Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами
Наведено результати досліджень асиметричного вибухового імпульсу. Показано вплив асиметричного імпульсу на вихід негабариту. The results of investigation of asymmetric blast impulse are presented. The influence of asymmetric impulse on the lump rock yield is demonstrated....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геотехническая механика |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2009
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32828 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами / Е.В. Михайленко, А.В. Пазынич, В.И. Косенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 81. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-32828 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Михайленко, Е.В. Пазынич, А.В. Косенко, В.И. 2012-05-25T18:07:38Z 2012-05-25T18:07:38Z 2009 Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами / Е.В. Михайленко, А.В. Пазынич, В.И. Косенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 81. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32828 622.235.3(088.8) Наведено результати досліджень асиметричного вибухового імпульсу. Показано вплив асиметричного імпульсу на вихід негабариту. The results of investigation of asymmetric blast impulse are presented. The influence of asymmetric impulse on the lump rock yield is demonstrated. ru Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України Геотехническая механика Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами Rock flying value investigation and rock breakage formation with asymmetric charges Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами |
| spellingShingle |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами Михайленко, Е.В. Пазынич, А.В. Косенко, В.И. |
| title_short |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами |
| title_full |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами |
| title_fullStr |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами |
| title_full_unstemmed |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами |
| title_sort |
исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами |
| author |
Михайленко, Е.В. Пазынич, А.В. Косенко, В.И. |
| author_facet |
Михайленко, Е.В. Пазынич, А.В. Косенко, В.И. |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геотехническая механика |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Rock flying value investigation and rock breakage formation with asymmetric charges |
| description |
Наведено результати досліджень асиметричного вибухового імпульсу. Показано вплив асиметричного імпульсу на вихід негабариту.
The results of investigation of asymmetric blast impulse are presented. The influence of asymmetric impulse on the lump rock yield is demonstrated.
|
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/32828 |
| citation_txt |
Исследование величины разлета кусков горной породы и формирование развала при отбойке асимметричными зарядами / Е.В. Михайленко, А.В. Пазынич, В.И. Косенко // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2009. — Вип. 81. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT mihailenkoev issledovanieveličinyrazletakuskovgornoiporodyiformirovanierazvalapriotboikeasimmetričnymizarâdami AT pazyničav issledovanieveličinyrazletakuskovgornoiporodyiformirovanierazvalapriotboikeasimmetričnymizarâdami AT kosenkovi issledovanieveličinyrazletakuskovgornoiporodyiformirovanierazvalapriotboikeasimmetričnymizarâdami AT mihailenkoev rockflyingvalueinvestigationandrockbreakageformationwithasymmetriccharges AT pazyničav rockflyingvalueinvestigationandrockbreakageformationwithasymmetriccharges AT kosenkovi rockflyingvalueinvestigationandrockbreakageformationwithasymmetriccharges |
| first_indexed |
2025-11-24T19:09:27Z |
| last_indexed |
2025-11-24T19:09:27Z |
| _version_ |
1850493894708428800 |
| fulltext |
Геотехническая механика"
УДК 622.235.3(088.8)
Е.В. Михайленко, вед. инж.
(ОАО «Транспромтехника»)
А.В. Пазынич, инж. I кат.,
В.И. Косенко, ст.научн.сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ РАЗЛЕТА КУСКОВ ГОРНОЙ
ПОРОДЫ И ФОРМИРОВАНИЕ РАЗВАЛА ПРИ ОТБОЙКЕ
АСИММЕТРИЧНЫМИ ЗАРЯДАМИ
Наведено результати досліджень асиметричного вибухового імпульсу. Показано вплив
асиметричного імпульсу на вихід негабариту.
ROCK FLYING VALUE INVESTIGATION AND ROCK BREAKAGE
FORMATION WITH ASYMMETRIC CHARGES
The results of investigation of asymmetric blast impulse are presented. The influence of
asymmetric impulse on the lump rock yield is demonstrated.
Основными проблемами при взрывном разрушении крепких горных пород
скважинными зарядами в глубоких карьерах являются: недостаточная эффек-
тивность дробления верхней части уступа в зоне нерегулируемого дробления,
неудовлетворительная проработка нижней подошвенной части уступа и
большой разлѐт осколков горной массы. Практика ведения взрывных работ на
карьерах показывает, что традиционными методами взрывной отбойки эти
проблемы решить невозможно. Тем более что в последние годы применение
мощных эмульсионных ВВ создало условия для повышенного разлѐта оскол-
ков горной породы при отбойке уступов в глубоких карьерах, что снижает
уровень безопасности при ведении взрывных работ.
Одной из главных причин некондиционного дробления горной массы яв-
ляется использование конструкций зарядов с симметричной формой генера-
ции взрывного импульса в зарядной полости [1-3]
,
чтобы в горном массиве формировалось неравномерное динамическое поле
напряжений.
