автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Разработка технологии взрывных работ, ограничивающих разрушающее воздействие взрывов на законтурный массив

MïSBIOTEFOTBO НАРОДНОГО ОБРЛООВАНКЯ КАЗАХСКОЙ ССР

КЛЗЛХСЮШ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ поли-ТЕХЮ1ЧЕСШ1П ИНСТИТУТ ИМ. Е ¡i ЛЕНИНА

На правах рукописи Дункип îlropb Васильевич

УДК 622. 225. 5

РАЗРАБОТКА ТЕЖО.ТОПЙ КЭРШШХ МЮТ, OI'FAKÍ-ЧИВАККЗЗ! fASmîlKSBB ЕОЗДЕьСТ1:Ий КЧГШРВ ПЛ ¡ЗАКОН* ТУПЫ,! МАССШз.

смциаяыюсгь OS. Iß. 11 "Физический П{)Цоссы горного и^онаьодсч ка"

АВТОРЕФЕРАТ

диееортшвм ип eoiH'iMHiw уч-мюл степени кандидат.! технических наук.

Алма-Ата - 1991

FaSoTa выполнена в Казахском ордена Трудового Красного £нг,м>щ1 политехническом институте им. В. IL Ленина.

Eiywuirit руководитель: член-корреспондент АН КазССР, доктор технических наук, профессор Ракиаов Бадн Раккгэаич

0|:£ш:алыгы-э оппоцакти: доктор технических jiayj«, профессор Казаков Николай Николаевич кандитат технических наук, доцент ШеничниЯ Анатолий Яковлевич

Еедуцэе предприятие - ЕШШЦаетмэт

У / Еаэдта диссертации состоится iggi r.

в часов на заседании специализированного Совета

II 053, 03.05 в Казахском политехническом институте имени В. И. Ленина (480013, Алма-Ата, ул. Сатпаеса, 22).

С диссертацией ыомю ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан

Учений секретарь споциаянзировалного cog канд. техн. наук, mmi У. - ——у h-Н■ Г^кн

г

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы исследования. Для дальнейшего совершенствования способов разработки полезных ископаемых необходимо качес венное изменение существующей техники и технологии открытых и подземных работ, правде всего буровзрывного комплекса, от которого зависят показатели всех последующих техно- . логических процессов. В то же время не нашли должного решения многие задачи, связанные о защитой законтурного массива от воздействия массовых взрывов: достижение длительной устойчивости бортов карьеров в предельном положение, обеспечение сохранности подземных выработок и целиков.

С увеличением глубины карьеров применение общепринятой технологии погашения скальных уступов существенно затрудняет достижение необходимых углов заоткоски. Попытка использования специальной технологии заоткоски скальных уступов, применяемой в гидротехнике и базирующейся на использовании взрывных . сгза-жин малого диаметра показала, что темпы заоткоски при этом в несколько раз ниже, чем это необходимо для своевременного по-гаиения уступов. > '

Основным препятствием к широкому внедрению специальной технологии заоткоски на крупных карьерах является отсутствие методики расчета параметров БВР в приконтурной зоне и технологии, обеспечивающей сохранность скальных откосов при производстве промышленных взрывов. Поэтому изучение процесса распространения волн напряжения при взрыве скважинных зарядов различной конструкции с разными интервалами обеспечивающей длительную сохранность охраняемых горных объектов, является актуальной задачей.

Целью работы является разработка технологии взрывных работ, ограничивающей разрушающее воздействие взрывов для обеспечения длительной сохранности объектов.

Идея работы заключается в установлении закономерностей формирования и распространения полей напряжения при взрывании скватанных зарядов с различными интервалами замедления для выбора рациональных параметров взрывания.

Научные положения, разработанные лично диссертантом, »„их новизна:

- установлено, что при взрывании нескольких скичяшних

„ - 4 -

зарядов на оси, соединяющей центры отдельных зарядов с обнаженной поверхностью (в ближней к заряду зоне) образуются области всестороннего объемного сжатия, а у обнаженной поверхности - области объемного растяжения; размеры и местоположение этих зон зависят от коэффициента сближения и интервала замедления зарядов.

- предложена математическая модель двухсекторного нагру-гкения сквазшнной полости в горных породах, с помощью которой рассчитываются оптимальные конструкции зарядов ВВ направленного раскола л параметры контурного взрывания.

