Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование и разработка технологии взрывных работ, обеспечивающей устойчивость горных выработок при комбинированной отработке рудных месторождений
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
Автореферат диссертации по теме "Обоснование и разработка технологии взрывных работ, обеспечивающей устойчивость горных выработок при комбинированной отработке рудных месторождений"
9 1и~2
4145
На правах рукописи
ИСМАИЛОВ ТАХИР ТУРСУНОВИЧ
ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТЬ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ ОТРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Специальность — 25.00.20 —«Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва 2010
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный горный
университет»
Научный консультант доктор технических наук, профессор
Белин Владимир Арнольдович
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор,
доктор технических наук, профессор,
доктор технических наук, профессор,
Ломоносов Геральд Георгиевич
Казаков Николай Николаевич
Барон Всеволод Лазаревич
Ведущая организация - ФГУП «Гипроцветмет» (г.Москва)
Запрета состоится 24 февраля 2010 г. в 13 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.128.05 при Московском государственном горном университете по адресу: г.Москва, Ленинский проспект, 6.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.
Автореферат разослан ¿"£г'У^Су^ 2010 г.
Ученый секретарь совета,
докт. техн. наук __ Мельник Владимир Васильевич
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. С увеличением глубины разработки рудных месторождений открытым способом до предельно экономически целесообразной величины и необходимостью конверсии технологии добычи на подземный способ усложняются горно-геологические и горнотехнические условия работ, повышается обводненность и трещиноватость геоматериалов, увеличиваются объемы добычи разубоживающих горных пород, уменьшается ширина рабочих площадок уступов карьера, растет влияние глубины карьера на сопротивляемость руд взрывному разрушению и т.п.
В этих условиях значительно возрастают требования к технологии буровзрывных работ, применяемым взрывчатым веществам, сохранности рудо-вмещающих массивов и земной поверхности над ними, горных выработок карьера и подземного рудника при сейсмическом воздействии одновременно взрываемого большого количества взрывчатых веществ в карьере и на руднике.
Регламенты проектирования и производства взрывных работ на карьерах и подземных рудниках недостаточно полно учитывают совместное влияние глубины разработки и физико-механических характеристик массива горных пород на параметры отбойки, что снижает показатели взрывного разрушения и понижает устойчивость рудовмещающего массива, расположенных в нем технологических объектов и земной поверхности.
Поэтому обоснование технологии и параметров взрывной отбойки с учетом их воздействия на окружающую среду при комбинированной отработке рудных месторождений является весьма актуальной научной проблемой.
Цель работы: обоснование и разработка технологии взрывных работ, обеспечивающей устойчивость горных выработок, на основе учета закономерностей изменения взрываемости рудовмещающего массива в условиях сложного напряженного состояния горных пород, создаваемого комбинированной отработкой рудного месторождения.
Основная идея работы заключается в использовании выявленных закономерностей изменения физико-технических свойств рудовмещаюхдего массива пород с увеличением глубины разработки месторождения для обоснования параметров взрывных работ.
Основные защищаемые научные положения:
1. Напряженно-деформированное состояние рудовмещающих пород на глубоких горизонтах карьера приводит к образованию трех зон, отличающихся величиной радиальных компонент напряженного состояния пород и необходимым удельным расходом взрывчатых веществ (ВВ) для обеспечения заданного качества дробления горных пород.
2. В зоне предельной глубины карьера относительный удельный расход ВВ зависит от глубины разработки, относительной вязкости и трещиноватости пород и изменяется от этих факторов по степенному закону, возрастая с увеличением глубины разработки.
3. При совмещении открытых и подземных работ отбойку руды в карьере и на подземном руднике следует производить раздельно с удельным расходом ВВ, не превышающим 1,2 кг/м3, а интервалы замедления между зарядами на открытых и подземных работах не должны превышать 25-35 мс.
4. При массовой подземной отбойке руд интенсивность величины динамических напряжений, возникающих при взрыве, прямо пропорциональна предельно допустимой скорости смещения массива горных пород, коэффициенту ослабления массива и плотности пород в степенной зависимости.
5. Рациональные параметры взрывных работ в зоне перехода горных работ с открытого способа на подземный определяются по деформационному критерию устойчивости массива горных пород обеспечивают минимизацию негативного воздействия горных работ на окружающую среду и улучшают показатели эксплуатации рудных месторождений.
Методы исследований: анализ литературных источников и результатов ранее выполненных исследований, данных практики и патентной информации;
научное классифицирование; теоретические обоснования; аналитические расчеты с использованием информационных технологий; экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях; графоаналитические построения и технико-экономический анализ.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов диссертационной работы обеспечиваются проведением необходимого объема теоретических и экспериментальных исследований; соответствием результатов расчетов данным лабораторных и промышленных экспериментов и практики; выполнением необходимых технологических проработок; апробацией полученных результатов и использованием основных положений работы на производстве.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые:
1. Выявлена закономерность распределения радиальных напряжений в рудовмещакяцем массиве с образованием зон, различающихся величиной напряжений и удельным расходом ВВ на взрывную отбойку и позволяющих прогнозировать устойчивость массива.
2. Установлен механизм выведения элементарных породных блоков из зацепления радиальными напряжениями в массиве, зависящими от изменения величины горного давления с глубиной горных работ.
3. Определена закономерность изменения относительной вязкости взрываемых пород, влияющей на сопротивляемость их действию взрыва с ростом горного давления с глубиной горных работ.
4. Выявлен механизм возникновения в массиве остаточных деформаций, ослабляющих массив вплоть до потери устойчивости целиков и искусственных массивов.
5. Экспериментально обоснована гипотеза о возникновении на контуре искусственных целиков сжимающих и растягивающих напряжений, превышающих величину напряжения на фронте взрывной ударной волны и достаточных для разрушения их приконтурной части массива.
6. Уточнено теоретическое положение о разрушении массива с экранированием взрывной волны, что позволяет резко снизить интенсивность сейсмического воздействия взрыва, или при той же интенсивности изменять вес взрываемого заряда ВВ в замедлении.
Научное значение состоит в оптимизации технологии взрывной отбойки руд при комбинированной отработке месторождений полезных ископаемых на основе рационального использования энергетических затрат в переходной зоне с учетом изменения свойств взрываемости рудовмещающего массива, позволяющих повысить эффективность добычи горной массы и улучшить экологическую обстановку в районе горных работ.
Практическое значение диссертации заключается в разработке:
- методов расчета удельного расхода ВВ с учетом изменения глубины горных работ и свойств рудовмещающего массива, обеспечивающих требуемую интенсивность и качество дробления скальных пород и минимизацию сейсмического влияния взрывной отбойки на устойчивость земной поверхности и горных объектов.
- методики расчета оптимальной длины заряда и недозаряда скважин, позволяющей равномерно распределить энергию заряда ВВ в разрушаемом массиве подэтажа.
- рекомендаций по ведению взрывных работ при совмещенной схеме отработки рудных месторождений, обеспечивающие устойчивость подземных горных выработок.
Реализация результатов работы. «Рекомендации по научному обеспечению взрывной отбойки с учетом свойств рудовмещающего массива и глубиной разработки» приняты ФГУП «Гипроцветмет» в качестве основы для проектирования технологии разработки месторождений. Основные положения диссертации используются в учебном процессе в МГГУ, РГТРУ, СКГМИ и МГОУ.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались на научных конференциях «Наука и новейшие техно-
логии при освоении месторождений полезных ископаемых на рубеже XX - XXI веков» и Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (МГГРУ, 2002-2006 гг.), на научных симпозиумах «Неделя горняка» (МГГУ, 2000-2006 гг.), Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых», Томск, 2005, Уральской горнопромьпнденной декаде (Екатеринбург, 414 апреля 2005 г.), V Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 51 научных работ, в т.ч. 1 монография и 30 научных статей, изданных в журналах и изданиях по перечню ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 225 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 24 таблицы, библиографический список из 189 наименований источников информации.
Основное содержание работы
При конверсии способа разработки месторождения полезных ископаемых, например на комбинированный способ, возникает проблема поиска резервов для сохранения производственной мощности горного предприятия. Для ее решения существующие технологии добычи исследуют на применимость при альтернативном способе разработки.
