KÉTOLDALRÓL BEFOGOTT BÁNYAFAL FOBBANTÁSA KÉT BÁNYAUDVAR ÖSSZENYITÁSA CÉLJÁBÓL BLASTING OF A ROCKWALL, CAPTURED AT ITS BOTH ENDS TO INTERCONNECT TWO MINE PITS
Dr. Kamburov Milenov Sztefan
Magyar Bányászati és Földtani Hivatal ÖSSZEFOGLALÁS:
A Dunabogdányi andezit bányában a technológia modernizálása miatt az optimális szállítási paraméterek elérése érdekében új bányaudvar kialakítására került sor. A két azonos szinten lévő bányaudvar egybenyitása közel 200 méter hosszú homlokú banyafalat hoz létre, amelynek haladási iránya a rétegződései dőlésszögének optimálisan felelne meg, egyben a termelési volumen koncentrálását is jelenti. A cikk ismerteti a két bányaudvart elválasztó, trapéz keresztmetszetű kőzettest robbantásának tervezését, a bányára jellemző robbantási paraméterek alkalmazásával, a robbantandó gát méreteihez igazítva. ABSTRACT: Modernizing technology applied in the Dunabogdány andesite quarry a new pit should be formed to enable optimal haulage parameters. Connecting the two former pits, which were on the same level resulted an approximately 200-meter-long mine wall of optimal advancing direction from the point of view of the inclination of the layers, furthermore ensuring the concentration of the operations in the pit. Design of blasting technology of the rock mass of trapezoidal cross section is demonstrated in the paper, taking into account the dimensions of the rock body to be blasted and the usual characteristics of blasting technology of the mine. KULCSSZAVAK/KEYWORDS fúrás, robbantás, kőbányászat drilling, blasting, stone mining Dunabogdány I.- andezit bányatelken a Basalt Középkő Kft. 2006-2007. évben nagyszabású beruházást hajtott végre. Annak eredményeként az
addig „vízügyi bányaként” ismert Dunabogdányi bánya képes lett szélesebb körben kielégíteni a piac igényeit - vízépítési kövön kívül aszfalt és beton adalékot, vasúti ágyazati követ is tud előállítani az időközben megváltozott szabványoknak megfelelően.
1. ábra A beruházás magában foglalta az egész technológiai sor tervezését, beépítését. A befejezése után a bányaművelést is az új berendezések optimális üzemeltetésének megfelelően kívántuk végezni. Az addigi berendezés a +208. szinten üzemelt, az ellátását a bányatelek déli részén lévő (+210-238. szint közötti) közel 30 m magas bányafal biztosította. A pofás törő új helyre került telepítésre (+188. szint), a szállítási útvonal hosszban és szintben megváltozott. A +210. szintű bányaudvar nagy kiterjedésű, a bányafal megközelítette az előfordulás szélét, minőségi okokból csak bizonyos termékek előállítására volt alkalmas az alapanyag. Hasonló meggondolásból a DUNAKŐ Kft. is egy újabb szintet kezdett meg a +190 és +210 méteres magasság között. Az így kialakított bányaudvart Pali bányának ismerték. Az 1. ábrán a bányaüzem térképrészlete látható, a 2. ábra ugyanarról a bányarészről Google Earth által készített műholdas felvételt mutatja.
2. ábra Szállítás szempontjából a Pali bányából folytatni a bányaművelést gazdaságilag nem volt megalapozott a hossz és a szintváltozás miatt +190. szintről fel kellett volna szállítani a + 210. szintre, utána újra lemenni a +190. szintre. Logikus megoldásnak tűnt a pofás törőhöz közel megkezdeni a + 190. szinten egy másik szeletet, ahol a szállítási távolság minimális, a szállítás vízszintesen folyik. Az új bányaudvart a dolgozók Stefan bányának nevezték. A kialakított 50 m hosszú bányafalat 3-4-5 soros robbantásokkal keleti irányba haladva közelítette meg a Pali bánya nyugati falát. A két bányaudvar egybenyitása után közel 200 méter hosszú homlokú bányafal keletkezne, amely haladási iránya a rétegződései dőlésszögének optimálisan felelne meg.