- установленная зависимость интервала замедления при КЗВ позволяет снизить воздействие массовых взрывов на охраняемый массив и улучшить качество дробления горных пород.

- разработана технология взрывных работ в приконтурной зоне карьера с использованием скважин обратного заложения (с углом наклона в сторону породного массива), расчетные параметры которых обеспечивают образование устойчивой плоскости -уступа и способ взрывания в подземных условиях, отличающийся внутривеерным замедлением и снижающий воздействие сейсмовзрыв-ных волн на днища блоков.

Обоснованность и достоверность научных положений, вьюдов и рекомендаций подтверждается:

- совпадением результатов модельных взрывов в лабораторных и полигонных условиях с результатами расчета полей напряжения на ЭВМ при взрывании одного или нескольких зарядов;

- положительным! результатами разработанных методов ограничения действия взрыва на законтурный массив, внедренных на различных горнорудных предприятиях (Зыряновский свинцовый комбинат, Жайремский ГОК и др. )

- результатами испытаний конструкций зарядов для направленного раскола горных пород, разработанные на основе предложенной математической • модели.

Значение работы. Научное значение работы состоит в установлении закономерностей формирования зон разрушения при взрывании одного или нескольких скважинных зарядов с различными интервалами замедлений, разработке математической модели заряда для направленного разрушения, которая позволяет разра-

• ■ - Б г

батывать оптимальные конструкции зарядов для контурного взрывания.

Практическое значение работы заключается в: разработке и внедрении в производство методов охраны законтурного массива от воздействия массовых взрывов.

получении зависимости для расчета интервалов кпроткозамедленного взрывания и параметров контурного взрывания используются для расчета паспортов буровзрывных работ.

предложены конструкц;..! ЭДКЕД с регулируемый интервалом замедления на которые получены авторские свидельства.

на основе разработанных в диссертации способов ведения буровзрывных работ с использованием обратного наклонного ориентирования скважнных зарядов предложена новая технология, которая сникает взрывные нагрузки на массив за проектным контуром уступов и способе )ует получению гладкой плоскости уступов на конечном контуре карьера.

Разработан способ производства массовых взрывов в подземных условиях с использованием внутривеерного замедления, обеспечивающий сохранность днищ блоков от взрывных нагрузок и поз золяющий снизить затраты на поддержание.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Составленные на основе результатов выполненных исследований, типовые проекты массовых взрывов внедрены на Зыряновском свинцовом и Жайремс-ком горнообогатителыгом комбинатах. В результате внедрения технологических схем ведения ЕЕР в приконтурной зоне карьера с ориентированием наклонных скважин в сторону породного массива с оставлением недозаряда в нижней части скважин получен экономический эффект 136 тыс. руб.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на Всесоюзном совещании по совершенствованию буровзрывных работ ( Губкин , 1988 ), на Всесоюзной конференции по динамическому разрушению горных пород ( Симферополь , 1987 ), на расширенных научно-технических советах Кайремского горнообогатителыюго и ЗыряноЕского свинцового комбинатах ( 1979-1991 ).

Публикации. По результатам выполненных исследований опуС-лик'-г'-чно н научных ра',от и получено авторское свидетельство

на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 98 наименован..Л, содержит 130 страниц машинописного текста, 18 рисунков, 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Существующие технологические схемы сохранения законтурного массива основами на таких способах завдты охраняемого массива, как короткозамэдленное взрывание, уменьшение массы мгновенно взрываемого заряда, «вменение пространственного расположения зарядов, изменение формы и размеров охраняемых обгектов. Однако эти способы не обеспечивают в должной мере выполнения поставленной задачи вследствие недостаточной изученности физической картины действия взрыва на массив.

Определение границ зоны треш.чнообразования в скалышх породах является ключевым моментом при разработке методов ваэдеты законтурной зоны массива от воздействия массовых взрывов. С этой целью бып проведен анализ действия взрыва на массив горных пород по результатам лабораторных и производственных экспериментов, а таклэ передовой практики взрывных работ. К ним относятся исследования, связанные с определением зон взрывного разрушении в массиве горных пород, степени деформирования массива прямим и сейсмическим действием взрыва.