Современное состояние открытых горных работ характеризуется усложнением горно-геологических условий разработки, обусловленных прежде всего увеличением глубины карьеров и вовлечением в добычу бедных руд. Особенно четко эта тенденция выражена при разработке рудных месторождений. Руды, являющиеся сырьем для подавляющего числа отраслей промышленности, относятся к категории невоспроизводимых ресурсов. Поэтому проблема оптимиза-
ции технологии буровзрывных работ (БВР) с учетом влияния усложняющихся факторов разработки на эффективность выемки руд с помощью энергии взрыва и охраны массивов и сооружений в них от сейсмического действия взрывов на карьере и подземном руднике становится более актуальной.
Вопросам совершенствования технологии взрывной отбойки на карьерах в отечественной и зарубежной практике посвящено значительное число исследований. Наибольший вклад в решение задач качества и безопасности взрывной отбойки внесен работами акад. Мельникова Н.В., Ржевского В.В., Адушкина В.В., Трубецкого К.Н., чл.-корр. Каплунова ДР., проф. Ломоносова Г.Г., Демидюка Т.П., Викторова С.Д., Кутузова Б.Н., Барона B.JL, Белина В.А., Казакова H.H., Тарасенко В.П., Крюкова Г.М., Гончарова С.А., Мангу-ша С.К. и других ученых.
Для месторождений, отрабатываемых открытым способом, существенным резервом расширения сырьевой базы являются руды, залегающие за проектными контурами карьеров: вблизи бортов, под дном и в относительно небольших изолированных рудных телах. Опыт извлечения запасов руд за контурами карьеров указывает на перспективность их доработки подземным способом.
Деятельность горнодобывающих предприятий, вызывающая нарушение природного равновесия, генерирует проблемы охраны окружающей среды. При подземной разработке рудных месторождений основным требованием становится сохранность земной поверхности. Радикальное решение вопросов рационального использования минеральных ресурсов и охраны окружающей среды при подземной добыче руд обеспечивают технологии с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Такие технологии дают возможность: вскрытия приконтурных запасов руд с бортов и дна карьера, использования вскрышных пород для приготовления закладки и использования карьерных коммуникаций для транспортирования руды.
Реализация указанных преимуществ возможна только при рациональном ведении буровзрывных работ на научной основе. При разработке научных основ конверсионных технологий к основным задачам исследований относятся:
1.Анализ опыта БВР при комбинированной разработке месторождений.
2.Исследование эффективности взрывной отбойки в зоне конверсии.
3.Исследование сейсмического воздействия взрыва на устойчивость ру-довмещающих массивов и технологических сооружений в нем.
В последние два десятилетия на основании комплексных исследований разработаны технологии, обеспечившие уменьшение выхода негабарита и управляемое воздействие взрывных работ на окружающую среду, разработаны новые схемы взрывания с использованием средств замедления взрывания, уменьшено число отказов и другие положительные эффекты. В последние 5-7 лет разработаны научные основы оптимизации расхода основных и вспомогательных материалов. Актуальность таких новаций возрастает с уменьшением объемов добычи при достижении открытыми горными работами предельных параметров.
Несмотря на разработку методик оптимизации параметров отбойки, они не обеспечивают в полной мере надежности расчетов и существенного улучшения результатов взрывных работ. В частности, недостаточно адекватно оценивается влияние удельного расхода ВВ, типа зарядов и их расположения на результаты взрывов и безопасность работ. Не регламентируются допустимые отклонения от проектных параметров и влияние отклонений на показатели отбойки.
Указанные недостатки объясняются недостаточностью рекомендаций по выбору рациональной конструкции и массы сплошных и рассредоточенных зарядов, нагрузок на заряды и коэффициентов их сближения в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.
Нормативная величина удельного расхода ВВ не всегда учитывает ожидаемый выход негабарита, размер кондиционного куска и возможности при-
меняемого оборудования. Не обеспечивается возможность регулирования размеров кусков отбитой горной массы изменением параметров отбойки.
Так, в «Технических правилах» при выборе коэффициентов сближения зарядов для пород различной трещиноватости дается единый диапазон значений этого показателя (от 0,8 до 1,2), рекомендации по его изменению в различных условиях не приводятся, хотя на практике величина этого коэффициента изменяется в более широком диапазоне - от 0,6 до 1,4.
Природоохранная технология взрывной отбойки при открытой разработке рудных месторождений должна учитывать природные технологические и техногенные факторы (рис. 1). Жирной линией выделены прямоугольники с основными технологическими процессами и основными характеристиками взрываемого массива. Пунктирной линией выделен блок экологических последствий массовых взрывов на карьерах, выражающихся в сохранении устойчивости прикарьерного массива и горных выработок, используемых при комбинированном способе разработки.
Несмотря на разработку принципиально новых положений о сейсмическом действии взрывов, посвященных экспериментальному и теоретическому обоснованию критериев устойчивости для промышленных зданий и сооружений и для бортов карьеров, сейсмика ближней зоны изучена недостаточно полно, что имеет особо важное значение при массовых взрывах при совместной открытой и подземной разработке месторождений. Поэтому основным направлением исследований по сейсмическому воздействию массовых взрывов является установление критически допустимых деформаций и скоростей смещений для поверхностных сооружений, подземных горных выработок и искусственных целиков.
Выемочная единица (блок, целик)
Бурение скважин
Выбор оборудования
Гусеничное
Самоходное
Установление физ-мех. свойств отбиваемого массива
Параметры выемочной единицы
1. Параметры БВР
§ 4>
а
£
Пучковое
Параллельное
2. Заряжание
Зарядными устройствами
Ручное
Огневое
3. Взрывание
и
2
р о
Ж
Электрическое
Гранулометрический состав отбитой руда
Основные характеристики разрушения
т~
т
Выход негабарита
Удельный расход ВВ
Сохранение ус-I тойчивости мас-| сива и выработок
I
I
Рис. 1. Схема организации БВР при открытой разработке месторождений При подземной разработке месторождений влияние природных, технологических и техногенных факторов усиливается (рис. 2).
9
Для решения намеченных задач устанавливали характер изменения физико-механических характеристик массива с ростом глубины карьера и определя-
ли закономерности изменения величины удельного расхода ВВ в зависимости от напряженно-деформированного состояния и свойств массива.
Для изучения степени разрушения от НДС выбран метод моделирования на эквивалентных материалах. Для проведения экспериментальных исследований изготовлена взрывная камера, внутренние стены которой выложены резиной. Габаритные размеры взрывной камеры: длина 1,0 м, ширина 1,0 м и высота 1,5 м.
Для предотвращения разлета осколков взорванного цементно-песчаного блока взрывная камера снабжена запирающейся крышкой. В соответствии с принятыми условиями моделирования заряд взрывчатых веществ был представлен электродетонатором ЭД-8-Э, который размещался в типовом структурном элементе размером 0,05x0,05x0,05м3 , вставленном в центре основного блока. Взрывание проводили электрическим способом с помощью взрывной машинки ВМА-100/300.
Во взрывную камеру помещали песчано-цементный блок, во вспомогательном блоке располагали электродетонатор ЭД-8-Э мгновенного действия, не подключенный к магистральному электропроводу. Горное давление моделировали изменением толщины слоя сухого песка, засыпанного в камеру (Ъ = 0 1,2м).
После этого взрывная камера запиралась, провода от детонатора присоединяли к магистральному проводу, а магистральный провод - к взрывной машинке. Ситовой анализ проводился с помощью набора сит различных номеров: № 0,2,3, 5, 10,20,30,50.
Статическая нагрузка имитировала влияние горного давления на прочность трещиноватого массива.
Значения энергоемкости разрушения для различных видов поверхностей ослабления и при различных внешних нагрузках (Р) приведены в табл. 1 (дв -энергоемкость разрушения при взрыве; вн - площадь вновь образованной поверхности).
Моделирование энергоемкости разрушения массива
Вид модеЛ»-^^^ Показатели Ро Р. Р2
8н, м2 0,424 0,975 0,431
I Яв, Дж/м2 10,57-Ю3 4,59-103 10,41-103
вн, м^ 0,403 0,908 0,668
1
1 Ф, Дж/м2 11,МО3 4,93-1О3 6,7-103
П
1,126 1,076 0,769
\
Ш N qв, Дж/м2 3,97-103 4,¡8-Ю3 5,82-103
вам2 0,853 1,034 1,084
X.
