Усадка эмульсионного взрывчатого вещества в обводненных условиях на примере месторождение первореченских андезитов
Автор: Тухбатулин А.Р., Васянович Ю.А.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 12-3 (99), 2024 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается проблема усадки эмульсионного взрывчатого вещества Гидранит 90-П при производстве буровзрывных работ в обводнённых скважинах. Проводится анализ недостатка мягкой полиэтиленовой оболочки патронов и эмульсионного состава, которые могут привести к образованию водяных пробок и снижению эффективности взрыва. Результатами исследования являются определение отклонения от проектной вместимости взрывчатого вещества после зарядки и 24-часовой усадки, а также вывод о необходимости улучшения качества усадки эмульсионного взрывчатого вещества для повышения эффективности буровзрывных работ.
Буровзрывные работы, эмульсионное взрывчатое вещество, обводненные условия заряжание скважин
Короткий адрес: https://sciup.org/170208567
IDR: 170208567 | DOI: 10.24412/2500-1000-2024-12-3-225-228
Текст научной статьи Усадка эмульсионного взрывчатого вещества в обводненных условиях на примере месторождение первореченских андезитов
Производство буровзрывных работ является важным этапом технологии добычи твёрдого минерального сырья. Одним из наиболее эффективных способов подготовки скальных пород к выемке является разрушение пород энергией взрыва. При этом выбор взрывчатого вещества играет ключевую роль в качестве взрывных работ.
Начальным процессом технологии добычи твердого минерального сырья является его отделение от массива и дробление на куски определенных размеров. В настоящее время универсальным и практически единственным высокоэффективным способом подготовки скальных пород к выемке с коэффициентом крепости ƒ > 6 по классификации М.М. Протодьяконова [1] является разрушение пород энергией взрыва. Этот способ останется доминирующим и на перспективу 20-30 лет, если за это время не будут открыты какие-либо принципиально новые способы разрушения скальных пород с реализацией больших мощностей [2].
Качества производства буровзрывных работ влияет на экскавацию горной массы и в существенной мере определяет себестоимость добычи полезных ископаемых. В обведённых условиях заряжание скважин, особое внимание нужно уделять усадки эмульсионного взрывчатого вещества. В обведённых условиях усадка эмульсионного взрывчатого веще- ства при ручном заряжании происходит хуже или образуются водяные пробки. Данная проблема остается актуально и влечет за собой снижение качества буровзрывных работ.
Параметры месторождения: Месторождение Первореченских андезитов расположено в г. Владивостоке. При производстве взрывных работ на данном месторождении в радиус опасных зон попадает более 20 охраняемых объектов, что в свою очередь осложняет производства буро взрывных работ; категория крепости по СНИП – 9; коэффициент крепости по шкале Протодьяконова – 13; наименование грунтов – Андезито-базальты [3].
Параметры БВР приняты опытным путем и успешно применяются на данном месторождении на протяжении 10 лет. Для примера рассмотрим врываемый блок объёмом 9 794 м3. Проектный удельный расход взрывчатого материала – 0,74 кг/м3; сетка бурения скважин 3,5×3,5 м показана на рисунке 1; количество скважин – 64 шт.; средняя высота уступа – 12,3 м; величина перебура – 1,0 м; диаметр скважины 115 мм; ЭВВ – Гидра-нит 90-П ТУ 7276-001-62305566-2017 (диаметр патрона 90 мм); промежуточный детонатор – Сибирит ПД-60/0.5 – по 0,5 кг.
Выбор основного взрывчатого вещества играет не малую роль в качестве взрывных работ. Одним из главных преимуществ ВВ
Гидронит – П является его водоустойчивость. Это свойство делает его идеальным выбором для использования в водонасыщенных скважинах, независимо от их обводненности. Благодаря своей водоустойчивости, Гидронит – П способен сохранять свои характеристики и эффективность даже в условиях высокой влажности и воды. Это позволяет использовать его в самых сложных условиях, где другие ВВ могли бы потерять свои свойства и стать непригодными для использования.
Опытным путём был выявлен недостаток сложности «Усадки» ВВ Гидронит – П в водонасыщенную скважину. Это связано с мяг- кой полиэтиленовой оболочкой (упаковкой) патронов и эмульсионным составом плотностью 4,0 ± 0,2 г/см3. Патрон может застрять в скважине, не опустившись до дна, и образовать водяную пробку, что в свою очередь может снизить эффективность проведения взрыва [4, 5].
