδας) δίδεται από την σχέση: B pr = B p cos(arctan(n)) όπου n η κλίση του διατρήματος σε m/m Προσοχή: Το B pr διαφέρει σημαντικά για μεγάλης κλίσης διατρήματα (πχ 45 o ) Για κατακόρυφα ή σχεδόν κατακόρυφα διατρήματα μπορεί να αγνοηθεί Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 38 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 39 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 1/10 Γεωμετρικά μεγέθη K(m): d(mm): B(m): S(m): H(m): U(m): n = x K : Ύψος βαθμίδας Διάμετρος διατρήματος Φορτίο Απόσταση διατρημάτων Μήκος διατρήματος Υποδιάτρηση Κλίση διατρήματος Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 40 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 2/10 Μέγιστο φορτίο (Langefors) B = d P b s b 33 ĉ f S/B P b (Kg/lt): s b : c = 04: ĉ = 045: f = 3/(3 + n): S/B = 125: βαθμός συμπύκνωσης ΕΥ ισχύς ΕΥ κατά βάρος σταθερά πετρώματος για 1 B 10m συντελεστής περιορισμού απόσταση προς φορτίο Σημείωση S/B > 125: υψηλός θρυμματισμός S/B < 125: χαμηλός θρυμματισμός Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 41 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 3/10 Υποδιάτρηση U = 03 B Προσοχή: Σε πετρώματα με στρώση ή επίπεδα αδυναμίας παράλληλα με το δάπεδο 0 U < 03 B Μήκος διατρήματος H = K cos(arctan(n)) + U Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 42 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 4/10 Σφάλμα διάτρησης E = d 1000 + 003 H Πρακτικό φορτίο B p = B d = B E Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 43 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 5/10 Εξορυσσόμενος όγκος ανά διάτρημα Για σειρά διατρημάτων που πυροδοτείται ταυτόχρονα: V d = B p S p K όπου S p = 125 B p Αριθμός απαιτούμενων διατρημάτων Για δεδομένο όγκο παραγωγής V b ανά ανατίναξη: N = V b V d και στρογγυλοποιείται στον αμέσως μεγαλύτερο ακέραιο Σημείωση: Οι παραπάνω σχέσεις είναι οι απλούστερες δυνατές Η γεωμετρία και οι επιβραδύνσεις μπορούν να μεταβάλλουν το μέσο V d Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 44 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 6/10 Ειδική διάτρηση Η ειδική διάτρηση b είναι το μήκος διάτρησης που απαιτείται για την εξόρυξη 1m 3 συμπαγούς πετρώματος b = H B p S p K Σημείωση: Η παραπάνω σχέση ισχύει για την περίπτωση όπου V d = B p S p K Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 45 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 7/10 Γραμμική πυκνότητα γόμωσης πυθμένα l b = πd2 P b 4 Μάζα ΕΥ γόμωσης πυθμένα W b = h b l b = 13Bl b Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 46 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 8/10 Επιγόμωση h o = B Βέλτιστη κοκκομετρία υλικού: 4 9mm Αν h o < B: καλύτερος θρυμματισμός, αυξημένος κίνδυνος εκτόξευσης θραυσμάτων Αν h o > B: χειρότερος θρυμματισμός, μειωμένος κίνδυνος εκτόξευσης θραυσμάτων ΚΜΛΕ Το h o δεν πρέπει να είναι ποτέ κάτω από 07B Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 47 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 9/10 Γραμμική πυκνότητα γόμωσης στήλης l c = 04l b Μήκος γόμωσης στήλης h c = H h b h o Μάζα ΕΥ γόμωσης στήλης W c = l c h c = 04l b h c Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 48 / 52

Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία Μεθοδολογία 10/10 Ειδική κατανάλωση ΕΥ Η ειδική κατανάλωση δίδει την μάζα ΕΥ που απαιτείται για την εξόρυξη 1m 3 συμπαγούς πετρώματος q = W c + W b B p S p K Σημείωση: Η παραπάνω σχέση ισχύει για την περίπτωση όπου V d = B p S p K Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 49 / 52

Άσκηση Περιεχόμενα 1 Γενικά 2 Επίδραση της γεωμετρίας 3 Ειδική κατανάλωση ΕΥ 4 Υπολογισμοί για πολλαπλά διατρήματα 5 Εμπειρική σχέση Langefors 6 Διορθώσεις φορτίου 7 Ανακεφαλαίωση/Μεθοδολογία 8 Άσκηση Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 50 / 52

Άσκηση Δεδομένα Δεδομένα Επιθυμητή παραγωγή: V p = 5000m 3 /ανατίναξη Ύψος βαθμίδας: K = 10m Βάθος προχώρησης: Μέχρι 10m Πλάτος: Όσο απαιτείται Διάμετρος διατρήματος: d = 3in = 76mm Κλίση διατρημάτων: 3 : 1 n = 1/3 Σταθερά πετρώματος: c = 04 ĉ = 045 ANFO: s = 084, P = 08Kg/lt, γόμωση χύδην Gelatine: s = 085, P = 15Kg/lt, γόμωση σε φυσίγγια 65x550mm μάζας 25Kg Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 51 / 52

Άσκηση Ερωτήματα Ερωτήματα Να σχεδιάσετε την ανατίναξη για την επιθυμητή παραγωγή Ο σχεδιασμός θα γίνει για δύο περιπτώσεις: γόμωση όλου του διατρήματος μόνο με ANFO γόμωση πυθμένα με Gelatine και στήλης με ANFO Να υπολογίσετε την ειδική διάτρηση και την ειδική κατανάλωση ΕΥ για τις δύο περιπτώσεις και να σχολιάσετε τα αποτελέσματα Π Λιόλιος (ΜηχΟΠ) Επιφανειακές ανατινάξεις 30 Σεπτεμβρίου 2016 52 / 52