AD RUDNIK BOKSITA SREBRENICA S R E B R E N I C A

S T R U N I R A D

TEMA:

RADNI PROCES BUENJA I MINIRANJA NA PK KOSTURI-SJEVER

SREBRENICA, januara 2015.godine KANDIDAT: Leme Mirnes, rud. tehniar

S A D R A J

1. OPTI DIO............................................................................................................................41.1 Geografski poloaj leita.............................................................................................................41.2 Komunikacija i naseljenost..........................................................................................................41.3 Geomorfoloke karakteristike leita..........................................................................................51.4 Geoloka graa leita................................................................................................................61.5 Opis leita..................................................................................................................................72. UOPTE O BUENJU I MINIRANJU KAO RADNIM PROCESIMA NA P.K..........................................82.1 Osobine radne sredine od znaaja za buenje i miniranje..........................................................93. BUENJE.......................................................................................................................................103.1 Geometrija buenja....................................................................................................................113.1.1 Linija najmanjeg otpora i duina zaepljenja buotine...........................................................123.1.2 Prenik minske buotine.........................................................................................................133.1.3 Rastojanje i mrea minskih buotina.......................................................................................144. RADNI PROCES BUENJA NA P.K. KOSTURI-SJEVER...............................................................155. MINIRANJE..................................................................................................................................175.1 Teorija miniranja.........................................................................................................................175.2 Eksplozivi i eksplozivne materije.................................................................................................175.3 Aktiviranje eksplozivnog punjenja...............................................................................................185.3.1 Detonatorske rudarske kapisle.................................................................................................185.3.2 Elektrini upaljai......................................................................................................................185.3.3 Sporogorei i detonirajui tapin..............................................................................................195.4 Vrste i nain miniranja.................................................................................................................196. RADNI PROCES MINIRANJA NA P.K. KOSTURI-SJEVER..............................................................226.1 Izbor najpovoljnije vrste eksploziva............................................................................................226.2 Izbor inicijalnih sredstava............................................................................................................236.3 Primjer miniranja na P.K. Kosturi-sjever...................................................................................247. MJERE ZATITE KOD BUENJA I MINIRANJA.................................................................................257.1 Transport i skladitenje eksploziva...............................................................................................26 ZAKLJUAK....................................................................................................................................26 LITERATURA...................................................................................................................................27

SPISAK PRILOGA

Prilog broj 1: Geografski poloaj i komunikacije

Prilog broj 2: ema miniranja na PK Kosturi-sjever

1.OPTI DIO

1.1 Geografski poloaj leita

Leite boksita Kosturi-sjever nalazi se na podruju izmeu Vlasenice i Srebrenice.Predstavlja jedno od veih leita. Javlja se u istoj zoni kao i leite umarnica sa kojim je, vjerovatno u geolokoj prolosti predstavljalo jedinstvenu cjelinu.

Leite zahvata povinu od oko 105.000 m2 , a lei izmeu geografskih koordinata:X=4.880.080 i 4.880.450

Y=6.590.800 i 6.600.200

Leite Kosturi je dobilo ime po istoimenom naselju koje se nalazi na njegovom zapadnom i junom obodu.

Geografski poloaj leita i komunikacije prikazan je na prilogu broj 1.

1.2 Komunikacije i naseljenost

Glavna saobraajnica na kome se nalazi ovo boksitonosno podruje je regionalni put Milii- Derventa- Bogodo- Srebrenica, koji se u Miliima prikljuuje na saobraajnicu Sarajevo- Vlasenica- Zvornik, koji ini i osnovni pravac transporta boksita.

Najblia eljeznika stanica normalnog kolosijeka u Malom Zvorniku udaljena je od leita oko 65 km, kao i pretovareno mjesto u fabrici glinice Bira Zvornik.

Transport boksita sa ovog leita vri se postojeim saobraajnicama, to je od izuzetnog ekonomskog znaaja, jer se smanjuju dodatna ulaganja u izgradnju novih saobraajnica.

U pogledu naseljenosti ovo podruje karakterie neregularan raspored naselja, kako u pogledu njihovog makro-rasporeda, tako i u pogledu naseljenosti cjeline.

1.3 Geomorfoloke karakteristike leita

U geomorfolokom pogledu leite se nalazi u okviru tipine planinske oblasti. Najnie kote terena su na junom i jugoistonom dijelu leita oko 770 m, a prema sjeveroistoku visina postepeno raste do 800m i vie.

Po geomorfolokim karakteristikama mogu se izdvojiti dvije cjeline:

1. Zona rasprostranjenja leita2. Obod leita

Za prvu zonu je karakteristina nekarstna morfologija koja se odlikuje rijetkim usamljenim i zaobljenim uzvienjima (Kierak 806 m), s jedne strane i estim dolinama koje u pojedinim dijelovima imaju i strme strane.

Za obod leita karakteristina je morfologija karsta. Po JZ obodu, u najniim dijelovima terena, prisutni su ponori od kojih su najpoznatiji ponor u krajnjem JZ dijelu leita (kod bunara OB-7).Za SI obod leita karakteristine su uvale koje, u stvari, predstavljaju dijelove sa maskiranim ponorima.

Zahvaljujui ovakim osobinama leite Kosturi-sjever, sa svojim rasprostranjenjem u okviru nekarsta, predstavlja oazu u okviru karsta, koja se veoma dobro uoava zahvaljujui, prije svega, veoma izraenim karstnim oblicima po obodu leita.