Техническая задача решается таким образом: запирающий удлиненный
заряд в забойке выполняют с геометрической формой поперечного сечения,
ограниченной отрезками радиусов сектора скважины и частью дуги, описан-
ной радиусом скважины, а также внутренней части дуги, имеющей радиус,
равный разности между размером диаметра скважины и величиной критиче-
ского диаметра используемого ВВ (1):
,.ВВкрскввн DDR мм, (1)
где Dскв – диаметр скважины; Rвн – расчѐтный внутренний радиус запирающе-
Выпуск № 81
го удлинѐнного кумулятивного заряда в забойке, который определяется усло-
виями критического диаметра используемых ВВ.
Существенным признаком конструкции скважинного заряда есть наличие
новой геометрической формы поперечного сечения запирающего смещѐнного
и сплошного кумулятивного заряда в забойке.
Такая величина радиуса закругления создаѐт концентрацию и фокусирует
взрывную и распирающую нагрузку непосредственно на противоположной
стенке. Это обеспечивает более плотное запирание и торможение продуктов
детонации скважинного заряда, что создаѐт условия для продолжительного
действия взрыва на разрушаемый горный массив, а также создаѐт предпосыл-
ки для активного управления процессом взрывного разрушения и направлен-
ного перемещения горной массы [4-6]. Особенно заметно улучшение эффек-
тивности дробления при использовании активной забойки в скважинных за-
рядах асимметричного действия [7,8].
Технологические операции по заряжанию скважин с применением заряд-
ных приспособлений, монтажу взрывных сетей различных схем соединения и
последующему взрыванию выполнялось в соответствии с требованиями
"Единых правил безопасности при взрывных работах".
Расчет безопасных расстояний по фактору разлета кусков взрываемых по-
род был выполнен по методике Института горного дела, утвержденной 20
февраля 1987 года.
Максимальный радиус разлета кусков горной породы при массовых взры-
вах скважинных зарядов на карьерах составляет(2):
BMAR , м, (2)
где А – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле
p
C
A 100
или экспериментально; B – эмпирический коэффициент, определяемый по
формуле pB 8 или экспериментально; С – сцепление горной породы, (для
гранитов С = 12,0 – 19,0 МПа); σp – предел прочности породы на разрыв (для
гранитов σp = 13,0 – 21,0 МПа); M – условный удельный расход взрывчатых
веществ
h
Hq
hba
Q
M , кг/м
3
,
где Q – масса заряда в скважине, кг; a – расстояние между скважинами в ря-
ду, м; b – расстояние между рядами скважин, м; h – длина неактивной части
скважины, м; q – удельный расход взрывчатых веществ, кг/м
3
; H – высота ус-
тупа, м.
Рассмотрим пример расчета радиуса разлета кусков горной породы. Ис-
ходные данные, необходимые для расчета:
Геотехническая механика"
1. Высота уступа H = 13 м;
2. Величина неактивной части скважины h = 3 м;
3. Удельный расход взрывчатых веществ q = 0,8 кг/м
3
;
4. Условный удельный расход ВВ М = 3,47 кг/м
3
;
5. Предел прочности гранита на разрыв σр = 16 МПа;
6. Сцепление гранита С = 10 МПа.
Максимальный радиус разлета кусков гранита для конкретных условий
взрывания составляет м 100 Rmax .
При производстве опытно-промышленных и промышленных массовых
взрывов на гранитных карьерах производились непосредственные замеры ве-
личин разлета кусков породы от линии расположения одновременно иниции-
рующихся врубовых скважинных зарядов до их места падения. Измерения
величин разлета выполнялось как со стороны переднего фронта взрываемого
блока, так и с его тыльной стороны. В качестве вспомогательного способа ис-
пользовалась киносъемка процесса формирования развала взорванной горной
массы. Визуальные наблюдения процесса разлета кусков горной породы про-
изводились с расстояния 350-400 метров из надежных укрытий (передвижных
металлических блиндажей).
С целью повышения точности измерения расстояний, на бортах Рыбаль-
ского карьера было заложено 16 реперов, привязка к которым осуществлялась
конкретной маркшейдерской съемкой взрываемого блока [9-11].
Особое внимание уделялось технике скоростной киносъемки при фикси-
ровании разлета кусков горной породы, вылетавших перпендикулярно линии
расположения двух врубовых скважин, инициировавшихся первыми. Оптиче-
ская ось кинокамеры в этом случае размещалась перпендикулярно траектории
полета кусков горной породы.
Были исследованы главные факторы, влияющие на величину максималь-
ного разлета: линия наименьшего сопротивления скважинных зарядов, удель-
ный расход ВВ, длина забойки, схемы коммутации сети зарядов и порядок их
инициирования.
С целью уменьшения величины разлета кусков и улучшения качества
дробления верхней части уступа при отбойке парно-сближенными скважин-
ными зарядами, предложена новая схема размещения запирающих зарядов в
забойке, обеспечивающая более равномерное нагружение энергией взрыва
всего взрываемого массива. Отличительной особенностью этой схемы явля-
ется расположение запирающих зарядов в забойке не по линии наименьшего
сопротивления, а под углом 45° к ней с разворотом на внешние стороны, что
увеличивает линию наименьшего сопротивления запирающего заряда в 1,4-
1,5 раза, и следовательно, создает предпосылки для реального сокращения
величины разлета кусков, что показано на рис. 1.
