Управление параметрами энергии взрыва для обеспечения интенсивного дробления горных пород на карьерах
Автор: Насиров У. Ф., Заиров Ш. Ш., Мехмонов М. Р., Фатхиддинов А. У.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Свойства горных пород. Геомеханика и геофизика
Статья в выпуске: 2 т.7, 2022 года.
Бесплатный доступ
Управление действием взрыва на основе повышения его энергетической эффективности в технологической скважине является актуальной задачей, так как позволяет обеспечить формирование разрушенной горной массы с заданными параметрами крупности. Одним из направлений повышения эффективности взрывного воздействия на горную породу и снижения выхода негабаритов на карьерах традиционно рекомендуется усиление взрывного давления и увеличение времени воздействия взрыва на массив горных пород. Одним из устройств, использование которого позволяет в определенной степени реализовать этот подход является турбулизатор. Турбулизатор изготавливают из алюминиевой пластины, скрученной винтообразно вокруг продольной оси. Монтаж устройства в взрывной технологической скважине осуществляют по специально разработанной схеме. Разработанная методика исследования напряженно-деформированного состояния горного массива при использовании конструкции турбулизатора в скважинном заряде взрывчатых веществ позволила определить размер зоны радиальных трещин и радиус дробления горных пород. Рекомендуется способ инициирования скважинных зарядов взрывчатых веществ во взрывном блоке карьера, включающий бурение взрывных скважин, заполнение их взрывчатым веществом, установление внутрискважинных капсюлей-детонаторов и взрывание неэлектрической системой инициирования. Взрывной блок разделяется на две равные части, которые в свою очередь содержат три серии скважин для коротко-замедленного взрывания. Инициирование скважинных зарядов производится одновременно в двух частях блока в виде трапециевидной схемы взрывания с обеспечением встречи детонационных волн. В первой серии с двух концов взрывного блока производится мгновенное взрывание скважин в виде трапеции. Далее во второй серии через 42 мс взрываются последующие скважины также в виде трапеции. Еще через 42 мс по периметру взрывного блока в третьей серии взрываются оставшие ся скважины. Внедрение конструкции с использованием эффекта турбовзрывания при дроблении горных пород скважинными зарядами на месторождении Кальмакыр АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат» позволило снизить потребность во взрывчатых материалах и уменьшить объёмы бурения, снизить затраты на вторичное дробление, повысить производительность работы экскаваторов и безопасность горных работ.
Добыча полезных ископаемых, карьер, взрывные работы, взрывчатые вещества, разрушение горных пород, турбовзрыв, турбулизатор, скважинные заряды, инициирование, ао «алмалыкский горно-металлургический комбинат», ао «навоийский горно-металлургический комбинат», узбекистан
Короткий адрес: https://sciup.org/140295677
IDR: 140295677 | DOI: 10.17073/2500-0632-2022-2-137-149
Controlling blast energy parameters to ensure intensive open-pit rock fragmentation
Controlling blast action, in order to increase its energy efficiency in a production blasthole is quite an important issue. This is because it enables the formation of broken rock mass with preset coarseness parameters. Increasing the blast pressure and the time of the blast impact on a rock mass is traditionally recommended as one of the ways to improve the blast action on the rock mass, thus reducing the oversize yield in open pits. One device which enables this approach to a certain extent is a turbulator. The turbulator is fabricated of aluminum plate twisted in a helical fashion around its longitudinal axis. It is mounted in a production blasthole according to a specially designed scheme. The methodology developed to study the stress and strain state of a rock mass when using a turbulator in a blasthole explosive charge allows the size of radial fracture zone and the radius of rock fragmentation to be defined. A method was developed to initiate blasthole charges in a pit blasting block. It includes drilling blastholes, filling them with explosive, installing downhole blasting caps, and blasting using non-electric initiation system. A blasting block is divided into two equal parts (sections), which in turn contain three series of blastholes for short-delay blasting. Blasthole charges are initiated simultaneously in the two parts of the block based on a trapezoidal blasting pattern, thus ensuring meeting detonation waves. In the first series, instantaneous blasting of blastholes located on both ends of the blasting block and forming a trapezoid (in plan view) is carried out. Then after 42 ms, the second series of blastholes (also forming a trapezoid) is detonated. After another 42 ms, the remaining blastholes are detanoated along the perimeter of the blast block in the third series. Implementation of this design with the effect of turbo-blasting for rock fragmentations by blasthole charges at the Kalmakyr deposit of JSC “Almalyk Mining and Metallurgical Complex” has led to the reduction of consumption of explosives, volume of drilling, secondary fragmentation costs, and increased productivity of excavators and mining safety.