U reljefu ire okoline se naroito istiu: Radava (1434 m), Kupusna (1352 m), Brestovik (1269 m) i mnogi drugi vrhovi izmeu sliva Jadra i Drine.Ova oblast boksitonosnog podruja je prilino ujednaene visine i dinarskog pravca pruanja, pa je vjerovatno u geolokoj prolosti predstavljala karstno polje.

1.4 Geoloka graa leita

U geolokom sastavu boksitonosnog podruja zastupljene su sedimentne stijene trijaske, kredne, neogene i kvartarne starosti.

a) T r i j a s

Sedimenti trijasa na ovom podruju imaju znatno rasprostranjenje, a znaajni su to ine neposrednu podinu leita boksita. Predstavljeni su masivnim, rjee uslojenim krenjacima svjetlosive do pepeljaste boje. Krenjaci su izrazito karstifikovani i ispucali.

b) B o k s i t i

Diskordantno preko trijaskih krenjaka lee boksiti koji su smjeteni u paleoudubljenim trijaskih krenjaka tipa vrtaa, uvala i manjih dolina. Obino su nepravilno slojevitog ili soivastog oblika i debljine.

c) N e o g e n i s e d i m e n t i

Neogeni sedimenti javljaju se du itavog boksitonosnog podruja i imaju relativno veliko horizontalno i vertikalno rasprostranjenje. Lee diskordantno preko svih starijih sedimenata (izuzev gornje krede) i ine neposrednu krovinu boksita.Debljina im se kree u dosta irokim granicama od nekoliko do skoro 300 m.U litolokom pogledu to je heterogena serija uglavnom pjeskovito-glinovitog sastava.

d) K v a r t a r

Naslage kvartarne starosti nemaju veliko rasprostranjenje. U viim dijelovima terena predstavljene su humusnim pjeskovito-glinovitim pokrivaem debljine do 2 m

1.5 Opis leita

Leite bokista Kosturi-sjever zahvata povrinu od oko 105.000 m2 a lei izmeu geografskih koordinata:

X= 4 880 080 i 4 880 450Y= 6 590 800 i 6 600 200

U najveem dijelu svog rasprostranjenja leite je pokriveno arenom serijom sedimenata (pjeskovito-glinovita serija), dok su izdanci blizu povrine pokriveni humusnim pokrivaem.

Samo rudno tijelo je nepravilno slojevitog oblika sa pravcem pruanja sjeveroistok-jugozapad (SI-JZ)Pad rudnog tijela prema jugozapadu (JZ) pod uglom od 20-500.Monost rudnog tijela iznosi oko 28 m. Najvea monost rudnog tijela je u JZ dijelu leita.

1.6 Kvalitet boksita

Kvalitet boksita, kao u istalom i svih mineralnih sirovina, odreuje u prvom redu njegov mineroloki i hemijski sastav.

1.6.1 Mineroloki sastav boksita

Obzirom na minerololi sastav, a prema koliini aluminijskih minerala boksite dijelimo na: bemitske, hidrargilitske, dijasporne i boksite u ijem se sastavu nalaze podjednako izmjeane sve tri mineralne komponente.

Boksit leita Kosturi-sjever kao i boksiti na drugim leitima ovog boksitonosnog podruja pripadaju bemitskom tipu.

Bemit je glavni nosilaca aluminijuma i po koliini dolazi na prvo mjesto meu mineralima u boksitu. Preteno je rasporeen u osnovnoj masi boksita, mada u znatnim koliinama ulazi u sastav oolita i pizolita. Najee je fino iskristalisao a pojavljuje se i u vidu ljuspica i zrnaca.

Kaolinit je redovni pratilac bemita i preteni nosilac silicijuma u boksitu. Ostali minerali silicijuma dosadanjim ispitivanjem otkriveni su u neznatnim koliinama.

Od minerala eljeza u boksitu su najvie zastupljeni hematit i hidrohematit, i to kako u osnovnoj masi tako i u oolitima i pizolitima.Minerale gvoa redovno prate minerali titana, a u manjim koliinama i minerali mangana.Za sada je u boksitima utveno 46 elemenata od kojih 10% ima maksimalan sadraj vei od 1% dok ostali elementi ne prelaze 0,1%.3. UOPTE O BUENJU I MINIRANJU KAO RADNIM PROCESIMA NA POVRINSKIM KOPOVIMA

Buenje i miniranje predstavlja prvu fazu tj. prvi radni proces u tehnolokom procesu dobivanja korisne mineralne sirovine.

U savremenom rudarstvu ne moe se zamisliti dobijanje mineralnih sirovina bez upotrebe buako-minerskih radova, a posebno kod eksplotacije mineralnih sirovina u velikim razmjerama, kao to je na povrinskim kopovima i u podzemnoj eksplotaciji.

Buako-minerski radovi su jedan od najuticajnijih faktora na ekonominost eksplotacije mineralnih sirovina. Udio ovih radova u cjeni kotanja jedinice proizvoda na povrinskim kopovima kree se od 20-40%.

Geometrija buenja je veoma bitan faktor, ona diktira koliinu i granulometrijski sastav odminiranog materijala.Zapremina odminirane stijenske mase, granulometrijski sastav, oblik i irina gomile izminiranog materijala direktno utiu na efikasnost rada i stepen iskoritavanja utovarno-transportne mehanizacije.

Razvoj tehnike i tehnologije utovara i transporta mase na rudnicima u svijetu, pa i kod nas, je u nekoliko zadnjih godina znatno napredovao, to je diktiralo uvoenje savremenije tehnologije buenja i miniranja.