Для правильности выполнения опыта нужно:
-
1. Рассчитать проектную вместимость на 1 погонный метр скважины;
-
2. Определить фактическую вместимость;
-
3. Сравнить данные.
Рис. 1. Схема расположение скважин
Вместимость скважин в зависимости от ее диаметра и плотности заряжания ВВ на кубометр породы рассчитывается по формуле 1 [3].
P = С:;)2 • P • п, кг/м.
где:
d – диаметр скважины;
ρ – плотность заряжания, кг/м3
P = С0,!15)2 • 1250 • 3,14 = 12,9 кг/м.
Фактическая вместимость взрывчатого вещества представлена в таблице 1.
Таблица 1. Фактические параметры заряда
№ скважины |
Длина скважины |
Проектная длина столба заряда, м |
Столб воды, м |
Фактические параметры |
|||
После зарядке |
Через 24 часа |
||||||
Длина заряда, м |
Вместимость ВВ, кг/м3 |
Длина заряда, м |
Вместимость ВВ, кг/м3 |
||||
7 |
13,5 |
9 |
8 |
10,3 |
11,4 |
9,3 |
12,6 |
13 |
13 |
8,5 |
7 |
9,8 |
11,1 |
9,8 |
11,1 |
25 |
13,5 |
9 |
5 |
10,5 |
11,1 |
10,5 |
11,1 |
30 |
13,5 |
9 |
9 |
10,8 |
10,8 |
9,1 |
12,9 |
33 |
13,5 |
9 |
12 |
11,5 |
10,2 |
10,5 |
11,1 |
38 |
13 |
8,5 |
5 |
9,5 |
11,5 |
8,9 |
12,2 |
44 |
13 |
8,5 |
7 |
9,3 |
11,7 |
9 |
12,1 |
49 |
13,5 |
9 |
6 |
10,5 |
11,1 |
10 |
11,7 |
54 |
13 |
8,5 |
8 |
9,7 |
11,2 |
8,9 |
12,2 |
60 |
13 |
8,5 |
8 |
9,8 |
11,1 |
9,8 |
11,1 |
Исходя из выше представленной таблицы средняя вместимость сразу после зарядки составила 11,1 кг/м3, а после 24-часовой усадки 11,8 кг/м3. Основываясь на этих данных видно, что отклонение от проектное вместимости 14% и 9%, соответственно.
При анализе данных таблицы 1, можно определить, что усадка эмульсионного взрывчатого веществ происходит с образованием водяных пробок.
Заключение
В результате исследования было выявлено, что при использовании эмульсионного взрывчатого вещества Гидранит 90-П для производства буровзрывных работ возникает проблема усадки и образования водяных пробок в обводнённых скважинах. Это приводит к откло- нению от проектной вместимости взрывчатого вещества и снижению эффективности взрыва.
Для решения данной проблемы предлагается провести дальнейшие исследования с целью определения оптимальных параметров зарядки скважин и разработки методов предотвращения усадки эмульсионного взрывчатого вещества.
В целом, использование эмульсионного взрывчатого вещества Гидранит 90-П является перспективным направлением для повышения эффективности производства буровзрывных работ. Однако для достижения максимального результата необходимо решить проблему усадки и образования водяных пробок.
Список литературы Усадка эмульсионного взрывчатого вещества в обводненных условиях на примере месторождение первореченских андезитов
- Протодьяконов М.М. Трещиноватость и прочность горных пород в массиве / М.М. Протодьяконов, С.Е. Чирков. - М.: Издательство Академии наук СССР, 1964.
- Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. Разрушение горных пород взрывом. Часть 1. - 2018.
- План развития горных работ на добычу строительного камня открытом способом на Северном участке Первореченского месторождения андезитов на 2024 год / И.М. Глебов, О.В. Попова// Техническая документация АО "ВБЩЗ" г. Владивосток.
- Педан Н.Р. Применение водоустойчивого взрывчатого вещества "Гидронит - П" в горной промышленности / Н.Р. Педан, Ю.А. Васянович // Взрывное дело. - Москва: ИПКОН РАН, 2024. - С. 122-132. EDN: ILSIKQ
- Педан Н.Р. Применение взрывчатого вещества Гидронит - П в водонасыщенных скважинах на взрывном блоке // Научный аспект. - 2023. - №12. - С. 4252-4257. EDN: CYNQLS