Чв, Дж/м2 5,25-Ю3 4,33-103 4,13-Ю3
IV \
Моделированием установлено:
- максимальное изменение давления в диапазоне от 12 до 24 КПа соответствует наиболее распространенным условиям отбойки (у = 0,026 ч-0,028 МВ/,,), глубина
разработки (высота уступа) - от 15 до 30 м;
- по мере роста давления от 0 до 24 КПа, соответствующего увеличению высоты уступа до 30 м, энергоемкость возрастает в 1,2-2,1 раза, а вновь образованная поверхность разрушения уменьшается в 1,3-2,0 раза, что свидетельствует об ухудшении дробления, вызванного ростом сопротивления пород с глубиной; -при давлении 12 КПа, соответствующем в среднем высоте уступа в натуре 15 м и рассматриваемой ориентировке поверхностей ослабления, энергоемкость разрушения минимальна;
- с увеличением площади поверхностей ослабления степень сопротивления от-дельностей уменьшается в 1,2-1,4 раза.
Для оценки влияния горного давления на разрушаемость горных пород пред ложена математическая модель действия одиночного заряда. В основу разработанной модели положено положение о том, что трещиноватый массив породы в зоне регулируемого дробления под действием значительного горного давления (при глубине Н> 200-300м) можно рассматривать как монолитный.
Для определения влияния горного давления на развивающиеся при взрыве напряжения в массиве пород предположим, что горное давление на глубине Н в первом приближении является гидростатическим и равным уН (у - удельный вес массива пород, МН/м3). Сущность предложенной математической модели сводится к отысканию полей напряжений и деформаций в среде со сферической полостью размером Л , внутри которой действует давление Рь обусловленное продуктами взрыва (соответствует давлению, при котором начинается развитие трещин и вывод структурных блоков и отдельностей из зацепления), давление снаружи полости равно Р2 ¡»уН горному давлению на глубине Н. Решая общее дифференциальное уравнение равновесия сплошной среды, подверженной внутреннему давлению от взрыва одиночного заряда ВВ, определяем коэффициент, характеризующий влияние горного давления на степень разрушения пород (Кн):
К =1н=1 + _±УН__, (1)
н Ргз ун
где qн, qo - удельный расход ВВ при глубине Н с учетом и без учета
горного давления соответственно;
Р1 — давление на контуре скважины (2000-3000 МПа в зависимости от применяемого типа ВВ).
Горное давление увеличивает остаточную прочность пород с ростом нормального напряжения, причем максимальное увеличение прочности наблюда-
ется у хрупких пород, поэтому при рассмотрении вопросов, связанных с оценкой взрываемости таких пород, необходимо учитывать их пластические свойства, в частности вязкость. Для оценки вязкости пород с глубиной разработки (повышения горного давления пород) на величину удельного расхода ВВ с учетом гидростатического поля напряжений предложено эмпирическое выражение:
121 •
К
В
_ЧВн
q
Во
16 (1б-\|/-1)
(1 + т-уЯ)
(2)
(5+т-уЯ)
где Кв - коэффициент, учитывающий изменение удельного расхода ВВ за счет изменения относительной вязкости пород;
\|/ - отношение предела прочности пород на сдвиг т0 к пределу прочности на одноосное сжатие 0С, значение постоянно и не зависит от глубины;
\ — отношение предела прочности пород на сдвиг т0 к прочности горной породы на сдвиг на рассматриваемой глубине ть значение Е<1, так как с глубиной Т0<
(3)
5 =
т. 1
1
н„
н
JJ опт
Коэффициент относительного изменения удельного расхода ВВ характеризует необходимое увеличение расхода ВВ за счет влияния горного давления на относительную вязкость пород и изменяется с глубиной разработки по степенному закону.
При подходе отработки месторождений карьером к предельной глубине происходит разгрузка массива, представляющего собой практически монолитную среду с залеченными трещинами, имеющими минимальное раскрытие (1-2 мм). Разгрузка массива сопровождается «наведенными» трещинами преимущественно в виде вертикальных секущих трещин.
При отработке глубоких горизонтов карьеров отмечается неравномерное дробление горной массы по ширине взрываемого блока. Нами установлено, что неравномерность связана с различной степенью нарушенности взрываемого блока по ширине, возникающей в результате разгрузки пород под действием горизонтальных напряжений в массиве.
Для определения степени нарушенности пород на уступах разработана математическая модель напряженно-деформированного состояния массива в приближении плоской деформации для центрального сечения карьера. Для упрощения расчета верхние уступы заменим участком борта карьера. В первом приближении примем, что массив упругий, изотропный и однородный с модулем Юнга Е = 6-104МПа и коэффициентом Пуассона V = 0,2.
Учитывая неравномерный характер распределения напряжений, определяли параметры БВР для каждой части блока по его ширине дифференцированно.
Задача решалась методом конечных элементов при помощи модернизированной программы «БЕМЖА». Область разбивалась на 320 элементов, точность вычисления напряжений 10%. На рис. 3 доказаны изолинии напряжений Ох-
/
180
720 740 760 780 800 820 840, ах
Рис. 3. Изолинии напряжений в массиве
Анализ распределения напряжений, а следовательно, и интенсивности разгрузки массива с глубиной позволяет выделить характерные зоны:
- зона А - часть блока, прилегающая к откосу вышележащего уступа и равная примерно 0,2 ширины взрываемого блока, характеризуется повышенными значениями напряжений;
- зона Б - центральная часть блока, равная примерно 0,5 ширины взрываемого блока, характеризуется равномерным распределением значений по ширине блока и неоднородностью распределения напряжений по глубине;
- зона В - часть блока, прилегающая к откосу взрываемого уступа и равная примерно 0,3 ширины взрываемого блока, характеризуется повышенной концентрацией напряжений в зоне подошвы уступа.
В зоне А расчет параметров БВР и удельного расхода ВВ должен проводиться по формулам (1)-(3).
В зоне Б расчет параметров производится по обычной методике.
В зоне В при расчете параметров БВР необходимо увеличивать массу зарядов в нижней части блока (котловые решения, сдвоенные скважины и т.д.).
Установлено, что напряженно-деформированное состояние рудовме-щающих пород на глубоких горизонтах карьера приводит к образованию трех зон, отличающихся величиной радиальных компонент напряженного состояния породы и необходимым удельным расходом взрывчатых веществ (ВВ) для обеспечения заданного качества дробления горных пород.
Экспериментально определено, что увеличение горного давления способствует повышению сопротивляемости пород и относительному перемещению отдельностей и элементарных блоков породы при взрыве и ухудшает качество дробления горной массы.
Закономерность изменения удельного расхода ВВ с глубиной описывается выражением:
% =Ч0Кн-Кв'Кт. (4)
где ^ — удельный расход ВВ для нормальных условий;
Кн - коэффициент, учитывающий влияние горного давления на степень разрушения пород;
Кв - коэффициент, учитывающий влияние относительной вязкости пород; Кт — коэффициент, учитывающий влияние трещиноватости.
Значение коэффициента Кт, входящего в выражение (4):
К,
Ф . Ф
(5)
где Аф - акустический показатель трещиноватости на глубине более 150 м; Ат- акустический показатель трещиноватости на глубине 150 м; Гф - коэффициент крепости на глубине Н, м; fT - коэффициент крепости на глубине 150 м.
Изменение характера и интенсивности трещиноватости с глубиной оценивается акустическим показателем трещиноватости Аф.
Для определения величины удельного расхода ВВ для предельной глубины с учетом напряженно-деформированного состояния пород (формула 1), изменения прочностных (формула 3), пластических свойств (формула 2) и трещиноватости пород (формула 5) с глубиной разработки предложена модель:
qn=c
1
Л- ( 4
V т У
З-уН
1+-
v РГ3-*Н
1,5
121-у
16-(16-у-1)--
(1 + т-уЯ)
М
Н
4-Н
(6)
й+т -уН)
С использованием модели (6) построены графики (рис. 4)
Чп
чо
изменения
удельного расхода для различного типа ВВ с давлением во фронте ударных волн Р1 = 2000 МПа и Р1 = 3000 МПа с глубиной разработки для условий Го-
ревского месторождения: Аф/ Ат= 1,5; у = 0,356 МН/м3; т = 1,5; НОПТ=150 м; Мн=
= 8 м; \|г = 0,17; = ~— т нс
тт
и ОПТ _ |
= 0,007 I н0'05 -11.