Efekat buenja i miniranja zavisi prvenstveno od grae stijenske mase, njenih fiziko-mehanikih osobina, rudarsko-tehnikih karakteristika eksploziva i naina aktiviranja minskog polja. Naravno, u ove uzroke koji utiu na uspjeh buenja i miniranja, spada i strunost, lino iskustvo i konkretan sluaj minskog polja.

Pravilan izbor sistema buenja i miniranja za odreenu sredinu ima veoma veliki znaaj, jer bitno utie na ekonominost rada.

2.1 Osobine radne sredine od znaaja za buenje i miniranje

Kod izvoenja rudarskih radova, kao to su buenje i miniranje stijena, vrlo bitno saznanje je poznavanje njihovih fiziko-mehanikih osobina. Podaci o ovim osobinama se dobijaju kroz istraivaka buenja u sklopu inenjersko-geolokih i geofizikih istraivanja i niza laboratorijskih ispitivanja uzoraka stijena.

Poznavanjem ovih osobina mogu se optimizirati parametri pri buenju i miniranju i time pravilno izabrati i primjeniti oprema, normirati i smanjiti potronja raznih materijala kod ove vrste rudarskih radova.

Fiziko-mehanike osobine koje treba poznavati pri izvoenju buenju i miniranju su:vrstoa na pritisak, vrstoa na udar, njena struktura, tvrdoa, abrazivnost, plastinost i elastinost, rastresitost, sposobnost buenja i razaranja, drobljivost i druge osobine.

Zavisno od potreba za rudarskim radovima bile su odreivane fiziko-mehanike osobine i u toku izvoenja radova. Tako npr. Struktura, vrstoa i tvrdoa bile su relativno rano odreene za mnoge stijene i one su bile osnovni pokazatelj za njihovo dalje odreivanje.

Pod vrstoom stijene podrazumijeva se njena sposobnost da se odupre razaranju djelovanja spoljnih sila. Ova osobina direktno je zvisna od njene tvrdoe, strukture, abrazivnosti i mineralnog sastava.

Tvrdoa stijene je njena otpornost suprostavljanja prodiranja buae krune ili dlijeta pri buenju. Zavisi od vrste minerala, krupnoe i oblika zrna kao i meusobnih sila koje povezuju zrna.

Abrazivnost stijene je njena sposobnost habanja buae krune pri procesu buenja. Obino se izraava stepenom otupljenosti otrice krune ili smanjenjem njihovih teina pri buenju.

Rastresitost je sposobnost poveanja zapremine pri odvajanju materijala od masiva.

3. BUENJE

Buenje minskih buotina je postupak izrade cilindrinih upljina u stijeni i mineralnoj sirovini, u koje se stavlja odreena koliina eksploziva radi miniranja.Buenje se izvodi i u druge svrhe kao to je istraivanje leita, buenje za vodosnabdjevanje, buenje za naftu i dr.

Minska buotina je cilindrina upljina u stjeni izraena postupkom buenja bilo kojeg prenika ako je dubina vea od 5 m, ili bilo koje dubine ako je prenik vei od 75 mm.

Mehaniki postupke buenja moemo podjeliti na etiri vrste i to: udarno, rotaciono, udarno-rotaciono i rotaciono-udarno.

Princip rada udarnog buenja zasniva se na periodinom dizanju i sputanju tekog buaeg dlijeta koje pada sa odreene visine na dno buotine i razara stijenu.

Rotaciono buenje se zasniva na principu struganja stijenske mase. Dlijeto se pod optereenjem obre na dnu buotine i tako pod pritiskom vri buenje tj. rezanje. Buaa kruna ree dno buotine i stvara materijal koji se iznosi vani putem zraka ili vode.

Udarno-rotaciono buenje predstavlja kombinaciju rotacije i udara. Princip rada se sastoji u tome da se sjeivo nalazi pod dejstvom udarne sile klipa, pri emu se poslije svakog udara zaokrene za odreeni ugao.

Kod ostalih naina buenja (nemehanikih) razlikujemo: termiko, zvuno, hemijsko i svjetlosno buenje.

U strunoj literaturi postoji vie klasifikacija buotina. Tako moemo izvriti podjelu buotina prema: preniku minske buotine, duini buotine, poloaju itd.

Danas je najea podjela buotina prema preniku na: Buotine malog promjera (do 100 mm) Buotine srednjeg promjera (od 100 do 170 mm) Buotine velikog promjera (170-500 mm)Prema duini buotine se djele na: Plitke minske buotine (do 5 m) Duboke minske buotine (preko 5 m)Prema poloaju buotine djelimo na: vertikalne, kose i horizontalne .

Takoer, imamo i podjele buotina na osnovu drugih parametara. Tako buotine prema namjeni mogu biti istrane i eksploatacione.Istrano buenje se izvodi u cilju dobijanja podataka o leitu mineralnih sirovina (poloaj rudnog tijela, monost, kvalitet itd.) tj. za interpretaciju rudnog tijela.Eksploataciono buenje se primjenjuje za drobljenje stijenskog materijala u samom procesu proizvodnje na rudnicima3.1 GEOMETRIJA BUENJA

U savremenoj tehnici izvoenja buako-minerskih radova na povrinskim kopovima se u svijetu, pa i kod nas, sve vie poklanja panja optimalizaciji buako-minerskih parametara.Mehanizacija na povrinskim kopovima je uslovljena nainom miniranja, s obzirom na potrebne kapacitete proizvodnje, utovara i transporta.

