УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЗРЫВА ЗА СЧЕТ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИРОДНОГО ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИИ И ВЛИЯНИЯ СИЛЫ ВЗРЫВА НА МАССИВ

Авторы

  • Askar Imashev Карагандинский технический университет
  • Alexander Sudarikov Санкт-Петербургский горный университет
  • Musin Aibek Карагандинский технический университет
  • Aigerim Suimbayeva Karaganda Technical University
  • Suiindik Asan

Ключевые слова:

численное моделирование, метод конечных элементов, взрыв, контурное взрывание, законтурный массив, горная выработка, буровзрывные работы, шпур

Аннотация

В статье приведены результаты исследований по повышению эффективности буро-взрывных работ (БВР) с учетом напряженно-деформационного состояния (НДС) массива при проходке подземных горных выработок. Рассматриваются два разных способа взрывания горизонтальных и наклонных горнопроходческих выработок. Предлагаемый способ контурного взрывания позволяет решить актуальный для подземных рудников задачу, а именно повышение сохранности законтурного массива при проведении горных выработок взрывным способом в крепких породах с интенсивной трещиноватостью.

Целью данной статьи является повышение устойчивости законтурного массива и улучшение качественных показателей взрыва за счет оптимизации параметров БВР при проходке подземных горных выработок.

В статье обосновано целесообразность применения контурного взрывания в крепких породах с повышенной трещиноватостью. Изучено сейсмическое влияние взрыва на законтурный массив методом численного моделирования.

Свойства трещиноватого массива определены по критерию Хоека-Брауна с использованием геологического индекса прочности GSI. Приведены результаты натурных исследований по определению RQD и съемки трещиноватости для выявления значения геологического индекса прочности GSI.

   При выборе метода исследования применялись современные программы и методики определения зон влияния силы взрыва. На основе численного моделирования методом конечных элементов определены возможные зоны разрушения законтурных горных пород при воздействии силы взрыва.

   Выполнен сравнительный анализ коэффициента излишки сечения двух разных методов взрывания проходческих выработок, по результатам которого следует утверждать что способ контурного взрывания, предлагаемый авторами, поспособствовал снижению воздействия взрыва на законтурные породы минимум в два раза. Показаны преимущества и недостатки предлагаемого авторами способа контурного взрывания проходческих выработок. Также продемонстрирована конструкция заряда контурных шпуров и применямые взрывчатые вещества предлагаемого способа взрывания.

Представлены фактические результаты опытных взрывов на подземных горных выработках рудника «Акбакай». Показана на сколько повышаются качественные показатели взрывных работ, по сравнению с общепринятыми способами взрывания проходческих забоев. За счет уменьшения силы взрыва на законтурный массив горных пород, поверхность контура обнажения выработки более ровная, что позволяет выбрать более легкую крепь для поддержания выработок в устойчивом состоянии. В результате применения контурного взрывания поверхность контура обнажения выработки достаточно ровная, без заколов и видимых трещин. На всю длину заходки прослеживается остаточная поверхность шпура, что говорит о снижении воздействия взрыва на законтурные породы.

Разработана схема заряжания контурных зарядов с учетом НДС массива в крепких породах с интенсивной трещиноватостью, позволяющая повысить сохранность законтурного массива и безопасность ведения горных работ.

Установлено, что при взрыве низкобризантных взрывчатых веществ в контурных шпурах радиус интенсивного трещинообразования уменьшается на 30-40%, тем самым переборы от проектных параметров сводятся к минимуму. Расходы на ВВ уменьшились на 7% при использовании контурного взрывания, по сравнению с обычным способом взрывания, также снизились расходы на транспортировку отбитой горной массы и затраты на крепление горных выработок.

Биографии авторов

Askar Imashev, Карагандинский технический университет

PhD, доцент

Alexander Sudarikov, Санкт-Петербургский горный университет

кандидат технических наук, доцент

Musin Aibek, Карагандинский технический университет

докторант

Suiindik Asan

докторант

Загрузки

Опубликован

2021-08-15