Анализ формулы (6) свидетельствует, что в зоне предельной глубины карьера относительный удельный расход ВВ зависит от глубины разработки, относительной вязкости и трещиноватости пород и изменяется от этих факторов по степенному закону.
5 -г1 й & Я
3 а
л
5
1,45 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2 1,15 1Д 1,05 1
—1 !
"л »»
100 150 200 250 300 350 Глубина разработки (Н), и
400
Рис. 4. Графщси изменения относительного удельного расхода ВВ ^пЛзо) от глубины (Н) разработки (карьера) при различных типах ВВ с давлением во фронте ударных волн: 1 -Р] = 2000 МПа и 2 - Р1 = 3000 МПа
В табл. 2-4 приведены рекомендуемые значения поправочных коэффици-
ентов.
Таблица 2
Значения поправочного коэффициента Кн
Глубина разработки, м 100-200 200-300 300-400
Значение коэффициента, Кн 1,05 1,10 1,15
Значения поправочного коэффициента Кв
Глубина 100-200 200-300 300-400
разработки, Группа месторождений
м А Б в А Б В А Б В
Значение
Кв 1,02 1,03 1,05 1,06 1Д 1,12 1,15 1,18 1,2
Таблица 4
Значения поправочного коэффициента Кт
Глубина разработки, м 100-200 200-300 300-400
Значение коэффициента, Кт 1,1 1,15 1,20
Опыт Горевского карьера показывает, что на предельной глубине 300 м увеличение удельного расхода ВВ даже до 1,4 кг/м3 вместо рекомендуемого нормами технологического проектирования 1,2 кг/м3 не улучшает качества дробления. Анализом зависимости величины линии наименьшего сопротивления для пород различной крепости от диаметра скважин, обеспечивающей одинаковую степень дробления руды на рудниках «Алпыс» АП Майкаинзолото и 57-й шахты Жезказганского ГМК, установлена закономерность (табл.5).
Таблица 5
Зависимость линии наименьшего сопротивления от диаметра скважин
Коэффициент крепости руды Л.Н.С. при диаметре скважин, мм
50 70 100 150
6-8 2,4 2,9 3,3 4,1
12-14 2,0 2,4 3,0 3,5
18-20 1,7 2,0 2,5 3,1
В табл. 6 приведен удельный расход ВВ на скважинную отбойку руды при постоянном качестве дробления на рудниках «Алпыс» АП Майкаинзолото и 57-й шахты Жезказганского ГМК.
Удельный расход ВВ при постоянном дроблении
Коэффициент крепости руды, f Диаметр скважины, м 10"3 Удельный расход ВВ на отбойку, кг/м3 Л.Н.С.
50 0,30-0,35 2,4-2,5
6-8 70 0,40-0,45 2,9-3,0
100 0,60-0,65 3,3-3,5
150 0,95 4,1-4,3
50 0,40-0,45 2,0-2,1
12-16 70 0,55-0,60 2,4-2,6
100 0,85-0,90 3,0-3,1
150 1,25-1,3 3,5-3,7
50 0,6-0,65 1,7-1,8
18-20 70 0,75-0,80 2,0-2,1
100 1,1-1,2 2,5-2,6
150 1,8-1,9 3,1-3,2
На этих рудниках применяли порядную схему взрывания. Отбойка велась 1-2 веерами с замедлениями между веерами в 15 мс. Расход ВВ составлял 2,1 кг/м3 при Л.Н.С. - 2,0м. При порядной схеме взрывания наблюдается повышенный выход негабарита, поэтому используют схемы отбойки: с разделением веера на два полувеера и шахматным расположением скважин, врубовую схему с замедлением внутри веера и порядно-уступную.
При короткозамедленной схеме взрывание последующих зарядов следует сразу же после зарождения и прорастания в среде трещин от действия ранее взорванных зарядов. Оптимален такой интервал замедлений, который равен времени образования трещин. Если интервал замедлений меньше этого времени, требуются непроизводительные затраты энергии на раскрытие трещин. Если интервал замедлений превышает время образования трещин, трещины смыкаются и возникнет необходимость затрат энергии на восстановление ранее достигнутого состояния равновесия, т.е. интервал оптимального замедления является функцией свойств породы и расстояния:
т = Ап^,мс, (7)
где т - интервал замедления, мс;
W - длина наименьшего сопротивления;
А„ - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства породы. Скорость роста трещины не может превышать скорости продольной волны в реальной среде с учетом предела прочности пород на одноосное сжатие, поэтому А„:
. яра
(8)
где р — плотность горных пород, кг/м3; р. — коэффициент Пуассона;
<тсж - предел прочности пород на одноосное сжатие, МПа. Так, оптимальный интервал замедлений между веерами для условий Го-ревского месторождения составляет 25-30 мс, т.е. каждый последующий веер следует взрывать с замедлением 30 мс, а не через 15 мс по техническим условиям.
Степень дробления зависит от диаметра скважин:
140-1101Еёс+5,5(1ёс1с)2, (9)
где - степень дробления;
¿с - средний размер куска породы определяется по предложенной степенной зависимости:
с!с = (1 * ^ , см.
Средний линейный размер куска изменяется в определенных пределах. Например, для Горевского подземного рудника он составляет 150-300 мм. Тогда степень дробления составит 85-110 (табл. 7).
Удельный расход ВВ
Коэффициент крепости пород Удельный расход аммонита №6 ЖВ в зависимости от среднего линейного размера куска, м-10"3
Проходческие работы Подземные работы Открытые работы
50 100 150 200 300 400
1-3 0,71 0,57 0,48 0,43 0,36 0,29
3-5 0,91 0,73 0,52 0,50 0,46 0,37
5-7 1,0 0,8 0,68 0,61 0,51 0,41
7-9 1,08 0,87 0,73 0,66 0,56 0,44
9-11 1,18 0,95 0,81 0,73 0,61 0,49
11-14 1,27 1,02 0,86 0,77 0,65 0,53
14-20 1,38 1.1 0,94 0,84 0,71 0,57
В случае применения других ВВ данные удельного расхода умножаются на переводной коэффициент для расчета эквивалентных зарядов по идеальной работе взрыва, который равен например для детонита - 0,82, для гранулита АС-8 - 0,89.
Для улучшения качества дробления целесообразно групповое взрывание, при котором выход негабарита снижается, подчиняясь зависимости:
К = пгехр-^^,%, (10)
где П] - выход негабарита при однорядном взрывании;
N - выход негабарита по блоку, %;
Р - число последовательно взрываемых зарядов.
При взрывании четырех-пяти вееров выход негабарита может быть снижен в 2-4 раза.
При совмещении открытых и подземных работ отбойку руды в карьере и на подземом руднике следует производить в разное время с удельным расходом ВВ, не превышающим 1,2 кг/м3, а интервалы замедления между зарядами не должны превышать 25-35 мс.
Для оценки характера разрушения горных пород и для определения степени устойчивости горных выработок и искусственных целиков проведено исследование физико-механических и упруго-пластических свойств горных
пород и закладочного материала Майкаинского рудника. В блоках № 2,3,4 гор.220 м отобраны керновые пробы руд, вмещающих пород и закладочного материала. Для отобранных проб с помощью ультразвуковых приборов УКБ-1 и УЗИС-ЛЭТИ определялась скорость продольных и поперечных волн. Объемный вес определялся методом гидростатического взвешивания. После проведения этих исследований образцы испытаны на одноосное сжатие и растяжение. По результатам лабораторных исследований определены упруго-пластические свойства, характеризующиеся акустической жесткостью пород, модулями Юнга сдвига и объемного сжатия, константой Ляма и коэффициентом Пуассона.
По данным испытаний кернов горных пород и закладочного материала построены зависимости распространения скорости продольных и поперечных волн от прочности образцов (ас):
С . = А.-с„+В., м/с; р1 1 с 1'
(11)
С . =С.-а„+В., м/с, 4 ;
1 с 1
где С . скорости продольных и поперечных волн, м/с;
А-,В. коэффициенты, определенные для конкретных горных по-
род и закладочного материала.
Для выведенных зависимостей подсчитаны коэффициенты корреляции, которые изменяются в пределах 0,7-0,9, что свидетельствует о наличии достаточно тесной связи между исследуемыми признаками.