Список литературы Управление параметрами энергии взрыва для обеспечения интенсивного дробления горных пород на карьерах
- Дубнов Л. В., Колесниченко И. Т. Об энергетическом критерии эффективности ВВ и некоторых его следствиях. Горный журнал. 1986;(5):57-61.
- Мосинец В. Н. Современное состояние и перспективы развития технологии и методов производства взрывных работ на карьерах СССР. В: Взрывное дело. Сб. № 89/46. М.: Недра; С. 100-109.
- Ahmed R. Comportement et fragmentation dynamique des matérieaux quasifragiles. Application à la Fragmentation des Roches par Explosifs; Thèse de Doctorat de l’Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris. 2004. 210 p. (In French)
- Peter B. Optimisation of fragmentation and comminution at Boliden Mineral, Aitik Operation. 2005. 179 р.
- Paine R. S., Holmes, D. K., Clark H. E. Presplit blasting at the Niagara power project. The Explosives Engineer. 2003;39(3):72-92.
- Rossmanith H. P. The mechanics and physics of advanced blasting-waves, shocks, fracture, damage, impact and profit. Short Course. FragBlast. 2006;(8). 214 р.
- Selberg H. L. Transient compression waves from spherical and cylindrical cavities. Archive for Physics. 1995;5(7):307-314.
- Кутузов Б. Н., Анриевский А. П. Новая теория и новые технологии разрушения горных пород удлиненными зарядами взрывчатых веществ. Новосибирск: Наука, 2002.
- Бибик И. П., Рубцов С. К., Сытенков Д. В. Управление взрывной подготовкой пород в технологических потоках карьеров. Ташкент: Фан; 2008. 424 с.
- Заиров Ш. Ш., Уринов Ш. Р., Номдоров Р. У. Формирование устойчивости бортов при ведении взрывных работ на карьерах Кызылкумского региона. Горные науки и технологии. 2020;5(3):235-252. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2020-3-235-252
- Заиров Ш. Ш., Мехмонов М. Р., Фатхиддинов А. У. Повышение качества дробления массива горных пород энергией взрыва. Монография. LAP Lambert Academic Publishing; 2022. 165 с.
- Мучник С. В. Разработка и научное обоснование технических и технологических решений по управлению фугасным действием взрыва в горнодобывающей промышленности. [Дисс. ... докт. техн. наук]. Новосибирск; 2000. 308 с.
- Ракишев Б. Р. Энергоемкость механического разрушения горных пород. Алматы: Баспагер, 1998. 210 с.
- Лукьянов А. Н. Разработка научных основ, исследование и внедрение методов и средств интенсификации технологических процессов при открытой разработке скальных сложноструктурных месторождений отрасли. [Дисс. … докт. техн. наук]. Москва; 1983. 452 с.
- Zairov Sh., Ravshanova M., Karimov Sh. Scientific and technical fundamentals for explosive destruction of the mass composed of rocks with different hardness. Mining of Mineral Deposits. 2017;11(2):46-51. https://doi.org/10.15407/mining11.02.046
- Zairov Sh., Ravshanova M., Karimov Sh. Intensification of technological processes in drilling and blasting operations during open-cut mining in Kyzylkum region. Mining of Mineral Deposits. 2018;(12)1:54-60. https://doi.org/10.15407/mining12.01.054
- Авдеев Ф. А., Барон В. Л., Гуров Н. В., Кантор В. Х. Нормативный справочник по буровзрывным работам. М.: Недра; 1986. 511 с.
- Авдеев Ф. А., Барон В. Л. и др. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности. М.: Недра; 1972. 238 с.
