Экспертные ответы Группы ЭВОБЛАСТ на вопросы безопасности ведения БВР. Переход горнодобывающей промышленности на современные технологии – это не только возможность повысить эффективность производства, но и важный шаг к принципиально новому уровню безопасности. Традиционные методы все больше уступают место инновациям, позволяющим минимизировать присутствие человека в работах повышенного уровня опасности, снизить риск сейсмического воздействия, тем самым уберечь персонал и технику. О возможностях новых технологий на этапе ведения буровзрывных работ (БВР), даже в экстремальных условиях разработки месторождений северных регионов России, нам рассказал Сергей Мозер, генеральный директор компании ЭВОБЛАСТ Инжиниринг (входит в Группу ЭВОБЛАСТ).
Стабильная надежность: преимущества ЭВВ
Эмульсионные взрывчатые вещества (ЭВВ) планомерно вытесняют традиционные аналоги. Все компоненты, входящие в их состав, не являются взрывчатыми и соответствуют классу 5.1, а «превращение» во взрывчатое вещество происходит непосредственно в скважине в процессе смешивания. Это также снижает риски при транспортировке и хранении ВВ на складах.
Возможность управления физико-механическими показателями ЭВВ, такими как вязкость и плотность, обеспечивает большую гибкость ведения БВР. Например, для предотвращения законтурного разрушения во время взрывания проходческого забоя можно зарядить ближние к краю ряды шпуров ВВ меньшей мощности, а основные технологические шпуры – более высокоэнергетичными. Такой метод позволит снизить сейсмическое воздействие на проблемных участках и избежать схода борта. Кроме этого, использование ЭВВ снижает негативное воздействие на окружающую среду.
Внедрение ЭВВ началось во всем мире более 30 лет назад. Основой для его изготовления является горячий раствор окислителя (температура 60–90 °C), получаемый путем растворения аммиачной селитры в воде, содержащей неорганические соли-окислители, такие как нитраты аммония, кальция и натрия. Вторым компонентом выступает топливный раствор, необходимый для взаимодействия с окислителем в процессе эмульгирования. Он представляет собой смесь масел и эмульгаторов. В результате соединения этих двух компонентов образуется эмульсионная матрица, в которой каждая капля насыщенного водного раствора окружена тонкой пленкой масла.
«Составы эмульсии можно точно «подогнать» под условия рудника, в чем сейчас очень нуждаются российские недропользователи, которые часто ведут работы на давно освоенных объектах с повышенными рисками обрушения породы из-за сейсмического воздействия. Либо можно «подстроить» формулу эмульсионного взрывчатого вещества под особенности химического состава горной породы. Также ЭВВ обладает различной «рецептурой» для открытых или подземных горных работ. Например, наши заказчики могут получить продукт для любых способов добычи и особенностей месторождения».
Одной из немногих «уязвимостей» ЭВВ является реакция на сульфиды в составе некоторых руд, например, пиритов. Аммиачная селитра при определенных условиях может вступать в экзотермическое взаимодействие с сульфидными минералами. Это взаимодействие приводит к повышению температуры и может вызвать несанкционированный взрыв. Поэтому при малейшем подозрении на такие риски проводится исследование породы в химических лабораториях.
«В Группе ЭВОБЛАСТ мы уделяем особое внимание выявлению реактивных пород, исследуя образцы грунта в собственных лабораториях. Это вопрос безопасности персонала, как нашего, так и компании-заказчика».
Электронные детонаторы на страже безопасности
Работая в экстремальных условиях при заряжании и инициировании взрыва, специалист не только несет полную ответственность за свои действия и состояние техники, но и зависит от качества ранее проведенных работ (например, буровых) или неточных расчетов в проекте взрыва. На холоде или в темноте при проверке монтажной взрывной сети специалист может пропустить неподключенные или неработоспособные детонаторы. Это может изменить план взрывания на участке и повысить возможность неконтролируемых последствий.