Кусковатость взорванной горной массы зависит, в частности, от схемы отбойки. Исследования рациональных схем отбойки велись в условиях Майкаинского подземного рудника. В течение трех-четырех месяцев испытаны четыре схемы отбойки: порядная, шахматная, врубовая и порядно-уступная. Наряду с изучением изменения удельного расхода ВВ на отбойку исследовали качество дробления руд. Для оценки кусковатости взорванной горной массы использовали методы: фотопланиметрический; обмера негабаритных кусков и косвенный -по расходу ВВ на вторичное дробление.
Косвенный метод дал наиболее достоверные данные, поскольку с его использованием был проведен анализ расхода взрывчатых веществ на дробление негабаритных фракций по сменам в течение года по всем испытываемым камерам. Наиболее приемлемые результаты дробления достигнуты при шахматной и порядно-уступной схемах отбойки с выходом негабарита соответственно 13,6 и 10,8% при расходе ВВ 1,2 и 1,1 кг/м3.
С целью равномерного размещения заряда в отбиваемом слое разработан метод определения величины заряда скважины в зависимости от ее длины и наклона. Рациональная длина заряда:
1зГ2..Ьск,м, (12)
где 1 . - длина заряда;
Ьск - длина скважины;
- эмпирический коэффициент заряжания скважины, зависящий от угла
её наклона (а) и определяемый для полувеера с 7 скважинами:
а <40° =0,85 22 = 0,93
40° < а <70° 23 = 0,75 г4 = 0,87
70° < а <90° 25 = 0,67 = 0,96
а = 90° Ъ-! = 0,81
Статистической обработкой 110 паспортов БВР установлено, что применение метода снижает выход негабаритных фракций на 17-20%.
Увеличение удельного расхода ВВ на веер до 1,1 кг/м3 уменьшало выход негабарита до 6-8%. Дальнейшее насыщение разрушаемого объема взрывчатыми веществами увеличило выход негабарита. Для рассмотренных условий минимальным является выход негабарита 6-8%. Этот предел обусловлен структурными особенностями горного массива. Для данного класса пород рациональная величина расхода ВВ равна 1,1-1,15 кг/м3, а линия наименьшего сопротивления - 2,5-3,0 м.
Наиболее перспективна порядно-уступная схема с расположением скважин в соседних веерах в шахматном порядке. С интервалом замедления а] или без замедления на отрезную щель взрывают половину ближайшего веера. Далее с интервалом замедления а2 взрывают вторую половину первого и первую половину второго вееров скважин и т.д. Для выравнивания линии забоя в последнюю очередь взрывают оставшиеся скважины последнего веера с интервалом замедления а5. Образуется дополнительная открытая поверхность, длина которой равна линии наименьшего сопротивления. Для данной схемы определена рациональная величина интервалов замедлений, составляющая 25-35 мс. Средний расход ВВ составил 1,15-1,2 кг/м3; выход негабарита - 10-12%; объем буровых работ снизился в 1.5 раза, а выход руды с 1 м скважины увеличился на 20 -30%.
Рекомендованы сейсмически безопасные технологии, решающие следующие задачи:
1. Управление смещением элементов массива в зависимости от расстояния, массы взрываемого заряда, пространственной сосредоточенности и углов ориентации зарядов, прочностных характеристик пород, режимов короткоза-медленного взрывания и расстояния подземных выработок от земной поверхности.
2. Непревышение допустимых для охраняемых объектов скорости колебаний и прогноз уровня сотрясений в заданных пределах.
Разработаны мероприятия, позволяющие уменьшить степень воздействия сейсмических взрывных волн на массив горных пород (рис. 5).
При моделировании воздействия массовых взрывов на устойчивость горных выработок и искусственных массивов применялась аппаратура:
- в качестве регистрирующих приборов - магнитоэлектрические осциллографы Н-700 и Н-041 с набором гальванометров типа М001-3 и М001-4;
- в качестве приемников колебаний - датчики типа СВ-30, СВ-1-30, СМВ-30.
е
л |
ь н
о 0.
5 э
13 С!
Рис. 5. Схема мероприятий по охране объектов от действия взрывов в переходной зоне
Выбранная аппаратура была проверена при помощи звукогенератора и виброплатформы с получением частотных характеристик и тарировочных графиков для каналов.
Сейсмоколебания, возникающие при массовых взрывах, измерены в 120 точках на различных расстояниях от центра взрыва. После обработки полученных данных методами математической статистики установлены величины этих коэффициентов для конкретных горно-геологических условий Майкаинского и Горевского подземных рудников. Для первого рудника (рис. 6):
У=1,36-р1'9,м/с. (13)
Зависимость величины скорости сеисмоколебаний от приведенного веса
заряда:
У = К-рп=К-
г
V У
(14)
где V - скорость сейсмоколебаний, м/с; \П
р = К-
№
- приведенный вес заряда;
О - масса одновременно взрываемого ВВ, кг; г - расстояние до центра взрыва, м;
К - коэффициент, зависящий от акустической жесткости среды, свойств пород и горно-геолошческих условий;
п - показатель, зависящий от характера преобладающих сейсмических волн, свойств пород и расстояния до центра взрыва.
Коэффициент К определяется из соотношения акустических жесткостей породы и энергетических характеристик ВВ и коэффициента структурного ослабления Кт-:
Рд-Ср Л
К =
2 +
РВВ'СВВ
-Кт, ьР/с-кг3.
(15)
где р„ и рвв - плотность породы и заряжания ВВ, кг/м ;
Ср и СВв ~ скорость распространения продольных волн в породе и заряде,
м/с.
Показатель степени затухания п зависит от упругих свойств породы, одной из которых является коэффициент Пуассона:
п = 2-
1-у
После приведения:
У =
2+
Рп'ст
РВВ'СВВ
К,
№
г—
г
V. У
М
1 -м
(16)
(17)
Для условий Горевского месторождения и при физико-механических свойствах руды и применяемого ВВ аммонита 6 ЖВ: ц = 0,21, рг= 2,8кг/м3, Ср = 3000м/с, рвв = 1Дкг/м3 и Свв = 30000м/с - величина Кт = 0,3.
На рис. 6 приведены графики зависимости скорости колебаний от веса заряда для условий комбинированной разработки Горевского месторождения, построенные по экспериментальной формуле (13) и аналитической формуле (17), которые хорошо согласуются - погрешность и 5,8%.
0,1 0,1$ 0,2 0,25 а,3 0,35 0,4 о,«
Приведенный вес заряда кгЯ/м
Рис.6. Зависимость скорости сейсмических колебаний от веса заряда для условий: 1 — Майкаинского рудника, полученная экспериментально; 2 - Горевского рудника, полученная расчетом по формуле (16)
При массовой подземной отбойке руд интенсивность величины динамических напряжений, возникающих при взрыве, прямо пропорциональна предельно допустимой скорости смещения, коэффициенту ослабления массива и плотности пород в степенной зависимости.
Анализ полученных зависимостей показал, что:
1. При значительном удалении от центра взрыва (г> 60-65 м) скорость сейсмической волны уменьшается незначительно, колебания незначительной интенсивности проникают на значительные расстояния в глубину массива, а породы подвержены упругим деформациям.
2. При незначительных расстояниях (г < 10м) скорость колебаний прак-
28
тически не зависит от расстояния и бесконечно возрастает, а породы подвержены упруго-пластическим и пластическим деформациям.
Допустимая относительная деформация горных пород в пределах упругости устанавливается в соответствии с классификацией защищаемых сооружений по их ответственности и сроку эксплуатации (таблица 8).
Таблица 8
Допустимая деформация для горных объектов
Класс Характеристика сооружений и срок эксплуатации Срок службы, лет Допустимая деформация, ео Уровень надежности, ц/ Коэффициент, К„
I Особо ответственные сооружения длительного срока эксплуатации: стволы шахт, капитальные штольни, камеры водоотлива, ЦПП, рудцворы >20 0,0001 0,99 1,52
П Ответственные сооружения со сроком эксплуатации более 5-10 лет: камерные целики, капитальные квершлаги, борта и уступы карьеров 10-12 0,0002 0,94 1,44
Ш Кратковременно эксплуатируемые сооружения (от 1 до 5 лет): камеры, уступы, штреки 5-7 0,0003 0,89 1,36
IV Неответственные сооружения со сроком эксплуатации до 1 года: рабочие уступы, очистные блоки и др. 1-3 0,0005 0,84 1,3
Интенсивность величины динамических напряжений, возникающих при отбойке руды массовыми зарядами, определяется с учетом законов отражения и преломления. Направление на фронте волны, преломленной в целике, для условий Майкаинского рудника:
2н——
о^-К^р (18)
где и - коэффициент Пуассона; Кос — коэффициент структурного ослабления пород; ипр =21]^ - предельная скорость колебаний; и^ - допустимая скорость
колебаний для горных выработок различных классов (табл. 9).