Наиболее точно и полно описывает размеры зон разрушения массива при взрыве теория, основанная на определении этих зон через предельный радиуй полости.

Эти вопросы обстоятельно освещены в работах советских ученых Ф. А. Еаума, Д. Н. Кронникова, М Ф. Друкованного, Э. И. Ефремова, И. Е. Ерофеева, IIЕ Казакова, В. М. Комира, Е. Н. Кутузова, Н, а Мельникова, В. И Мосинца, Г. И. Покровского, Б. Р. Ракишева, К И. Ропина, В. Е Рлевского, В. Н. Родионова, М. А. Садовского, А. ¡1 Ха-иукаеиа, Е. И. Шемякина и др.

Анализ этих раОот показал, что на разрушение законтурного массива влияют слодуюшя'; факторы: физита- технические свойства разрушаемой среди, параметры взрывного импульса и условия взрывания.

- т-

Исходя из проведенного анализа в работе были поставлены следующие задачи:

- обосновать методику расчета полей напряжений при взрывании одь^го или нескольких скважинных зарядов одновременно или с замедлением, используя аппарат динамической теории упругости для анализа действия взрыва на массив, и определить основные направления разработки способов охраны законтурного массива на открытых и подземных горнах работах;

- разработать математическую модель рациональной- конструкции эаряда ВВ для направленного разрушения горных пород и предложить конструкции, обеспечивашиа «аиданьшее воздействие на эащцйрзшй массив горнш пород-,

- установить влияние интервала короткоэатдленного взра-пеший на характер разрушения ваконтурного маоаква и разработать коиетрукщш электродетонаторов короткоаамодхоияого действия (одад) о регулируемым интервалом вамадления;

- разработать технологию ведения В13е> а приконтурноя ¡юно карьера и споаойи варшания скважмых аарядоа а нодаеишх условиях, обеспечивающих сохранность охраняемого насеига при массовых взрывах.

Для описания юлнопой картины напряжений а плоскостях, нормальных к оси взрывной камеры и раепололакны* на достаточно больших расстояниях от е<з концов, следует решить динамическую аадачу дм упругого полупространства, пкутри которого параллельно границе действует источник типа линий центров расширения бесконечной длины.

Суммирование отраженного и прямого кваэистатистического палей с учетом времени прихода дает полное квазистатистическое поле при наличии одной обнаженной поверхности. При взрывании одно:-' или нескольких зарядов был произведен расчет полей напряжения на ЭВМ.

На рис.1 изображено поле главных растягивающих напряжений при одновременном взрывании трех зарядов. Параметры взрыва следующие: ЛНС - 2.4 м; коэффициент сближения - 1. 24, скорости продольных и поперечных волн 4200 м/с и 2400 м/с соответсвен-но, пиковое давление 4000 МПа, длительность импульса 10 мс.

Анализ результатов расчета показывает, что при одновре-

- о

Рис 1. Нею Швйк* рсМГйвакжШ Иапрй*ЗНИЙ при ОДВДЬре-

МоШгаМ взрывании трех варйдов. кзйном сзршагнш ¡¡«скольких Нарядов в облай?й)>" 6 ЩШГраШ» на-на Ш, образуется ядро всестороннего ека-гга (еаа-г-рихованнад ебдат), где еве иоры&кьйиз наарякэди« отрицательны. Границей е?ого ядра контур <*о . Внут-

ри ядра всестороннее сжатие неравномерное. Абсолютные значения сжимающих напряжений растут по мере приближения к оси взрывных скважин. Известно, что определяют/» роль в разрушении пород взрывом играют растягивающие напряжения, . а динамическая прочность пород значительно увеличивается в условия объемного сжатия и, следовательно, образование зон всестороннего (объемного сжатия) приводит к ухудшению дробления.' При коэффициентах сближения 0.8 - 1.0 эти зоны сливаются в одну сплошную зону всестороннего сжатия и ¡значит -¡та часть массива (если массив монолитный) оторвется как блок слаборазрушяной породы.

Для • качественного разрушения массива интервалы замедлений должны подбираться так, чтобы раскрытие' трещин, необходимое для устранения нежелательной интерференции полей напряжений, происходило до взрывания последующего заряда.