Dakle, cilj optimizacije je dobiti jednim miniranjem to vee koliine materijala odreene granulacije. Time bi se smanjio broj miniranja u toku godine, a poveao stepen iskoritavanja utovarno-transportne preme, kao i drobilinih postrojenja.

Pri izboru geometrije kod buako-minerskih radova odreeni parametri minske buotine bie zadovoljavajui za jedan povrinski kop i jednu radnu sredinu, a za druge ne.Najvanije parametre buako-minerskih radova naveemo u slijedeem poglavlju.

3.1.1 Nagib i duina minske buotine

Za visinu etae povrinskog kopa strogo je vezana i duina minske buotine (Lb), kao i duina eksplozivnog punjenja (Lep).Duina minske (Lb) buotine zavisi od visine etae (H), prenika buotina (d), kao i ugla nagiba buotine prema horizontali ().Ta zavisnost moe se izraziti poznatom formulom:

Lb =

lp- duina probuenja (m)lp- 10-15 d, (m) d- prenik minske buotinelp- 0,15-0,25 W (m) W- linija najmanjeg otpora

Duina eksplozivnog punjenja (Lep) zavisi od duine buotine, duine zaepljenja buotine i duine i duine vazdunog meuprostora. Prema tome, duina eksplozivnog punjenja izraava se formulom:

Lep = Lb Lp Lvmp (m)

Lb- duina buotine (m)Lp- duina zaepljenja buotine (m)Lvmp- duina vazdunog meuprostora (m)

Nagib minske buotine je najee jednak nagibu radne kosine etae. Time se dobija konstantna linija najmanjeg otpora po cijeloj duini buotine, to pojednostavljuje proraune kod projektovanja buenja i miniranja.3.1.2 Linija najmanjeg otpora i duina zaepljenja buotine

Linija najmanjeg otpora je najkrae rastojanje slobodne povrine od eksplozivnog punjenja.Linija najmanjeg otpora (W) u najveoj mjeri zavisi od prenika minske buotine i vrste eksploziva koji je definisan gustoom, dok ostale veliine imaju manji uticaj.Linija najmanjeg otpora se moe izraziti na vie naina, a jedan od njih je na osnovu empirijskog obrasca:

, (m)

Lep- duina eksplozivng punjenja (m)d- prenik buotine (m)- gustoa eksploziva (kg/dm3) =1540,1500,1130,1030 (ovisno od vrste eksploziva)- koeficijent iskoritenja buotine (=0,90)g- koeficijent gustoe punjenja (g=0,90)q- specifina potronja eksploziva (kg/m3 ) q=0,25-0,45H- visina etae (m)

Takoer, liniju najmanjeg otpora moemo odrediti iz obrasca:

W=Bo sin

Bo= - udaljenost I reda buotine od ivice etae ugao nagiba buotine prema horizontali

Duina epa minske buotine (I) utie na efekte miniranja. Istraivanja su pokazala da duina epa u najveoj mjeri zavisi od prenika minske buotinei otpora u podu etae. Za proraun duine epa mogu se koristiti formule:

I = (0,75-1,0) W, (m)

Duina epa se moe odrediti i na osnovu prenika minske buotine, po formuli:

L=(20-40) d, (m)

d- prenik buotinel = 20 d- za vrste stijenel = 40 d- za meke stijene

3.1.3 Prenik minske buotine

Jedan od osnovnih parametara buenja je prenik minske buotine (d). Izbor prenika minskih buotina vri se prema zahtjevima krupnoe, katergoriji raspucalosti masiva, visini etae, specifinoj potronji eksploziva i dr.Pored strukture (raspucalosti) masiva, treba znati i veliinu dozvoljenog komada, odnosno granicu gdje poinje negabarit. Izmeu prenika buotine d i dimenzije maksimalnog komada D postoji direktna zavisnost :

d = k D (mm), gdje je

k- koeficijent proporcionalnostik = 0,1 za teko drobive stijenek = 0,2 za srednje drobive stijenek = 0,3 za lako drobive stijene

Prenik minske buotine je neposredno vezan za izbor bagera, odnosno zapreminu bagerske kaike. Meusobni odnos izmeu ova dva parametra se izraava po obrascu, polazei od gabaritnih dimenzija komada :

Gabaritni komadi < 0,75

E- zapremina bagerske kaike (m3 )

Iz ovog se moe vidjeti meusobna zavisnost izmeu buenja i utovara, odnosno transporta stijenskih masa. Ukoliko prenik buotine nije u navedenom odnosu sa zapreminom bagerske kaike dolazi do pojave negabaritnh komada, odnosno uticaja na kapacitet utovarne i transportne opreme.Prenik minske buotine je u tijesnoj vezi s linijom najmanjeg otpora, specifinoj potronji eksploziva i gustinom eksplozivnog punjenja. Ta zavisnost se moe raunati po formuli :

d = 1,25 W (mm)q- specifina potronja eksploziva (kg/m3)- gustina eksplozivnog punjenja (kg/ dm3)3.1.4 Rastojanje i mrea minskih buotina

Mrea minskih buotina odreena je rastojanjem izmei buotina u redu ( a ) i rastojanjem izmeu redova buotina ( b ). Ovi parametri se odreuju po formulama:Rastojanje izmeu buotina u redu ( a ) :a=m1 W, (m)

m1 koeficijent zblienja buotina, koji se kreem1 = 0,9-1,5 kod trenutnog paljenjam1 = 1,1-1,5 kod milisekundnog paljenja

Razmak izmeu redova buotina:

b= m2 W, (m)b= a /m

m2 = 0,9 za trenutno miniranjem2= 1,0 za milisekundno miniranje

Mrea minskih buotina moe biti u kvadratnom ili ahovskom (trougaonom) rasporedu. U sluaju ahovskog rasporeda, buotine ine istostrani trougao. U posljednje se vrijeme upotrebljava tzv. gnijezdasti raspored, ime se postie smanjenje specifinog utroka eksploziva.