Таблица 9
Допустимая скорость сейсмических колебаний, м/с 10"2
Характеристика Предел прочности, МПа Коэфф. ослабления Скорость про дольной волны, м/с 10° I класс II класс Ш класс IV класс
и„ Urp и„ и„ Ц> Unji
Трещиноватые 50-90 0,3-0,4 4-5 11,4 22,8 22,8 45,6 34,2 68,4 56 112
Средней тре-щиноватости 90-140 0,5-0,6 5-6 13,9 27,8 27,8 55,6 41,6 83,2 69,5 139
Слабой трегци-новатости 140-200 0,7-0,9 6-7 16,3 32,6 32,6 65,2 49 98 82 164
Класс горных сооружений и выработок и допустимая относительная упругая деформация (ео) связаны со сроком службы выработок эмпирической зависимостью:
ТО* (19)
где а, в - коэффициенты, зависящие от изменения наследственных деформационных характеристик пород со временем (а = 0,00247; в = 3,2 года).
При охране различных горных выработок и сохранении геоэкологической обстановки района ведения горных работ допускается различная степень надежности расчетов. Например, при однократных взрывах коэффициент надежности Ки = 1, а при часто повторяющихся взрывах необходимо повысить надежность прогноза безопасности в соответствии с зависимостью:
UHD
U (20)
пр Кн v 1
Уровень надежности в долях единицы в зависимости от допустимой относительной упругости деформации:
* = (21) 0
где С - коэффициент, характеризующий уровень надежности изменения относительной упругой деформации в пределе класса выработки (С =0,0022).
Разработан метод прогнозирования величины динамических напряжений в зависимости от количества одновременно взрываемого ВВ и расстояния от центра взрыва до массива.
Метод позволяет реализовать способ охраны искусственных целиков от сейсмического воздействия массовых взрывов с помощью экранирования, основанный на изменении граничных условий на контуре разрушения путем разделения зарядов. При этом в первую очередь взрывают торцевые заряды, примыкающие к искусственному целику, а затем с некоторым замедлением - основную часть скважин. Экраном поглощается до 60% энергии взрыва.
Для охраны горных выработок от сейсмического воздействия предложен метод расчета параметров взрывных работ:
1. Скорость колебаний в зависимости от приведенного веса заряда:
V = К- рп = К-
да
г
(22)
2. Допустимая скорость по скорости продольных и поперечных волн:
Ксо(с?-|с82] Л + (1-2и.)е0|-1
ип=-.-^-Е-¿.м/с. , (23)
0 Ср[1 + (1-2р)е0Г
где р. - коэффициент Пуассона;
£о - допустимая деформация горных пород (табл.8);
Кс0 - коэффициент структурного ослабления (для условий Горевского месторождения: Ср = 2Т03 м/с; С5 - 1,2-103 м/с; е0 = 0,005; ц = 0,22; и0 = 0,29 м/с; Ксо = 0,35).
3.Предельный вес ВВ, взрываемого за один прием:
-,3
где ипр - предельно допустимая скорость колебаний: ипр =211^ (табл. 9); п = 2 - —(р. - коэффициент Пуассона);
1 [X
с
(25)
Сур р * р
где Ср и С5 - продольные и поперечные сейсмические волны, м/с; Е - модуль упругости, МПа.
4.Величина интервалов замедлений и количество замедлений:
,_ К-
л/№Д1 =-1
<2-
(26)
Ь
—+ г. тс 1
где N - количество замедлений;
А* - интервал замедлений, с;
Ь - длина взрываемого блока, м.
Рассчитанные по предложенной методике параметры обеспечивают устойчивость подземных горных выработок с вероятностью, равной 0,8.
Оптимальные параметры взрывных работ в зоне перехода горных работ с открытого способа на подземный по критерию устойчивости массива горных пород и минимизации негативного воздействия горных работ на окружающую среду комплексно улучшают показатели эксплуатации рудных месторождений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований изложены научно обоснованные технологические решения по комбинированной отработке рудных месторождений на основе установленных закономерностей изменения динамических напряжений при взрыве на глубоких горизонтах карьера и при совмещении открытых и подземных горных работ, что повышает эффективность ведения
взрывных работ, снижает сейсмическое влияние взрывной отбойки на устойчивость массива и подземных горных выработок и имеет важное значение для горно-рудной промышленности.
Основные научные выводы и практические результаты, полученные лично автором, сводятся к следующему:
1. Выявлена закономерность распределения радиальных напряжений в рудовмещающем массиве с образованием зон, различающихся величиной напряжений и удельным расходом ВВ на взрывную отбойку и позволяющих прогнозировать устойчивость массива.
2. Установлено, что расход взрывчатых веществ в зависимости от условий горных работ изменяется по степенному закону и с увеличением давления во фронте ударной волны в 1,5 раза повышается на 2-9%.
3. Экспериментально обосновано, что в зоне совмещения открытых и подземных работ отбойку руды следует производить раздельно, оптимизируя энергетические параметры взрыва по критерию удельного расхода ВВ.
4. Теоретически и экспериментально обоснована гипотеза о возникновении на контуре искусственных целиков сжимающих и растягивающих напряжений, достаточных для разрушения массива, в том числе механизма выведения породных блоков из зацепления радиальными напряжениями в массиве при изменении относительной вязкости пород и механизм возникновения и развития до критической величины остаточных деформаций массива.
5. Уточнено известное теоретическое положение о разрушении массива с экранированием взрывной волны.
6. Научно обоснованы методы расчета удельного расхода взрывчатых веществ с учетом изменения глубины горных работ и свойств рудовмещающего массива, обеспечивающие требуемую интенсивность и качество дробления скальных пород и минимизацию сейсмического влияния взрывной отбойки на устойчивость земной поверхности и горных объектов.
7. Теоретически обоснована методика расчета параметров взрывания с рациональным распределением энергии заряда ВВ в разрушаемом массиве и схемы ее реализации с высокой эффективностью отбойки.
8. Научно-методические основы оптимизации расчета безопасных параметров взрывных работ в зоне конверсии горных работ с открытого способа на подземный способ по критерию минимизации негативного воздействия горных работ на окружающую среду существенно улучшают показатели эксплуатации рудных месторождений.
9. Рекомендации по научному обеспечению взрывной отбойки с учетом свойств рудовмещающего массива и глубины разработки приняты к использованию при модернизации технологии горных предприятий и в учебном процессе в вузах.
Основные положения диссертации опубликованы в журналах и изданиях по перечню ВАК Минобрнауки России:
1. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И. Основные проблемы организации процессов взрывных работ с увеличением глубины карьеров //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2005.- №12,- С.149-151.
2. Голик В.И., Исмаилов Т.Т., Дольников E.H. Физико-химические превращения руд в процессе выщелачивания //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2005.- №12,- С.257-258.
3. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Герасименко В.Г. Геодинамические факторы строительства горных объектов //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2005. - № 10. - С. 9-10.
4. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Комащенко В.И. Экологические аспекты хранения хвостов обогащения //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.:-2005.- №10.-С.5-8.
5. Боровков Ю.А., Исмаилов Т.Т., Ганжаргал С. Разработка конструкции концентраторов напряжений при направленном расколе гипсовых пород с помощью невзрывных разрушающих смесей //Записки горного института: Эколо-
гия и рациональное природопользование. - Санкт-Петербург. - 2005,- Т. 166.- С. 143-145.
6. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Дольников E.H. Условия конверсии технологий разработки Садонских месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2006.- №1.- С.343-345
7. Исмаилов Т.Т. Оценка изменения физико-механических свойств пород при подходе карьера к проектной глубине //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2006.- №7,- С.33-38.
8. Исмаилов Т.Т. Оценка изменения удельного расхода ВВ с учетом горного давления при переходе на комбинированный способ разработки месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2006 - №7,-С.39-42.