Отсюда логически вытекает один из методов з-ащиты законтурного массива - короткозамедлгчное взрывание. Задачей для конкретных условий взрывания будет определение оптимального интервала КЗВ и схемы их монтажа. Интервал КЗВ до л та к- быть больше времени- раскрытия трещин до вг -щчины, когда уже невоз-

можно их смыкание под действием упругих - дефсрЬцнЙ! ' !"■> угпыгв времени при котором возможен подбой сетей да. ^

Таким образом при определенной нагрузке на ьарйД интервал замедления будет определяться масстаб^м 83рУ»>1 (V) и физико-техническими свойствами породи (С)-.

Отсгаа

Т , „ у (1)

т V « У9 С 2)

где У - расстояние кэжду пос.т^дователыю взрываемыми зарядам;! или рядами зарядов, ¡л;

- диаметр заряда, м;

С - скорость звука 1 среде, м/с. Первый сомножитель охватывает все многообразие условий взрывания: парша три сетки скважин, тип породы, ВВ, тревянова-тость и др. Для Каждого конкретного случал существует оптимальное значение ~ , при котором наиболее полно используется энергия взрыва и достигается минимальный суммарный расход ЕЕ ВторсЯ соынояггель отвечает за временные параметры процесса.

Сравнение результатов экспериментальных работ по исследованию изменения энергии сейсмических колебаний и качественных показателей взрыва от расстояний мажду группам) последовательно взрываемых скважин показал, что значения интервала КЗВ получентга для аналогичных условий взрывания адекватны экспериментальным данным.

На рис. 2 представлены графики изменения интервала корот-коэамедленного взрывшим в зависимости от скорости продольных волн в породе и диаметра скее»лин. Их можно использовать в качестве номограммы для определения оптимального интервала КЗЕ

Применяемые при контурном ьарываяии заряды с куммулятив-нши выемками, заряды в четких оболочках, им<?ю(цих вырегц к Другие, так или иначе являются зарядами с секторным нагрутением. Следовательно, нагрузка в этом случае представила в виде:

с^ = $ е^ со* 2<0

-А«/*

дов наличных диаметров.

- 11 -

.Напряжения, возникающие в изотропной бесконечной пластино ¡(в случае плоского деформированного состояния) при двухсектор-!юм нагружении определяется соотношениями, полученными при решении задачи с использованием методов статической теории . упругости: _ , ,

А)' cos2«Q (3)

г,е - г* = sin С i" áin 2к9 (5)

Для расчета напряжений била составлена программа на языке ¡БэЯсик, которая .реализована на IBM PC АТ.

.Расчет .напряжений при q = 1.0, г = 1.0, о - 90' показал 1ПРИ .каких значениях угла на границе полости в противоположных точках возникают максимальные азимутальные напряжения. Нэ-ня.. угол от нуля до 90 , приходим к выводу, что значения максимальных азимутальных напряжений в точках достигает при/=88! В этом случае растягивающие азимутальные напря-.«енияСв два с лишним раза превышают величину нагрузки, действующую на внутреннем контуре отверстия и раскол практически .всегда идет нормально к направлению действия максимальной нагрузки.

Для экспериментальной проверки предложнной математической модели заряда в качестве материала для моделей были приняты блоки из оргстекла толщиной 60 мм. Моделирование взрыва производилось при помощи электрогидравлического эффекта В ' блоке оргстекла сверлилось отверстие диаметром 20 мм. Снизу отверстие закрывалось заглушкой с электродами, через которые пропускалась нихрсмовая проволочка. После этого камера заполнялась водой через отвестие в заглушке. Затем производилось элеШрогидравлическое взрывание.

Модельные взрывы производились по трем схемам.

Схема 1 моделировала нормальные условия взрывания, т.е. ось заряда совпадает с осью скважины. После взрыва расположение трещин вокруг шпура практически равномерное и нет выражн-кого направления раскола,

Схвки 8,3 шаттлу тжиь яэряда для йялрфшшюго раскола.

- 12 -

Ш схеме 2 роль ваздтной прокллдкй ьылалгтй квЦййё олзктроды диаммром 3 мм, что соотьетстЕовагга жвухсботорнй^ £шрйДу с углоы/-82? В реа/лЫйте получек четки» напр пленный5 раскол блока по линии соеДийяицей электроды;

По схеме 3 на стенки шпура наклеивались прокладки из фто-{юпласта, что соответствовало углу раствора/ =• 72! Раскол Происходил практически по заданному направлению.