3. ábra
4. ábra 5. ábra A 3. ábrán látható makett egyszerűsítve mutatja a helyszínt. A 4. ábrán a robbantás utáni bányaudvar, az 5. ábrán a robbantandó kőzettest modellje látható. A két bányaudvar egybenyitását robbantástechnikai szempontból kihívásnak, érdekes feladatnak tekintettem. Több feltételt kellett figyelembe venni, teljesülésüket a fúrási, töltési és késleltetési tervek összehangolása tette lehetővé. 1. A két bányafal nyomvonala közel párhuzamos legyen az utolsó robbantás előtt. A Pali bánya felőli oldal adva volt, a feladat ismeretében művelés közben a Stefan bánya bányafalát kellett hozzá igazítani.
6.ábra 2. A fúrógép biztonságos mozgatására minimális szélesség szükséges, figyelembe kell venni azt is, hogy az eddigi robbantások hatására a kőzettestben keletkezett repedezettsége ne akadályozza a fúrást. Az összenyitás előtti utolsó robbantás után a robbantandó gát szélessége a tetején 16 m, a 20 m magas bányafal és mindkét oldali 75°-75° dőlés miatt a bányaudvar szintjén 27 m lett. A gát keresztmetszetét ábrázolja a 7. ábra.
7.ábra 3. Számolni kell a robbantandó fal „koporsó fedél” alakjával - a gát rövidebb méretű keresztmetszete szabályos trapéz 75°-75° dőlésű oldalakkal, ennek megfelelően kell megtervezni és kivitelezni a fúrási munkálatokat. A kőzettest tetejének a szélessége - 16 m, a bányaudvar szintjén vastagsága 27 m, hossza 42 m. A dunabogdányi kőzetviszonyokhoz optimális robbantási paraméterek: előtét W-3m; lyukak közötti távolság E-3,6 m; sorok közötti távolság b-3,3 m; fojtás hossza Lf-3 m; túlfúrás hossza La-1 m. Ezeket kellett a robbantandó gát méreteihez alkalmazni. A lyukak közötti távolság 13 lyuk esetén E-3,5 m lett. Az I. és V. sorban 13-13 db fúrólyukat terveztem, a III.- ban a segédlyuk miatt a számuk 14 darab lett. A II. és
IV. sorban viszont 25 db lyukat terveztem 1,75 m lyuk távolságra. A 8. ábrán látható a fúrási terv a robbantandó kőzettest tetején.
8. ábra A II. és IV. sorban minden második lyuk más-más dőlésszögben lett tervezve, így a gát tetején 5 sor lyuk, az alján viszont 7 sor alakul (9. ábra) – II. sor páratlan sorszámú lyukai a talpon 2. sorban, a párosok a 3. sorban jelennek meg. Érthető, hogy a fenti 1,75 m lyukosztás a talpon a 2. és 3. sorban 3 m-t eredményez. Ugyanaz érvényes a IV. sorra – a tetőn indított más-más dőlésszögű fúrásokból a talpon két sor 5. és 6. keletkezik.
9. ábra A 10. ábrán látható a fúrólyukak elhelyezkedése a bányaudvar talpán. A fúrási tervben szereplő I. sor a talpon az 1.-nek, a III. sor a 4.-nek, az V. a 7.-nek felel meg. Különböző dőlésszögük miatt a II. sor párátlan sorszámú lyukaiból a 2. sor, a párosokból a 3. sor alakul a talpon.
Szimmetrikusan a IV. sorból lesznek az 5. és a 6. talpi sorok. Az előtét mind a két oldalon fent és lent W - 3 m, a kötött méretek miatt a tetején a sorok közötti távolság E - 2,5 m, az alján E- 3,5 m. Az I. és V. sorban a fúrólyukak dőlése megegyezik a fal dőlésével (75°-75°), a II. és IV. sorban felváltva 87°és 78°, a III. sorban függőleges (90°) . Ennek eredményeként a bányaudvar szintjén a fúrólyukak talpai szabályos sakk-matt elosztásban jelennek meg. A fúrólyukak térbeli elhelyezkedését a 11. ábrán látható modell mutatja be.