9. Исмаилов Т.Т., Эздеков М.В. Интегральная модель охраны окружающей среды региона интенсивной горной добычи //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2006.- №8,- С.19-22.
10. Исмаилов Т.Т., Эздеков М.В., Ковалев И.А. Концепция комбинирования геотехнологий //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -
2006.- №8.- С.23-27.
11. Комащенко В.И., Голик В.И., Исмаилов Т.Т. Оценка эффективности природоохранных технологий освоения недр //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: - 2006.- №12.- С.92-94.
12. Исмаилов Т.Т., Габараев О.З., Ногаев А.Х. Закономерности взаимодействия рудовмещающих массивов и разрушенных геоматериалов в объёмном напряженном состоянии //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.:-2006,-№10,- С.28-31.
13. Исмаилов Т.Т. Обоснование параметров буро-взрывных работ с учетом их воздействия на окружающую среду при комбинированной разработке рудных месторождений//Горный журнал: Известия вузов.-Екатеринбург. :-
2007,- №1-С24-28.
14. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И., Боровков Ю.А., Дольников Е.Б., Еландиев А.Ф. Повышение эффективности направленного раскола блоков невзрывными разрушающими смесями//Горный журнал. - М.: - 2007 - №1-С51-53.
15. Исмаилов Т.Т., Еландиев А.Ф., Полтавец И.А., Малахова М.Л., Дребенштедт К Геоэкологтческая оценка воздействия горных работ на земельные ресурсы//Горный журнал - М.: - 2008 - №5-С73-75.
1 б. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И., Козлов Д.Г. Концепция охраны почв при открытой разработке месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2008.- №7. -С.9-12.
17. Козлов Д.Г., Исмаилов Т.Т., Дребенштедт К. Методика минимизации пылевого загрязнения //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2008.- №8. -С.27-29.
18. Белин В.А., Логачев A.B., Исмаилов Т. Т. Управление параметрами взрыва при подготовке руд к выщелачиванию //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2008.- №11. -С.46-51.
19. Голик В.И., Исмаилов Т.Т., .Логачев A.B. Геодинамические процессы в скальных массивах //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2008,- №12. -С.245-248.
20. Голик В.И., Исмаилов Т.Т., Мельков Д.А. Механизм деформирования скального массива //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.-№2. -С.116-118.
21. Голик В.И., Исмаилов Т.Т., Исмаилов Б.Т., Мельков Д.А. Геологические методы исследования массивов //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №3. -С.89-93.
22. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И., Голик В.И. Техногенное воздействие на природно-технические геосистемы //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №4. -С.276-278.
23. Гуриева E.B, Исмаилов Т.Т. Повышение полноты использования недр интенсификацией выпуска при добыче потерянных руд //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №4. -С.37-41.
24. Исмаилов Т.Т., .Логачев A.B., Лузин Б. С., Голик В.И. Механизм взаимовлияния природных и техногенных катастроф //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №5. -С.136-141.
25. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Комащенко В.И. Профилактика динамических явлений //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №5. -С.303-306.
26. Исмаилов Т.Т., .Логачев A.B., Лузин Б.С., Голик В.И. Экономико-экологические аспекты переработки золотосодержащих хвостов обогащения //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009- №6. -С.163-168. '
27. Исмаилов Т.Т., Логачев A.B., Лузин B.C., Голик В.И. Принципы безотходности поэтапной разработки золоторудных месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №7. -С.173-178.
28. Исмаилов Т.Т., Логачев A.B., Лузин Б.С., Голик В.И. Комбинирование технологий подземной разработки месторождений на геомеханической основе //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009,- №8 -С.175-178.
29. Исмаилов Т.Т., Логачев A.B., Лузин Б.С., Голик В.И. Перспективы доработки запасов садонских месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.-№9-С.15-21.
30. Исмаилов Т.Т., Логачев A.B., Лузин Б.С., Голик В.И. Модернизация технологий извлечения золота из хвостов обогащения //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: -2009.- №10 -С.22-29.
в прочих изданиях:
1. Белин В. А., Исмаилов Т. Т. Управление дроблением и перемещением горной массы при взрыве на глубоких горизонтах карьеров. - Цветная металлургия. М.: - 1985. - №12. - С.24-26.
2. Шуленина З.М., Комащенко В.И., Плауль П., Исмаилов Т.Т. Вредное и токсичное воздействие основных элементов руд на окружающую природную среду //Труды Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых».-Томск, 2005. - С.347-351.
3. Шуленина З.М., Комащенко В.И., Плауль П., Исмаилов Т.Т. Влияние горнометаллургических процессов на окружающую среду //Труды Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых».- Томск, 2005. - С.352-356.
4. Боровков Ю.А., Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И., Ковалев И.А., Реб-риков Д.Н. Подготовка к обогатительному переделу техногенного минерального полиметаллического сырья путем регулирования кусковатостью с помощью ВВ .//Труды Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых».-Томск, 2005. - С.469-474.
5. Исмаилов Т.Т., Хуцистов Р.Т., Дольников Е.Б., Никитин Н.И. Оценка напряженного состояния массива при подземной отработке прикарьерных запасов //Материалы Уральской горнопромышленной декады. - Екатеринбург, 4-14 апреля, 2005г. - С.29-30.
6. Исмаилов Т.Т., Хуцистов Р.Т. Обоснование мощности разделительной потолочины при комбинированной разработке месторождения //Материалы Уральской горнопромышленной декады. — Екатеринбург, 4-14 апреля, 2005г. -С. 30-32.
7. Шуленина З.М., Плауль П., Исмаилов Т.Т. Геомеханические процессы в техногенных массивах горных пород //Материалы Уральской горнопромышленной декады. - Екатеринбург, 4-14 апреля, 2005г. - С. 42.
8. Шуленина З.М., Шуленина А.Н.,-Плауль П., Исмаилов Т.Т. Экономическая эффективность снижения негативного воздействия техногенных месторождений //Материалы Уральской горнопромышленной декады. - Екатеринбург, 4-14 апреля, 2005г. - С. 198-200.
9. Исмаилов Т.Т. Техногенные отвалы перспективное сырье для угили-зации в строительные материалы //Материалы Уральской горнопромышленной декады. - Екатеринбург, 4-14 апреля, 2005г. - С. 50-52.
10. Боровков Ю.А., Исмаилов Т.Т., Дольников Е.Б.. Обоснование параметров предварительного направленного трещинообразования для сохранения устойчивости кровли камер осадочных пород /Материалы докладов VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле».-М.: Изд-во «КДУ», 2005. - С. 72.
11. Исмаилов Т.Т. Техногенные отвалы - перспективное сырье для утилизации в строительные материалы // Материалы докладов VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле».-М.: Изд-во «КДУ», 2005. - С. 84.
12. Исмаилов Т.Т. Организация взрывных работ на глубоких карьерах //"Материалы докладов VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле»- М.: Изд-во «КДУ», 2005. - С. 85.
13. Голик В.И., Исмаилов Т.Т. Управление состоянием массива: Учебник. - М.: Изд-во МГГУ, 2005. -374 с.
14. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И. Новые технологии разработки месторождений Кавказа //Материалы V Международной конференции «Ресурсо-воспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр»,- Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006. - С. 118-120.
15. Исмаилов Т.Т., Эздеков М.В., Еналдиев А.Ф. Комплексное ресурсосбережение туфов на месторождениях Кабардино-Балкарии //Материалы V Ме-
ждународной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр»,- Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006. - С. 438-439.
16. Исмаилов Т.Т., Боровков Ю.А., Еналдиев А.Ф. Организация работ по формированию закладочного массива на основе вяжущих из разрыхленных отходов горного и энергетического производств //Материалы V Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». - Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006. - С. 440-441.
17. Исмаилов Т.Т., Боровков Ю.А. Организация взрывных работ, снижающих воздействие сейсмических волн на законтурный, обводненный, при-бортовой массив горных пород //Материалы V Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр»: - Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006. - С. 441-443.
18. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И., Еналдиев А.Ф. Совершенствование метода оптимального управления добычей руды с учетом изменения геологических и технических факторов разработки //Материалы V Международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр». - Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006. - С. 443447.
19. Исмаилов Т.Т. , Голик В.И., Дольников Е.Б. Специальные способы разработки месторождений полезных ископаемых: Учебник. -М: Изд-во МГГУ, 2006. -350 с.