Решением этой проблемы также является переход на новый уровень ведения БВР, который предполагает внедрение электронных систем инициирования взрыва (ЭСИ). С их помощью можно точно реализовать требуемую схему инициирования, расширить сетку с учетом горно-геологических условий рудника, при этом не учитывая фронт инициирования. Благодаря простой конструкции и отсутствию элементов передачи инициирования на поверхности, на которые могут повлиять внешние факторы – экстремально низкие температуры или разлет породы, – существенно снижаются риски отказов. А для специалиста это еще и возможность быстрее и качественнее выполнить работу, а также получить отчет о характеристиках проведенного взрыва.
Укрощение сейсмики
Еще одно преимущество электронных систем инициирования – это снижение уровня сейсмического воздействия на объект и близлежащую территорию. По сравнению с традиционными неэлектрическими системами, ЭСИ дают более высокую точность срабатывания детонатора, шашки и заряда в скважине, имеют меньшую погрешность, позволяют запрограммировать точное время замедления. Инженер-взрывник может в любое время удаленно установить необходимое замедление, чтобы каждый скважинный заряд взорвался в свою миллисекунду. Технология не только уменьшает сейсмику и повышает уровень безопасности, но и снижает воздействие воздушной ударной волны и сокращает разлет взорванной горной массы.
В 2022 году Группа ЭВОБЛАСТ установила внутренний рекорд – провела взрывные работы с помощью ЭСИ на блоке объемом свыше 350 тысяч м2 на месторождении в Якутии. Особенностью проекта стало то, что БВР проводились в условиях низких температур до -52 °C. Даже учитывая климатические условия региона, массовый взрыв был проведен без отказов.
Персоналу компании, которая вела буровзрывные работы на карьере заказчика, нужно было осваивать месторождение и проводить массовые взрывы большого объема. Применение традиционных неэлектрических систем инициирования не позволяло снизить уровень сейсмического действия взрыва из-за наличия строгих интервалов замедления. Использование ЭСИ помогло найти такие способы взрывания, при которых сейсмика была минимальна. Таким образом, специалисты смогли расширить площадь взрыва и при этом минимизировать его последствия.
Технологии контроля: минимизация человеческого фактора
При ведении БВР ошибки техники и человека нельзя разделять. Работая в экстремальных условиях при заряжании и инициировании взрыва, специалист не только несет полную ответственность за свои действия и работу техники, но и зависит от качества ранее проведенных работ или неточных расчетов в проекте взрыва. Многие из таких проблем можно решить с помощью программно-аппаратных комплексов для контроля. Кроме этого, можно дополнительно использовать инструментальные средства измерения, например, специальные датчики. Решения являются кастомизированными и разрабатываются с учетом конкретного запроса и условий работ на объекте.
Инвестиции в знания: практическое обучение как защита от ошибок
Как бы ни были полезны новые технологии для повышения безопасности ведения БВР, на первом месте всегда стоит профессионализм и освоение новых навыков специалистами. Повышение квалификации сотрудников – одна из важнейших задач предприятия и составляющая его эффективности. Однако важно, чтобы обучение было действительно полезно и ориентировано на практику.
«Мы уже более трех лет проводим практико-ориентированный консультационный курс «Безопасное и эффективное ведение взрывных работ» по запросу заказчиков и видим неподдельный интерес к получению новых знаний и навыков у команд взрывников. «Курс-конструктор» адаптирован под конкретные потребности предприятия и состоит из 12 модулей, которые постоянно дополняются новой информацией и свежими примерами. В зависимости от специализации и опыта группы выбираются наиболее полезные разделы, позволяющие как освежить знания, так и получить новые навыки. Например, недавно курс был дополнен разделом по ведению подземных горных работ».
Обеспечение безопасности и эффективности ведения БВР на современных горнодобывающих предприятиях – комплексная задача, которая решается не только внедрением передовых продуктов и анализом рисков, но и заинтересованностью всех участников отрасли в минимизации ошибок, постоянном развитии и движении к технологическому суверенитету.
текст: «Маркетинг от Тимченко», фото: архив Группы ЭВОБЛАСТ