Для ограничения действия взрыва на законтурный массив иапрямэшш сжатия с породе непосредственно у зарядной камеры не должны превышать предел прочности породи на сжатие с учетом иарувенности массива трещинами:

р ^ -у;.?..

• с U

»■•со

где Kt0- коэффициент структурного ослабления массива. U _ + &>/ра

"<¡0 - fy/pc (6)

Здесь ew - предел прочности породи на сжатие, Ша

d* - средний размер отдельности в массиве, и. Используя эти соотношения, получаем выражение для линейной массы контурного заряда:

„г ,. ' -

Р * ÎT-P» (3 ' -' ,

1 > ^

где ра - плотность ВВ,

РА - среднее давление продуктов детонации при взрыве. Расстояние между контурными зарядами на основании формулы для тангенциальных ' капрятаний получено из рассчитанной модели заряда для направленного раскола (4) при fi - 9of б* - 90.°

£5« * Р -Зг

4 Г* (9)

Условие того, что в точке, находящейся на середине отрез-гл соединяющего центры зарядов, будет происходить разрушение (разрыв), то, что тангенциальные напряжении от одного заряда будут превышать 0. Беу, тогда получим:

Ь" г: О, S О,, - су „

¿¡s

fi a

№ . 7 f ^ „

V vp

A так ftaít psCcftedilía teé&V зйрй'ДаШ к - 2?

И-al)"^7

a = (lo)

На рис. 3 представлены результаты рас ?тов параметров контурного варивания для пород с различной хрупкостью^*,»/бр)

Для обработки результатов экспериментов по определению скорости смещения массива использовался табличный процессор Супер1сальк - 5, который чходит в стандартный набор программ IBM PC н позволяет рассчитывать основные статистические параметры. Для подбора аппроксимирую:;?!1) функции использовалась программа "Прогноз", написанная на кэыте Еэйсик длл персонального компьютера IBM PC.

Всего в каждой серии взрывалось 6 удлиненных зарядов. Располагались они параллельно в два ряда по 3 сквакпш с ЛНС » 100 им и коэйящгоатом сближения га - 1, Ели/лйже скважины первого ряда находились на расстоянии ESO юл от выемки, моделирующей скреперный орт. Последовательным взрыванием ближайших скважин первого н второго рядов с интервалами 30 мс обеспечивалось создание экранируадей щели.

Затеи производилось порядное вэрываниэ оставшихся 4 сква-иш в дьа зашдления. 1*ассовая скорость cisscemra при этих взрывах регистрировалась одновременно двумя сейсмоприоыииками, установленными в кровле скреперной выработки перпендикулярно оси удлиненных зарядов. При такой ориентации гег;!стри£>овалась радиальная ссставдяшдя вектора скорости.

В v. ре днем, по результатам экспериментов скорость смещения пород кровли при взрывании с экранированием в 3 раза меньше, чем при взрывании без экранирования.

Нарушошюсть (ослабление) массива а районе выработок днищ блоков в результате массового взрыва оценивалась сейскоакусти-ческим способом. Коэффициент ослабления надскрепкого целика составил:1^»а«р кровли скрепного орта относительно состояния выработок до взрыва.

Исследование массовой скорости смещения массива.

По результатам взрыпов была найдена зависимосг- скорости

Рис. 3 Параметры контурного взрывания

- 15 -

смещения пород от массы заряда и расстояния.

Скорость смещения прч взрыве определялась независимо ДЛЯ каждой ступени замедления, т. к. взаимодействие волн напряжений от взрыЕа заряда каждой ступени не происходило вслоДстпии большого интервала между очередями.

Полученная зависимость позволяет вычислить ояад&емвд рости смещения пород кровли выр&бвтец при кассовых взрывах,

Неебхзяимзд допуегимая масса заряда в' одной ступени замед-лани« составит! ,

О^ч - Г

У*»

Р~ V: (и) .

Критическая масса'заря д. в одной ступени замедления (принимая расстояние от ближайшего веера до выработки горизонта скрепеоования -'7 м).