4. RADNI PROCES BUENJA NA P.K. KOSTURI-SJEVER

Na osnovu geolokih i geomehanikih ispitivanja na PK Kosturi-sjever ustavljeno je da krovinu i podinu leita ine meki (jednoaksijalna vrstoa na pritisak c = 22 Mpa ) veom ispucali krenjaci sa mekom glinovitom ispunom.Na osnovu takvih geolokih karakteristika, u prvom redu podinskih naslaga, predvieno je da se otkopavanje vrti ripovanjem. Meutim, u podinskom masivu nailo se na djelove koji su takoe znatno ispucali i sa nepromjenjenim karakteristikama ispune, ali sada sa vrom osnovnom stijenskom masom koja se vrlo teko otkopava ripovanjem.Za buenje minskih buotina manjih prenika koriste se uglavnom udarno rotacione builice i to : sa dubinskim ekiem sa spoljnim ekiemNa PK Kosturi-sjever kao utovarna maine se koriste bager sa zapreminom kaike 2-3 m3, a za transport materijala kamioni sa zapreminom sanduka oko 10 m3 .S obzirom na utovarno-transportnu mehanizaciju malih kapaciteta, kao i navedene fiziko-mehanike osobine radne sredine na PK Kosutri-sjever predviena je buaa garnitura sa krunom prenika od 60-89 mm. Treba koristiti buae garniture sa udarno-rotacionim buenjem i tzv. bradaviaste krune.Trenutno se buenje na PK Kosutri-sjever izvodi sa buaom garniturom ROC 712 firme ATLAS COPCO sa prenikom krune 76 mm.

4.1 DEFINISANJE GEOMETRIJE MINSKIH BUPTINA NA PK Kosturi-sjever

Najvei uticaj na geometriju buenja imaju slijedei parametri: visina etae, prenik buotine i ugao nagiba etae. Na PK Kosturi-sjever ovi parametri imaju slijedea vrijednosti, na osnovu kojih emo izvriti definisanje geometrije buenja na ovom kopu. Visina etae: H=10 m Prenik buotine: d= 76 mm Ugao nagiba etae: = 700 Udaljenost I reda buotine od ivice etae:Bo= = = 3,01 m = 3 mLinija namjanjeg otpora:W=Bo sin = 3sin 700 = 2,81 m = 2,8 m Duina minske buotine :L =

L =

Usvojeno L = 11 mRastojanje izmeu buotina u redu:a=m1 W=1,0 2,8=2,8 mRastojanje izmeu redova buotina:b= a/m=2,8/0,9= 3,11 m 3,1 m

Duina epa minske buotine :L= 1,1 W =1,1 2,8=3,08 m = 3,1 m

Prema tome, usvojeni geometrijski parametri za H=10 m, = 700 i d=76 mm na PK Kosturi su :Lb= 11 m a=2,8 mW=2,8 m b=3,1 mBo =3 m L=3,1 m

Prema tome, za buenje na PK Kosturi-sjever koriste se duboke minske buotine paralelne ivici etae, pod uglovom =700 i duinom Lb=11 m.

5.MINIRANJE

5.1 TEORIJA MINIRANJA

Miniranje, kao nain razaranja stijena, je sloen fiziko-mehaniki proces koji zavisi u prvom redu od osobine radne sredine koja e minirati. Kada doe do detonacije eksplozivnog punjenja dolazi do stvaranja pritisak od detonacije i od gasova sa visokom temperaturom. Pri tome pritisak detonacije djeluje trenutno, a pritisak gasova sve dok ne doe do promjene zapremine stijenske mase. Osnovne pretpostavke su: Da tlani talas zajedno sa gasovima ima kljunu ulogu u lomljenju i sitnjenju materijala Da uz stijenske buotine nastaju radijalne pukotine koje se uslijed pritiska gasova pokreu Da se poveanjem eksplozivnog punjenja ne poveava zona lomljenja ve samo stepen drobljenja materijala

5.2 EKSPLOZIV I EKSPLOZIVNE MATERIJE

Eksplozivne materije (eksploziv) nazivaju s e hemijska jedinjenja ili hemijske smjee koje sagorjevanjem, u kratkom vremenu, oslobaaju ogromnu koliinu energije (toplote) u obliku gasovitih produkata koji mogu izviti mehaniki rad.Pod eksplozijom se podrazumjeva proces brzog oslobaanja toplotne energije koja je direktno vezana za stvaranje gasova iji je pritisak daleko vei od pritiska radne sredine u kojoj je nastala eksplozija