Выпуск № 81
Рис. 1 – Изменение максимального разлета кусков гранита в зависимости от размеров
площади уступа, приходящейся на одну скважину
Любая схема коммутации скважинных зарядов имеет ограниченный диа-
пазон регулирования параметров развала взорванной горной массы, также из-
за симметричности приложения взрывной нагрузки к горному массиву.
В связи с этим необходимо применять диагональные схемы взрывания,
обеспечивающие продольные перемещения горной массы вдоль уступа. Ос-
новным направлением при размещении запирающих зарядов в виде части
кольца, в забоечной части скважины должно быть продольное под углом 10-
45 градусов к бровке взрываемого уступа. В этом случае развал взорванной
горной массы формируется более компактно и равномерно без завышенных
гребней.
Представляет интерес конструкция из эмульсионного ВВ, например ук-
раинита и игданита, как в качестве верхней части колонки, так и в виде запи-
рающего асимметричного заряда.
В табл. 1 показаны рекомендуемые параметры асимметричных зарядов, а в
табл. 2 – результаты применения зарядов на гранитном карьере.
Геотехническая механика"
Рис. 1 – Изменение максимального разлета кусков гранита в зависимости от размеров
площади уступа, приходящейся на одну скважину
Любая схема коммутации скважинных зарядов имеет ограниченный диа-
пазон регулирования параметров развала взорванной горной массы, также из-
за симметричности приложения взрывной нагрузки к горному массиву.
В связи с этим необходимо применять диагональные схемы взрывания,
обеспечивающие продольные перемещения горной массы вдоль уступа. Ос-
новным направлением при размещении запирающих зарядов в виде части
кольца, в забоечной части скважины должно быть продольное под углом 10-
45 градусов к бровке взрываемого уступа. В этом случае развал взорванной
горной массы формируется более компактно и равномерно без завышенных
гребней.
Представляет интерес конструкция из эмульсионного ВВ, например ук-
раинита и игданита, как в качестве верхней части колонки, так и в виде запи-
рающего асимметричного заряда.
В табл. 1 показаны рекомендуемые параметры асимметричных зарядов, а в
табл. 2 – результаты применения зарядов на гранитном карьере.
На основании проведенных исследований были получены следующие ре-
зультаты:
1. Анализ результатов опытно-промышленных массовых взрывов на То-
ковском, Рыбальском, Чаплинском и Любимовском гранитных карьерах пока-
зал высокую эффективность применения новых конструкций скважинных за-
рядов асимметричного действия при использовании различных типов ВВ по
формированию рациональных геометрических параметров развала взорван-
ной горной массы.
2. Выход негабаритных фракций горной массы по результатам массовых
взрывов был уменьшен в 2-4 раза.
3. Сетка расположения скважинных зарядов была расширена на 17%.
4. Экономия средств на производство промышленных массовых взрывов
составила 87 тыс. грн. в год.
Табл. 1, 2
Выпуск № 81
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ассонов В.А. Взрывные работы на металлических рудниках /Ассонов В.А., Давыдов С.А., Рома-
нов В.С./ М.: Металлургиздат, 1950.-с. 50-80
2. Белаенко Ф.А., Друкованый М.Ф., Кучерявый Ф.И. Исследование полей напряжений в процессе обра-
зования трещин при отбойке пород на карьерах. – Проблемы дробления горных пород взрывом. – М.: Угле-
техиздат, 1959, с. 24-29
3. Лаврентьев М.А. Кумулятивный заряд и принципы его работы. – журн. «Успехи математических на-
ук». – 1957. – том 12, вып. 4(76), с. 41-56
4. Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П., Челышев В.П., Шехтер Б.Н. – Физика взрыва. – М.: Нау-
ка, 1975. – с. 41-45
5. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. – М.: Недра, 1980 – с. 320-325
6. Clark G.W., Lewis R.S. Application the shaped charge in Mining. Bulletin University of Utah, 1953, №1
7. А.с. №1099689 СССР. Скважинный заряд. МКИ E21C 37/00. Косенко В.И. – Опубл. 23.06.84. – БИ
№23. – ДСП
8. А.с. №73672. Кумулятивный заряд. МКИ E21C 37/00. Каменка Б.И. – Опубл. БИ №12 1948
9. Демидюк Г.П., Ведутин В.Ф. Эффективность взрыва при проведении выработок. – М.: Недра, 1973. –
с. 55-79
10. Пат. 83045С2. Свердловинний асиметричний заряд. МПК E21C 37/00 F42D 3/04. Заявка №2005 12142
від 23.09.05. Опубл. 10.06.2008. – Бюл. №11
11. Пазынич А.В. Асимметричные поля напряжений во взрывной полости для повышения эффективно-
сти дробления /Пазынич А.В., Косенко В.И., Ларионов Г.И./ – Геотехническая механика. – Межведомствен-
ный сборник научных трудов. Вып. 77, 2008, с. 141-146
Рекомендовано до публікації д.т.н. А.О. Яланським 14.08.09
|