„ ^л--л ...V, ,иГЛс1 С)*,-. ---- 21-0 - 16700 «-г

Для установления сейсмобезоласной мзссы ВЗ и сейсмобезо-пасного расстояния для каждого конкретного взрыва производилось районирование рудных тел по физико-техническим свойствам и структуре массива.

Известно, что повреждения выработок происходят лишь в тех случаях, когда скорость колебаний породи превосходит некоторую критическую величину. Зависимость скорости смещения V от массы 4 заряда С и расстояния И для условий Зыряновского месторождения:

для скважинных зарядов

V = 9,2(Л"СГ,-£")/ "/с- (12)

Экспериментальными работами на Зырлновском свинцовом комбинате и расчетами по формулам (12) установ эно, что критическая скорость смещения для различных пород изменяется в широких пределах и составляет 0.34 - 1.00 м/с.

В каждом конкретном случае величина уточняется путем проведения серии опытных взрывов с регистрацией на осциллографе.

Значение скорости смещения, при котором щ ^ырабсу^е около сейсмоприемников наблюдались отколы и видимые трегины будут являться критическими.

- 16 -

Иогольйуа материалы проекта взрыва графическим построением, опрэдэляется эпицентр взрыва и расстояние (? от него до кроилл бяикайюея выработки днища блока Зная к ^ , определим допустимую кассу заряда, взрываемого в одну ступень за-' мщэиия: _ „.8 |/|,! р =

' Ревднно ¡¡опросе о необходимости охраны выработок дни&| рдока осуцэстрладооь путем сражения фактической величины па-ряда, варыааешго в одну оттоень ввдеддалия о йзяуртйцаР массой заряда Од©п . При условии О* необходимо прима-»

пять способ охраны выработок днищ блоков зкршшрущэй крлыо.

разработка технологии ведения БВР в прикоятурной зоне карьера. На основе анализа судаствуюцих способов била предложена следующая технологическая схема офрмления уступов на конечном коктуро карьера, которые ислитывались и били, внедрены на Акжальском карьера П/0 "Каэвольфрам", на Дальнезаладном рудш» }?айреысюго обогатительного комбината. Для данных условий предло;.2на елодувдз технологическая схеш формирования плоскостей откосов уступа в предельное положение.

По схем? ' рис. 4), длл формирования откосов уступа в последнем и предпоследнем рядах взрыеных скважинах, используются сквакины обратного эажшжня.

При данной схеьш, происходит совмещение воронки разрушения от последнего и предпоследнего рядов взрывных сквакин с плоскостью, образованной предварительный цзлеобразовшщем. Энергия взрыва сквага;инцх варядов последнего и предпоследнего рядов направлена вдоль плоскости созданной еэли к поверхности уступа, уменьвая тем самим его воздействие на законтурный массив, Таким образе;.!, применение предлагаемой технологии позволяет получить проектный угол откосов и повысить устойчивость уступов в предельном положении. Длина наклонных скважин расчитывается, таким образом, чтобы дно скважин последнего и предпоследнего рядов раслологались на расстоянии г от плоскости, образованной предварительно целью, т.е. с учетом зоны пластической деформации от сквалош, для уменьшения влияния взрывной вагрувкн на формируемую плоскость откоса уступа.

Рис. 4 Технологическая схема вел ення БЗР ка конечное борт* карьера.

В моколктшх и средней '-оепости породах для скватан обратного залозюния, дно которыхтолкло соприкасаться с, плоскостью откоса вновь образуемого уступа, создзчт воздупшй промежуток в пиливй части скважини на величину 3-5 диаметров заряда для основных И 2-3,5 диаметров для вепогагатслыпс:. Зз счет этого снижается тресденообраэование законтурного кассиза по оси сквайин.

Схема проходила опытно-проилленньге испытания на Еайремс-ком Ш!э на участках, где угол падения пластов пород 50-60 отрабатывается десятиметровыми уступами и при оформлении в предельное полоязние уступи сливаются. Необходимо оформить десятинзтровый уступ на висячем боку в предельное поле ..енке. Енсячий Сок представлен скальними породами типа известняков, склонных к разрушению от взрыва в сопредельной со взрывом зоне. В связи с этим заблаговременно создается вдоль контурной линии предохранительная отрезная пёль.