Klasifikacija eksploziva moe biti prema hemijskom sastavu, fizikim osobinama, agregatnom stanju, itd.Prema agregatnom stanju eksplozivi mogu biti gasoviti, teni i vrsti.Prema nainu upotrebe eksplozivi mogu biti: primarni, sekundarni, baruti, privredni i specijalni.Kvalitet eksploziva odreuje se prema njegovim fiziko-hemijskim i minersko-tehnikim osobinama. Tu spadaju: gustina, brzina detonacije, snaga, osjetljivost na udar, gasna zapremina, bilans kiseonika i dr.Gustina eksploziva ini odnos njegove mase i zapremine i izraava se u (kg/dm3).Pod brzinom detonacije podrazumjeva se brzina detonacijskog talasa kojom se on iri kroz eksploziv. Na osnovu ove brzine vri se izbor najpovoljnije vrste eksploziva za konkretnu radnu sredinu.Radno dejstvo eskploziva (snaga) jeste snaga koju eksploziv proizvede prilikom upotrebe.Gasna zapremina predstavlja zbir zapremina koji nastaju pri detonaciji 1 kg eksploziva izraenh u dm3 I svedenih na uslove od 00 C i normalnom atmosferskom pritisku.Bilans kiseonika u eksplozivu predstavlja broj koji pokazuje koliko grama kiseonika ostaje u viku ili nedostaje pri sagorjevanju 100 g eksploziva.

5.3 AKTIVIRANJE EKSPLOZIVNOG PUNJENJA

Za miniranje u rudarstvu i graeninarstvu koriste se brizantni i sekundarni eksplozivi. Aktiviranje eksplozivnog punjenja moe se izvriti pomou: Detonarske kapisle Elektrinog upaljaa (detonatora) Sporogoreeg i detonatorsko tapina

5.3.1 Detonatorske rudarske kapisle

To su cilindrine metalne ahurice izraene od bakra i aluminijuma i njihovih legura. Na dnu kapisle stavlja se brizantni eksploziv, a iznad njega stavlja se inicijalni eksploziv.Ove kapisle se izrauju u dvije vrste: rudarska kapisla broj 8 i broj 6. Kapisla broj 8 se koristi prilikom miniranja, a broj 6 kod ispitivanja osjetljivosti eksploziva na iniciranje radurske kapisle. Pakuju se u kartonske kutije u koliini od 100 komada.

5.3.2 Elektrini upaljai

Pomou elektrinih upaljaa moe se izvriti aktiviranje eksploziva na velike udaljenosti, zatim u vremenu u kojem elimo, kao i velik broj buotina. Time se postie najvea bezbjednost ljdsva i najvei efekat ruenje.Elektrini upaljai ili detonari sastoje se od : Tijela upaljaa Metalnog izolacionog provodnika Usporivaa Detonatorske kapisle

Kada se radi o vremenskim i milisekundnim elektrinim upaljaima onda se izmeu upaljaa i eksplozivnog punjenja ugrauje usporiva od sporogoree smjese.Paljenje elektrinih upaljaa moe se vriti pomou razliitih maina koje proizvode istosmjernu struju jaine 0,8-3 A.Prema namjeni i vremenu elektrini detonatori se dijela na : trenutne, vremenske i milisekundne.

5.3.3 Sporogorei i detonirajui tapin

Sporogorei tapin se koristi za iniciranje minskog punjenja pomou otvorenog plamena.Sastoji se iz sri crnog baruta, izolacionog dijela i pamunog konca koji prolazi kroz sr baruta. Vrijeme gorenja 1 m sporogorueg tapina treba da iznosi 110 do 140 sekundi ili u prosjeku 125 sekundi.

Detonirajui tapin slui za trenutno izazivanje detonacije jednog ili vie eksplozivnog punjenja na veoj udaljenosti. Koristi se za masovna miniranja po sistem velikih buotina na povrinskim kopovima i kamenolomima.

5.1 VRSTE I NAIN MINIRANJA

Kod eksploatacije mineralnih sirovina izbor metode miniranja spada u prioritetne zadatke.Izbor naina miniranja zavisi od vie faktora: Rezervi mineralnih sirovina Kapaciteta eksploatacije i dinamike radova Traenog stepena granulacije odminirane mase Mjera sigurnosti pri izvoenju minerskih radova

U praksi se najee primjenjuju slijedee vrste miniranja: Miniranje s plitkim minskim buotinama Miniranja s dubokim minskim buotinama Kotlovsko miniranje Sekundarna miniranja za usitnjavanje krupnijih komada Specijalna miniranja

Rezultati koje dobijemo miniranjem su: oblik odminirane stijenske mase i njena geometrija, potresi koji nastaju, vazduni udari i razbacivanje komada stijenske mase.Negativan efekat koji se moe dobiti jeste zatajivanje minskih polja.

5.4.1 Miniranje plitkim minskim buotinama

To su miniranja gdje je dubina buotine do 5 m, a njen promjer do 75 mm. Ova vrsta miniranja primjenjuju se kod: etaa niskih visina, iskopa temelja jama, iskopa plitkih usjeka i zasjekam, sekundarnog usitnjavanja velikih blokova odminirane mase, miniranja u jamskim otkopima i tunelima.

