Fragmentation, cost and environmental effects of plaster stemming metod for blasting at a basalt quarry

• Autorzy: Cevizci H.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amsc-2014-0058

Warianty tytułu

PL

Stopień rozdrobnienia, koszt i skutki dla środowiska spowodowane przez stosowanie przybitki gipsowej przy pracach strzałowych w kamieniołomach gdzie pozyskuje się bazalt

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, the plaster stemming application for blasting at a basalt quarry is studied. Drill cuttings are generally used in open pits and quarries as the most common stemming material since these are most readily available at blast sites. However, dry drill cuttings eject very easily from blastholes without offering much resistance to blast energy. The plaster stemming method has been found to be better than the drill cuttings stemming method due to increased confinement inside the hole and better utilization of blast explosive energy in the rock. The main advantage of the new stemming method is the reduction in the cost of blasting. At a basalt quarry, blasting costs per unit volume of rock were reduced to 15% by increasing burden and spacing distances. In addition, better fragmentation was obtained by using the plaster stemming method. Blast trials showed that plaster stemming produced finer material. In the same blast tests, +30 cm size fragments were reduced to 47.3% of the total, compared to 32.6% in the conventional method of drill cuttings stemming. With this method of stemming, vibration and air shock values increased slightly due to more blast energy being available for rock breakage but generally these increased values were small and stayed under the permitted limit for blast damage criteria unless measuring distance is too close.

PL

W pracy zbadano zastosowanie przybitki gipsowej przy pracach strzałowych w kamieniołomach gdzie pozyskuje się bazalt. W kopalniach odkrywkowych i w kamieniołomach najczęściej stosowanym materiałem na przybitkę są zwierciny, gdyż są one materiałem łatwo dostępnym w miejscach prowadzenia prac strzałowych. Jednakże suchy urobek wiertniczy jest bardzo łatwo wyrzucany z otworów strzałowych, w niewielkim stopniu tylko hamując energię strzału. Stwierdzono, że metoda z wykorzystaniem przybitki gipsowej jest korzystniejsza niż z wykorzystaniem zwiercin, ponieważ gips ściślej upchany jest w otworze, co zapewnia lepsze wykorzystanie energii wybuchu w skale. Główną zaletą nowej przybitki jest obniżenie kosztów prac strzałowych. W kamieniołomach gdzie pozyskuje się bazalt, koszty prac strzałowych w przeliczeniu na jednostkę objętości skały obniżono o 15% poprzez zwiększenie odległości pomiędzy otworami i zwiększenie grubości nadkładu. Ponadto, przy zastosowaniu przybitki gipsowej uzyskano korzystniejszy stopień rozdrobnienia. Próbne prace strzałowe pokazały, że przy zastosowaniu przybitki gipsowej uzyskuje się drobniejszy materiał. W trakcie prowadzonych strzałów próbnych proporcja fragmentów skał o wymiarach +30 cm została zredukowana do 47.3% całego materiału, co porównać można do poziomu 32.6% uzyskiwanych przy strzałach z zastosowaniem konwencjonalnej przybitki. Przy nowej przybitce zanotowano nieznaczny wzrost poziomu wibracji i fali uderzeniowej powietrza jako że większa energia zostaje wykorzystana do kruszenia skał, jednakże wzrosty te były nieznaczne i mieściły się w dopuszczalnych limitach mających odniesienie do skutków prac strzałowych, pod warunkiem że pomiary nie dokonywane były w zbyt bliskiej odległości.

Słowa kluczowe

EN

plaster stemming; stemming; fragmentation; cost; vibration; basalt

PL

przybitka gipsowa; przybitka; rozdrobnienie skał; koszt; wibracje; bazalt

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, no. 3
• Strony: 835--846
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cevizci H.

• Suleyman Demirel University, Mining Engineering Department, Isparta, Turkey

Bibliografia

• [1] Boshoff D., Webber-Youngman R. C. W., 2011. Testing stemming performance, possible or not? The J. ofthe South African Inst. of Min. and Metall., December, p. 871-874.
• [2] Cevizci H., 2012. A newly developed plaster stemming method for blasting. The J. of the South African Inst. of Min. and Metall., December, p. 1071-1078.
• [3] Cevizci H., Özkahraman H. T., 2012. The effect of blast hole stemming length to rockpile fragmentation at limestone quarries. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, vol. 53, p. 32-35.
• [4] Devine J., Beck R., Meyer A., Duvall W., 1966. Effect of charge weight on vibration levels from quarry blasting Bureau of Mines. Washington.
• [5] Dobrilović M., Ester Z., Janković B., 2005. Measurement in blast hole stem and influence of stemming material on blasting quality. [In:] Rudarsko-geološko-naftni zbornik, Vol. 17, Zagreb, p. 47-53.
• [6] Karakus D., Pamukcu C., Onur A. H., Konak G., Safak S., 2010. Investigation of the effect of ground vibration on buildings due to blasting. Arch. Min. Sci., Vol. 55, No 1, p. 123-140.
• [7] Ozkahraman H. T., 2006. Fragmentation assessment and design of blast pattern at Goltas limestone quarry, Turkey. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 43. p. 628-633.
• [8] Tamrock, 1984. Handbook on Surface Drilling and Blasting. Painofaktorit, Finland, 310 pp.
• [9] Zhu Z., Xiea H., Mohanty B., 2008. Numerical Investigation of Blasting-induced Cracking in Cylindrical Rocks. Int. J. of Rock Mechanics and Mining Science, Vol. 45, No. 2, p. 111-121.