Данный способ отработки уступов на карьере позволяет по сравнению с суцествукзцмм: ,

- управлять и регулировать энергией екватанних аарядоп при велении взрывных работ в приконтурной полосе;

- 18 -

- предохранять от разрушения плоскость откоса уступа, созданную предварительной отрезной щелью;

- уменьшить нарушенность естественной сплошности законтурного массива от действия массового взрыва при дроблении горних пород в приконтурной полосе и оформлении уступов в предельнее тшокеиие;

- яикаадфовать оползание верхней части оформленного уступа, так как шшшя чаеть уступа не подвергается разрушению1,

- гтовиняв устойчивость уступа и улучшит* качаема ваор-ванной горкой маееы ьа счет равномерного распределения энергии ьзрыьа в накйочных скважинах.

Приведённые отянз=пр©шшвниие б^рдаы, разработанные на oetiQgy предлагаемого епееоба, показ&ли, что плоскость уступа, ©Формляумоге s конечшм контур®, проходит вдоль предварительной втрмйой щ>т, уступ устойчив, не набадается оножшме верхней чаети уступа.

Ограничсим__&?йствин взрыва на НИжелекаГОЙ горизонт.

серьеэной проблемой являегея задача шмшнш воздействия массовых взрывов на шкйлёжавде гериэенты, осабеино при втра= ботке приконтурных полос.

Дня снижения разрушающего деййШи! Взрыва ilQ 6SU екйшдаь! была предложена конструкция заряда q бездушным промежутком между дном скважины и зарядом. , »

Условие для нахождения оптимальной величины воздушного промежутка следующее: Еремя прохождения ударной волны ет терца заряда до дна скважины и обратно должны быть равно (0.6-0. 7) т импульса давления от взрыва заряда ЕЕ

£№- оптимальная величина воздушного промежутка определи-

Для условий Дальнезападногс рудника при отбойке горны пород уступами высотой 10-15 м оптимальная величина воздушно промежутка составляет 1,5-2,5 м.

На Далъкезападном руднике с прим нением зарядов с недоза рядом у дна скважины было взорвано около 800 тыс. м горной мае

см, что дало экономический siMeKÍr в размере 126 тыс. рублей.

Как показали результаты взривов заряды такой конструкции улучшают дробление горных пород, снижают воздействие массовых взрывов на породы нимелеиаэдх горизонтов, уменьшают разрушение массива за линией отрыва, что позволяет увеличивать угол откоса уступа. При применении таких зарядов снижается расход ЕВ на отбойку на 20-207., а также обеспечивается хорошая проработка подошвы уступа.

Методика опытнс-проь ¡aieimux взрывов предусматривала проведение массовых ззрывоа в проектном контуре карьера. Для получения сопоставимых результатов при взрывании зарядов различной конструкции, часть блока &зря.*аласъ зарядами обычной конструкции, а другая зарядам» с недозарядом у дна сквахмл. Зарядка скважля осуществлялась зручпуа Нснструадш недооарздэ следующая: на дерявян:. jfl рейке сечением 9-12 см при псмсед проволоки закреплен одинарный мешок из под взрьшчаткм, содержа-ii3iñ 3-5 кг сыпучего ве?;ества (necia, буровой мелочи н т.п.). При опускании в скваэтму такая конструкция на глубине 2-2.5 м от дна скваташ образует надежную пробку. Время иэготавлеьля такой конструкции из готовых элементов 30-45 сек. Критерием оценки эффективности взрывов для зарядов сравниваемых конструкций (сплошной колонковый и с воздушной подушкой) служит качество проработки подоави уступа, величина разрушения уступа в тыл массива, процент выхода негабарита. Результаты взрывов показали высокую з$Фектяость зарядов с воздушной подушкой. В этих скв 1жинах уменьшалось количество ВВ па величину оставляемой воздушной погости, что составила от 80 до 100 кг ВЕ Результатами маркшейдерской съемки установлег. , что отмотка подсевы уступов после взрыва для сравниваемых конструкций зарядов не отличается, т.е. обеспечивается нормальная проработка уступа по подошве."

Заключение.

В диссертационной работе дано научно обоснованное решение актуальной прикладной (производственен) задачи по ра;гработке технологии взрывных работ, ограничивающей ралруаажоо

воздействие маесозих взрьаов на законтурный массиви и обеспечивающей ддит.ельную сохранность охршшешх горных об'екгав.