10. ábra
11. ábra 4. A robbantandó kőzettest hosszanti keresztmetszete derékszögű trapéz, az út felőli oldalon a fal függőleges, töltéskor ott viszont figyelembe kell venni a régi út miatt kialakított bevágást, ki kell kerülni a repeszek és batárok kialakulását. A másik oldalon, a kialakítandó hosszú bányafalnak 75° dőlésben kell állnia. Az előző pontban ismertetett fúrásokkal végrehajtott robbantás 90°-s bányafalat eredményez, ami megfelel az út felőli feltételeknek. A kialakítandó új bányafal robbantásánál a fúrólyukakat meg kell dönteni és fokozatosan át kell állni a függőleges irányba. Ebben az esetben számolni kell azzal, hogy a szomszédos lyukak amputálhatják egymást, annak kiküszöbölésére megfelelően rövidebb fúrólyukakat kell tervezni. Az átmenet 75°-ről 90°-ra az I., III. és V. sorban a 4. lyuknál fejeződik be, ami a II. és IV. sorban a 7. lyuknak felel meg. Az amputálások elkerülése végett az I., III. és V. sor 2. számú, a II. és IV. sor 2. és 3. számú robbantólyuk hossza 12 m. Az átmenet kialakítása látható a 12. és 13. ábrán, a talpon lévő elhelyezkedésük az előző 10. ábrán.
12. ábra
13. ábra
A fúrólyukak térbeli állása látható a 14. ábrán lévő modellen.
14. ábra
5. Robbantási hálózat késleltetésének tervezésekor figyelembe kell venni, hogy az aprózódás szempontjából optimális a 3-4 soros robbantás alkalmazása. A 15. és 16. ábrán a késleltetés látható, a III. soron átmenő függőleges síkhoz képest a tetején kettő szimmetrikus 3 soros, illetve a talpon 4 soros robbantásnak értelmezhető. 15. ábra A lyukak közötti késleltetés 25 μs, a sorok között 75 μs.
16.ábra A robbantás eredménye a tervezésen kívül a pontos fúrástól is függ. A fúrómester számára a fúrási terven kívül a következő számú táblázat ad információt. A táblázat minden szükséges adatot tartalmaz – a sor és robbantólyuk száma, a lyuk dőlése jobbra, balra és előre, a lyuk hossza. 1. táblázat sor I. II. III. IV. V. lyuk L - 23 m L - 23 m L- 23 m L -23 m L-23 m e - 75° e - 75° e - 75° e - 75° e - 75° 1. b - 75° b - 87° függ. j - 87° j - 75°
2.
L- 12 m e - 80° b - 75°
L- 12 m e - 77° b - 77°
L-12 m e - 77° függ.
L-12 m e - 77° j - 77°
L-12 m e - 80° j - 75°
3.
4.
5.
6. 7.
8.
L-22 m e - 87° b - 75° L- 22 m e - 90° b - 75° 5.,6.,7.,8., 9.,10.,11., 12.,13.,14. és 15.
L-12 m e - 80° b - 87°
L-22 m e - 83° függ.
L-12 m e - 80° j - 87°
L-22 m e - 87° j - 75°
L-22 m e - 83° b - 77°
L-22 m e - 86° függ.
L-22 m e - 83° j - 77°
L-22m e - 90° j - 75° 5.,6.,7.,8., 9.,10.,11., 12.,13.,14. és 15.
L-22 m e - 86° b - 87°
L-22 m függ. 6.,7.,8.,9 .,10.,11., 12.,13., 14. és 15
L-22 m e - 86° j - 87°
L-22 m e - 89° b - 77° L-22 m e - 90° b - 87° 9,11,13,15, 17,19,21.,23 és 25.
L-22 m e - 89° j - 77° L-22 m e - 90° j - 87° 9.,11.13., 15.,17.,19., 21.,23., 25.
L-22 m e - 90° b - 77° 10.,12.,14., 16.,18.,20., 22. és 24.
L-22 m e - 90° jobbra 77° 10.,12.,14., 16.,18.,20., 22. és 24.
Végezetül a 17. ábrán látható a Google Earth által készített légi felvétel, ahol megfigyelhető a robbantás utáni állapot, az újonnan kialakított bányaudvar.
17. ábra
IRODALOMJEGYZÉK (1.)Dr. Bohus Géza Bányászati Jövesztéstechnika 186 oldal, Tankönyvkiadó, Budapest 1986 (2.)Dr. Földesi János Bányászati robbantástechnika II.95-100 oldal Tankönyvkiadó, Budapest 1988 (3) Benedek Dénes, Horváth László, Kirschner József, Rozsnyói Péter, Schelly Pál Robbantómesterek kézi könyve II.89-91 oldal OMBH 1989 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Az elvárt eredmény elérése a KŐMETÁL Kft. és a MAXAM Magyarország Kft. munkájának is köszönhető.