Kod ove vrste miniranja linija najmanjeg otpora rauna se po formuli:

W= ( m )

Gdje je:

Qm koncentracija eksplozivnog punjenja u minskoj buotini (kg/m3)q specifina potronja eksploziva (kg / m3)

Koncentracija eksplozivnog punjenja (Qm) se izraunava po formuli :

Qm=

Gdje je:

d- promjer patrone eksploziva (m)- gustina eksploziva (kg/m3)

Razmak izmeu minskih buotina u redu rauna se po formuli:

a= m W (m)

gdje je:

m- koeficijent gustoe minske buotine (m=0,8-1,6)Manji koeficijent se uzima za dobijanje krupnije granulacije a vei za dobijanje sitnije granulacije.5.4.2 Miniranje dubokim minskim buotinama

Pod dubokim minskim buotinama podrazumijevaju se buotine vee dubine od 5 metara i promjera veeg od 75 mm.Dubina buotina zavisi od visine etae, nagiba buotine, dok samo probuenje zavisi od linije najmanjeg otpora.Veliina probuenja (hp) izraunava se po formuli :

Hp = 0,3 W (m)

gdje je :W- linija najmanjeg otpora (m)

Probuenjem se poveava koncentracija eksploziva pri dnu minske buotine koja obezbjeuje potpuni odlom stijene i sprjeava stvaranje pragova na podu etae.

U odnosu na radnu etau miniranje se vrti kosim i vertikalnim minskim buotinama. Nagib kosine buenja ide pod uglom od 60-900 u odnosu na horizontalu i uvijek paralelno sa kosinom radne etae

Radijus djelovanja eksplozivnog punjenja je veoma bitan parametar, jer uslijed djelovanja eksploziva u stijeni stvara jedno udubljenje koje nazivamo lijevkom razaranja. Liniju razaranja odreuju tri parametra: Radijus lijevka razaranja (r) Radijus eksplozije (R) Linija najmanjeg otpora (W)Pokazatelj djelovanja eksplozije jednog eksplozivnog punjenja dat je odnosom r i W tj.

n=

U zavisnosti od veliine n razlikujemo tri sluaja djelovanja eksplozije: Ako je n=1 tada je r=W i imamo normalno djelovanje eksplozije n < 1 tada je r < 1 i imamo umanjeno djelovanje eksploziv a n > 1 i tada je r >1 i imamo usiljeno djelovanje eksplozije.

6. RADNI PROCES MINIRANJA NA P.K. KOSTURI-SJEVER

Uzimajui u obzir karakteristike radne sredine na PK Kosturi-sjever navedene stijene spadaju u kategoriju mekih do srednje vrstih stijena.To moemo vidjeti iz podataka za jednoaksijalnu vrstou na pritisak navedene radne sredine( tabela broj 1.)

Broj buotinaBroj analizap (kN/cm2)Srednja vrijednost (N/cm2)

K-2546,033111,69

K-460,832137,29

K-561,202200,35

K-63211,282363,92

Tabela broj 1: Vrijednosti za jednoaksijalnu vrstou radne sredine na PK Kosturi-sjever

6.1 IZBOR NAJPOVOLJNIJE VRSTE EKSPLOZIVA

Na izbor vrste eksploziva najvei uticaj, takoer ima karakteristika radne sredine. Na osnovu osobina radne sredine vrimo izbor najpovoljnije vrste eksploziva. Da bi se energija eksploziva mogla u najveoj mjeri iskoristiti potrebno je poznavanje procesa eksplozije i radne sredine koju elimo minirati.

Jedna od bitnih osobina, na osnovu koje moemo izvriti izbor eksploziva, je brzina prostiranja uzdunih elastinih talasa kroz konkretnu radnu sredinu.Ukoliko je brzina prostiranja ovih talasa jednaka detonacionoj brzini eksploziva, onda eksploziv sa takvom osobinom najbolje odgovara za miniranje u toj sredini.Ta povezanost je data izrazom:

Vu k = D

gdje je:

Vu- brina uzdunih elastinih talasa kroz radnu sredinu (m /s)k koeficijent refleksije ( k= 0,6-0,9) - zapreminske teina radne sredine ( gr/cm3)D detonaciona brzina eksploziva ( m/s) zapreminska teina eksploziva ( gr/cm3)

Na osnovu prethodne formule dobijamo izraz za izraunavanje detonacione brzine eksploziva koji odgovara dotinoj radnoj sredini :

D = , ( m/s )

Na osnovu ovih karakteristika za miniranje na PK Kosturi-sjever odabran je eksploziv ANFO, koji spada u eksplozivne smjee.Ovaj eksploziv spada u eksplozivne smjee jer nije osjetljiv na RK broj 8, pa se za detoniranje ovog eksploziva koriste pojaivai ( busteri ).

U narednoj tabeli date su minersko-tehnike karakteristike eksploziva koji e se koristiti na PK Kosturi.

Tehnike karakteristikeAmoneks IAnfeks PP

Gustina (gr/cm3)1,05-1,100,90-0,95

Bilans kiseonikaUravnoteenUravnoteen

Gasna zapremina (kg/dm3)1.0041.045

Brzina detonacije (m/s)4.100-4.3002.000-2.500

Prenos detonacije (cm)7Kontakt

IniciranjeRK br.8Buster 80 gr.

Tabela br. 2: Tehnike karakteristike eksploziva na PK Kosturi-sjever

6.2 IZBOR INICIJALNIH SREDSTAVA

Za iniciranje ANFO eksploziva se ne preporuuje primjena detonirajueg tapina, zbog toga to detonirajui tapin nepotpuno detonira ANFO eksploziv.Pri tome se oko 65 % eksploziva deflagrira, a samo ostatak od 35 % detonira.