Проведенные исследования поаволяюг сделать следующее выводы:

1. Разработанная на основе аппарата динамической теории упругости методика расчета квазистатических полей напряхйний при взрывании одного или нескольких скважниных зарядов одновременно или с замедлением является инструыентом для анализа взрывных работ. В частности она позволила установить наличие при одновременном взрыве нескольких зарядов зон об'емного сжатия, которые являются излучателями сейсмической анергии и ciUbKO ухудииде дробление пород.

2. Полученная с использованием статической теории упругости математическая шдель заряда направленного разрушения может служить основой для разработки гауровых зарядов для направленного раскола или зарядов контурных скважин.

Анализ полей напряжений показывает, что наиболее эффективным зарядом для направленного раскола является заряд имитирующий клиновой эффекте, т.е. такой зарлд маломощного ЕВ npii взрыве которого, главные растягиващие напряжения действуют перпендикуляра оси раскола в сторону от нее, а в направленное и раскола происходит кэкпфиро8ание( гашение) напряжений.

3. Зависимость для определения интервала КЗВ, определенная из анализа теории размерности и учитывающая оптимально« для дачная условий отношение V/d, обеспечивает улучшение дробления пород и уменьшает законтурное воздействие массовых взры-Еоа, а разработанные конструкции ЗДКЭД с регулируемыми интервалами замедлений позволяют эффективно реализовать это.

4. 1'этодика расчета' параметров контурного взрывания используется при составлении проектов массовых взрывов на ря, кошпшатов,

5. Продлокенние технологические схемы ведения взрывны работ при постановке уступов в предельное положение позволяю увеличить утлы откосов уступов и бортов карьеров на З-Сград. сашы ушныпя объем вскрыши при снижении расхода ВВ н 20-257..

6. Разработанный и внедренный способ взрывания скважинны зарядов в подземных условиях, отличающийся внутривеерннм за

мздлением и обеспечивавший сохранность дниц блоков, позволяет уменьшить потери руды и сократить затраты на поддержание выработок.

Частичное внедрение рекомендуемых технологических схем и способов ведения взрывных работ позволило получить экономичес- • кий эффект в размере 136000 руб. в 1985-1988 годах на Еайремс-ком ГОКе.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ахметов Н. , Ановкин В. В., Лункин И. В., Арыков А. И. К расчету величии заряда на отдельную скважну с цель- достижения равномерного распределения энергии во взрываемом массиве. ВИНИТИ, 1976.

2. Лункин II В. Динамическое поле напряжений при взрывании нескольких зарядоз. // Сборник докладов республиканской конференции молодух ученых и специалистов, Алма-Ата, 1977,

3. Вейсебаев А. К , Коняев Ю. П., Шгстаков ■ А. Ш, Лункии И. В. Охрана выработок экранированием сейсиоЁзрнЕиих волн. //Известил вузов. Горний журнал, 1684, N 3.

4. Лункин И. В. Определение интервала замедления при ко-роткозамедленном взрывании. В сб. "Рззруи.зкие горних пород при

5. Коняев ». П , Лункин И. В., Шестак-ов А. II Способ охраны цнищ блоков от сейсмического воздействия массовых взрывов. В

"Современные технологии и технические средства направлен-юго разрушения горных пород", Алма-Ата, 1987. щнамическом нагружения", Алма-Ата, 1986.

6. Сагиндь'коп Б. Ж. , Лункин И. В., Дчушгулова II Б. //Модель аряда для направленного раскола. Всесоюзное совещание "Север енствспание буровзрывных работ в народном хозяйстве", Губкин, 987т,

7. Коняев Ю. П., Лун кии И. Е , Ш?стаков А. П. , Безруков С. II. ¡алитическое и экспериментальное обоснование экранирующей кда-! для охраны выработок. В сб. "Технология и технические >едства направленного разрушения горных пород". Алма-Ата, 90.

8. А. С. 1518651 (СССР). Способ отработки уступов на карь-е. Кл. ЕГЛ С 37/00, /Ракшюв Б. Р. , ¡^ухаиздтаюп Е. Б. , Еукей-исв Л-Г.. Садыког М. Б. . Лункин И. В. - Опубл. в ЕЯ., И 40, 1'Ж