Эффективность подготовки горной массы на карьерах строительных материалов

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

А. К. Ищенко, кандидат технич. наук, orcid.org/0000-0003-2449-5258, Государственное высшее учебное заведение „Национальный горный университет“, г. Днепр, Украина, e-mail:  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. Н. Коновал, кандидат технич. наук, orcid.org/0000-0002-6740-6617, Черкасский государственный технологический университет, г. Черкассы, Украина

К. С. Ищенко, кандидат технич. наук, старший научный сотрудник, orcid.org/0000-0003-2237-871Х, Институт геотехнической механики имени Н.С. Полякова НАН Украины, г. Днепр, Украина, е-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель. Провести оценку эффективности отбойки горных пород в массиве сложной структуры с использованием новой конструкции скважинного зарядов для разработки ресурсосберегающего и экологически безопасного способа добычи строительного сырья на нерудных карьерах.

Методика. Для обоснования рациональных параметров взрывного разрушения пород сложной структурны, какими являются граниты, в условиях карьера „Сивач“ проведены экспериментальные исследования по изучению структуры породного массива – ориентировка микротрещин различной морфологии и анизотропии физико-механических свойств породообразующих минералов и их пространственное положение на блоке. Исследованы основные характеристики трещинного строения гранитного массива с использованием метода стереофотосъемки обнаженных забоев на горизонтах, выбранных для промышленных испытаний разработанного способа взрывной отбойки горных пород.

Результаты. Экспериментальными исследованиями определено влияние трещин на характер взрывного разрушения анизотропного массива. Для этого вдоль линии забоя были пробурены шпуры диаметром 43 мм на глубину 1.0‒1.5 м и в них подорваны заряды патронированного взрывчатого вещества (ВВ) – аммонит № 6 ЖВ. По размерам большой а и малой b осей воронки взрыва и ее ориентировке относительно сторон света, был рассчитан коэффициент анизотропии из выраженияК = = a/b который составил в среднем 1.14. С использованием разработанной номограммы и учетом данных коэффициента анизотропии были скорректированы параметры сетки скважин действующего паспорта буровзрывных работ (БВР) на экспериментальном участке блока равной 4.5 ´ 5.5 м вместо 5 ´ 5 м. С использованием измененных параметров паспортов БВР проведены массовые взрывы на экспериментальном и контрольном участках и оценены результаты дробления отбитой горной массы с использованием метода косоугольной фотопланиметрии. Результаты промышленных экспериментов показали, что применение измененных параметров БВР с использованием конструкций зарядов переменного сечения уменьшается примерно на 30 % диаметр среднего куска и расход промышленных ВВ на 10‒40 %. Выход кондиционного куска (201‒600 мм) увеличивается на 10 %.

Научная новизна. Научная новизна предложенной взрывной технологии дробления крепких горных пород сложной структуры, реализованная в новом способе отбойки локально-трещиноватых горных пород заключается в следующем:

- с учетом выявленных зон повышенной трещиноватости на контрольном и экспериментальном участках установлены направления локальных трещин и протяженность зон повышенной трещиноватости в блочном массиве относительно сторон света по параметрам которых, был рассчитан коэффициент анизотропии;

- по данным коэффициента анизотропии построена номограмма для корректировки действующего паспорта БВР;

- по измененным параметрам паспорта БВР в скважинах, пробуренных в массиве с выраженной локальной трещиноватостью, формировали комбинированные заряды переменного сечения, позволяющие улучшить результаты дробления отбитой горной массы.

Практическая значимость. Представленные результаты промышленных испытаний предложенной конструкции комбинированного скважинного заряда переменного сечения, реализованного в новом способе разрушения крепких локально-трещиноватых горных пород дает возможность при постоянной массе заряда увеличить его длину и, как следствие, более равномерно распределить ВВ по высоте уступа. При этом изменяются условия передачи энергии от взрыва заряда ВВ разрушаемому массиву с формированием разноградиентного и разнонаправленного поля напряжений. В таком силовом поле возрастает роль растягивающих и сдвигающих напряжений, способствующих более равномерному дроблению пород.

References.

1. Osenniy, V. Ya. and Osennya, N. V., 2013. About the boiler cavity and the rational design of the charge at breaking of strong ores under underground conditions. Development, use and ecological safety of modern granular and emulsion explosives, рр. 39‒41.

2. Osenniy, V. Ya., 2016. The penetration of the uprising excavations by blasting hole charges on the compensation cavity formed by the plasma method. USIV, 1(29), pp. 17‒20.

3. Efremov, E., Nikiforova, V., Krstkovsky, I., Ishchenko, K. and Nikolenko, E., 2018. Blasted breaking of hard medium under different gradient loading by elongated charges of variable diameter. Collection of research papers of National Mining University, 54, pp. 52‒60.

4. Tishchenko, S. V., Fedorenko, P. Y., Yeremenko, H. I. and Haponenko, I. A., 2015. Justification of the parameters of the downhole charge of an explosive with an air gap and a reflector from bulk materials. Metallurgical and Mining Industry, 2, pp. 90‒93.

5. Rakhmanov, R. A., 2013. Borehole charge designs with varying diameters at the top of the ledge. GIAB, 8, pp. 205‒207.

6. Norov, Yu. D., Bunin, Zh. V., Nuftullayev, G. S. and Zairov, Sh.Sh., 2016. Intensification of the destruction of an array of various rock rocks with explosive charges with a cumulative effect.Mining Journal, 2, pp. 32‒34.

7. Rakhmanov, R. A., 2013. Substantiation of the parameters of the combined design of a downhole charge for a different mountain massif. GIAB, 8, pp. 207‒209.

8. Dugartsyrenov, A.V., Kim, S.I., Belchenko, E.L. and Nikolaev, S. P., 2015. Requirements for the choice of parameters for blasting operations for crushing complex rock massifs by combined and additional charges. Blasting work, 113/70, pp. 142‒148.

9. Petrenko, V. D. and Konoval, S. V., 2014. Experimental investigation of influence of cross-sectional shape of charge on nature of solid medium destruction. Suchasnіresursoenergosberіhaiuchіtekhnolohіi hіrnychoho vyrobnytstva, 2, pp. 31‒43.

10. Krukovskii, A. P., Konoval, S. V., Kratkovskyi, I. L., Krukovskaia, V. V. and Ishchenko, K. S., 2015. Features of destruction of solid media by explosive charges of various shapes. News of Higher Education. Mining Journal, 5, pp. 75‒79.

11. Ishchenko, K.  S., Kratkovskyi, I.  L., Konoval, S.  V. and Konoval, V.  M.Institute of Geotechnical Mechanics named after M.  S.  Polyakov NAS of Ukraine, 2014. Method of blasting of local-fractured anisotro pic rocks. Ukraine. Pat. 105 730.

 повний текст / full article



Посетители

2126468
Сегодня
За месяц
Всего
385
10695
2126468

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

49000, г. Днепропетровск,
пр. К. Маркса 19, корп. 3, к. 24а
Тел.: 47-45-24
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вы здесь: Главная Главная RusCat Архив журнала 2018 Содержание №4 2018 Геотехническая и горная механика, машиностроение Эффективность подготовки горной массы на карьерах строительных материалов