Imajui to u vidu, za iniciranje eksplozivnih punjenja na minskim poljima se koristi inicijalni neelektrini sistem NONEL. Prednosti ovog sistema miniranja su: NONEL sistem omoguava iniciranje sa dna ime se postiu najbolji rezultati miniranja Cjevica nije osjetljiva na elektrine impulse na terenu i udar Jednostavan je za rukovanje, ima mali broj otkaza i bezbjedan je sistem

Ovaj sistem se sastoji od inicijalne niskoenergetske cjevice na kojoj se na jednom kraju nalazi detonator DK.6 sa odgovarajuim milisekundim usporenjem, a na drugoj strani detonator DK-8 sa usporenjima od 400 do 500 ms sa korakom od 25 ms.6.3 PRIMJER MINIRANJA NA PK KOSTURI-SJEVER

Kao primjer konkretnog miniranja na ovom kopu daemo u opisu jednog od izvedenih miniranja. Miniranje je izveno na rudi 16.07.2008.godine. Za miniranje je koriten tzv. Nonel sistem.ematski izgled minskog polja tj. ema miniranja data je na skici ( prilog broj 2 ).

-PRORAUN MINIRANJA-

Duina miniranja minskog polja L = 70 mirina minskog polja prosj. = 9 m

Ukupan broj buotina : Nb = 47 mUkupna duina buotine: LB = 151 m

Geometrija buenja : a x b = 4 x 4 m

Prosjena dubina buotine : Lb (prosj.) = = 3,2 m

Proraun dobijene koliine materijala miniranjem

Q = L p. Lb = 70 9 3,2 = 2016 m3

- UTROENE KOLIINE EKSPLOZIVA I EKSPL. SREDSTAVA ZA MINIRANJE

BOHEX O 60 mm = 504 kgDANUBIT O 60 mm = 72 kgNONEL KONEKTORI 17 ms = 20 kom.NONEL DETONATORI 500 ms = 47 komRUDARUSKE KAPISLE br.8. = 2 kom.SPOROGOREI TAPIN = 5 m

7. MJERE ZATITE KOD BUENJA I MINIRANJA

Kao i kod svih ostalih radnih procesa u rudarstvu i za buenje i miniranje su vezane odreene mjere zatite i tehniki propisi. Ovih mjera se moramo strogo pridravati u cilju sigurnosti po ljude, mehanizaciju i ivotnu sredinu gdje se izvode ovi radovi. Te mjere zatite bie opisane u narednom poglavlju.

Prije samog poetka miniranja potrebno je preduzeti odreene radnje u cilju atite, i to :

obiljeiti minsko polje ( pomou crvenih zastavica ) sve zaposlene udaljiti iz opasne zone udaljiti mehanizaciju na bezbjedno rastojanje postavljanje rampe na svim prilaznim putevima i strae na odreenim mjestima

Palioci mina vre punjenje minskih buotina. Kada je izveno povezivanje, rukovodilac miniranja provjerava da li su ispotovani gore navedeni uslovi.Nakon toga se daju signali za miniranje. Signali za miniranje su: Prvi signl - jedan put dugo,koji oznaava da su minske buotine napunjeneDrugi signal - dva puta dugo,minske buotine su povezane i spremne za aktiviranjeTrei signal - tri puta dugo,kojim se objavljuje poetak miniranja i daje se na jedan minut poslije drugog signala.etvrti signal jedan put kratko, oznaava zavretak miniranja. Ovaj signal se daje nakon to rukovodilac miniranja i palilac mina obiu mjesto miniranja i provjere da li su sve buotine aktivirale.

Takoer u cilju sigurnosti, po tehkim normativima, nalae se utvrivanje zone ugroenosti od miniranja. Te zone su: zona ugroenosti od razlijetanja komada vibracija tla zona od pritiska vazdunog udara zona ugroenosti od otrovnih gasova

7.1 TRANSPORT I SKLADITENJE EKSPLOZIVA

Transport eksploziva vri se posebnim vozilom koje je opremljeno sa svim znakovima upozorenja za opasne materije Eskplozivne materije inicijatori eksplozije se pakuju u drvene sanduke mase do 35 kg.Prenoenje eksplozivnih materija vre lica ovlatena za miniranje, sa pomonicima obuenim za rad sa eksplozivnim sredstvima. Palilac mina smije prenositi najvie 100 kg eksploziva i najvie 50 komada kapisli i to u zasebnim torbama.

Skladita se nazivaju zemljini prostori u kojima se uvaju eksplozivne materije. Prema namjeni podijeljena su na : glavna, pomona i privremena.Skladite eksploziva se moraju graditi na odreenoj udaljenosti od naselja i objekata kao to su putevi, dalekovodi itd.

ZAKLJUAK

Kao to vidimo iz rada, proces buenja i miniranja je veoma vana faza u sistemu povrinski kop.Takoe, ovaj proces bitno utie s ekonomskog aspekta na cjenu kotanja jedinice mineralne sirovine.

S tehniko-tehnolokog aspekta buenje i miniranje ima bitan uticaj na kapacitet utovarno-transportne mehanicazije. to znai, nepraivlno odabrani parametri buenja i miniranja imaju negativan uticaj na ostale radne procese, a posebno na utovar i transport na povrinskim kopovima.

Takoe, je potrebno posebnu panju posvetiti mjerama zatite prilikom procesa miniranja koje mogu, ne pridravajui se, da izazovu negativne poslijedice po ljude i okolinu.

LITERATURA

1. Dr Ninko Purti : Buenje i miniranje, Beograd 1991. Godine

2. Nemanja Popovi : naune osnove projektovanja povrinskih kopova, Sarajevo 1984 god.

3. Uproeni rudarski projekat miniranja na PK Kosturi-sjever, Bijeljina 2007. Godine

1