20. Комащенко В.И., Носков В.Ф., Исмаилов Т.Т. Взрывные работы / Учебник.- М.: Высшая школа, 2007. — 438с.
21. Исмаилов Т.Т. Организация взрывных работ при выемке мощных рудных залежей комбинированными способом: Монография. -М: Изд-во МГГУ, 2008.-169с.
Подписано в печать Формат 60x90/26
Объем 2 пл. Тираж 100 экз. Заказ № З^т2 Отдел печати Московского государственного горного университета. Москва, Ленинский проспект, дом 6.
2009124658
2009124658
Содержание диссертации, доктора технических наук, Исмаилов, Тахир Турсунович
ВВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ ОПЫТА ОРГАНИЗАЦИИ БВР ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ
ГЕОТЕХНОЛОГИИ МОЩНЫХ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.
1.1. Современные тенденции в проектировании БВР при выемке запасов руды открытым способом.
1.2. Существующая технология БВР при подземной разработке рудных месторождений.
1.3. Особенности технологии БВР при выемке запасов в прикарьерной зоне, влияющие на экологию.
1.4. Цель и задачи исследований.
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЗРЫВНОЙ ПОДГОТОВКИ ПОРОД ПРИ ПЕРЕХОДЕ С ОТКРЫТОГО НА ПОДЗЕМНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.
2.1. Оценка изменения физико-механических свойств пород с глубиной карьера.
2.2. Влияние горного давления на напряженно-деформированное состояние массива пород, окружающих карьер.
2.3. Технологические ограничения, негативно влияющие на эффективность взрывной подготовки горных пород при подходе карьера к предельной глубине.
2.4. Исследования влияния горного давления на эффективность взрывного разрушения горных пород на предельной глубине карьера.
2.4.1. Выбор метода моделирования.
2.4.2. Методика проведения лабораторных взрывов.
2.4.3. Характер изменения гранулометрического состава материала моделей под влиянием горного давления при подходе открытых горных работ к предельной глубине карьера.
2.4.4. Разработка математической модели по оценке влияния горного давления на разрушение пород при взрыве одного сосредоточенного заряда.
2.4.5. Исследования изменения сдвиговой прочности и пластических свойств горных пород под влиянием горного давления.
2.4.6. Разработка математической модели влияния глубины карьера на напряженно-деформированное состояние (НДС) массива горных пород.
2.4.7. Рекомендации по расчету удельного расхода ВВ с учетом подхода горных работ к предельной глубине карьера.
2.5. Выводы.
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ БВР ПРИ ПОДЗЕМНОЙ СКВАЖИН-НОЙ ОТБОЙКЕ ЗАПАСОВ РУДЫ В ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЕ.
3.1. Оценка и выбор основных параметров БВР при выемке запасов руды в переходной зоне.
3.1.1. Анализ горно-геологических особенностей разработки мощного кру-тозалегающего месторождения, выбранного в качестве объекта исследований.
3.1.2. Технологические особенности разработки месторождения.
3.2. Определение параметров БВР, обеспечивающих эффективное дробление горной породы в прибортовых и подкарьерных зонах.
3.2.1. Пространственное расположение скважин и схемы отбойки.
3.2.2. Обоснование оптимальной длины скважинных зарядов при веерной отбойке руды.
3.2.3. Определение величины интервалов замедлений между веерами.
3.2.4. Об основание оптимальной величины удельного расхода ВВ.
3.2.Влияние сетки расположения скважин и схем отбойки на выход негабарита.
3.3.1. Оценка гранулометрического состава взорванной горной массы.
3.3.2 Выход негабарита при различных схемах взрывания.
3.4. Выводы по главе.
4. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СЕЙСМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ ВЗРЫВОВ НА СОХРАНЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И ЦЕЛИКОВ.
4.1. Методика исследования сейсмического воздействия взрыва.
4.1.1. Описание применяемой измерительной аппаратуры.
4.1.2. Проверка аппаратуры в лабораторных условиях.
4.1.3. Анализ и обработка сейсмограмм.
4.1.4. Методика измерения сейсмических колебаний в промышленных условиях.
4.2. Анализ результатов экспериментальных исследований.
4.2.1. Определение величины скорости сейсмоколебаний при производстве массовых взрывов.
4.2.2. Определение степени влияния сейсмического действия взрыва на искусственный массив (целики).
4.3. Выводы.
5. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ СЕЙСМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ВЗРЫВА НА УСТОЙЧИВОСТЬ БОРТОВ КАРЬЕРА, ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК И ИСКУССТВЕННЫХ ЦЕЛИКОВ.
5.1. Эколого-безопасный способ охраны целиков экранированием взрывных волн.
5.2. Эколого-безопасный способ охраны горных выработок методом управления сейсмическим действием взрыва.
5.2.1. Порядок отбойки скважин и оптимальные интервалы замедлений.
5.2.2. Особенности разработки запасов руды в переходной зоне на Майкаин-ском месторождении.
5.2.3. Определение основных сейсмически безопасных параметров БВР, влияющих на устойчивость горных выработок и земной поверхности при проведении массовых взрывов.
5.2.4. Определение экологических безопасных параметров БВР при воздействии подземных взрывов на массив горных пород.
5.3. Методика расчета сейсмически безопасных параметров взрывных работ с целью охраны горных выработок в переходной зоне.
5.3.1.Охрана целиков при системе разработки руды с закладкой выработанного пространства в прибортовых и подкарьерных зонах.
5.3.2,Охрана горных выработок при системе разработки с подэтажными штреками.
5.4. Выводы.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование и разработка технологии взрывных работ, обеспечивающей устойчивость горных выработок при комбинированной отработке рудных месторождений"
Актуальность темы. С увеличением глубины разработки рудных месторождений открытым способом до предельно экономически целесообразной величины и необходимостью конверсии технологии добычи на подземный способ усложняются горно-геологические и горнотехнические условия работ, повышается обводненность и трещиноватость геоматериалов, увеличиваются объемы добычи разубоживающих горных пород, уменьшается ширина рабочих площадок уступов карьера, растет влияние глубины карьера на сопротивляемость руд взрывному разрушению и т.п.
В этих условиях значительно возрастают требования к технологии буро-взрывных работ, применяемым взрывчатым веществам, сохранности рудо-вмещающих массивов и земной поверхности над ними, горных выработок карьера и подземного рудника при сейсмическом воздействии одновременно взрываемого большого количества взрывчатых веществ в карьере и на руднике.
Регламенты проектирования и производства взрывных работ на карьерах и подземных рудниках недостаточно полно учитывают совместное влияние глубины разработки и физико-механических характеристик массива горных пород на параметры отбойки, что снижает показатели взрывного разрушения и понижает устойчивость рудовмещающего массива, расположенных в нем технологических объектов и земной поверхности.
Поэтому обоснование технологии и параметров взрывной отбойки с учетом их воздействия на окружающую среду при комбинированной отработке рудных месторождений является весьма актуальной научной проблемой.
Цель работы: обоснование и разработка технологии взрывных работ, обеспечивающей устойчивость горных выработок, на основе учета закономерностей изменения взрываемо сти рудовмещающего массива в условиях сложного напряженного состояния горных пород, создаваемого комбинированной отработкой рудного месторождения.
Основная идея работы заключается в использовании выявленных закономерностей изменения физико-технических свойств рудовмещающего массива пород с увеличением глубины разработки месторождения для обоснования параметров взрывных работ.
Основные защищаемые научные положения:
1. Напряженно-деформированное состояние рудовмещающих пород на глубоких горизонтах карьера приводит к образованию трех зон, отличающихся величиной радиальных компонент напряженного состояния пород и необходимым удельным расходом взрывчатых веществ (ВВ) для обеспечения заданного качества дробления горных пород.
2. В зоне предельной глубины карьера относительный удельный расход ВВ зависит от глубины разработки, относительной вязкости и трещино-ватости пород и изменяется от этих факторов по степенному закону, возрастая с увеличением глубины разработки.
3. При совмещении открытых и подземных работ отбойку руды в карьере и на подземном руднике следует производить раздельно с удельным расходом ВВ, не превышающим 1,2 кг/м , а интервалы замедления между зарядами на открытых и подземных работах не должны превышать 25-35 мс.
4. При массовой подземной отбойке руд интенсивность величины динамических напряжений, возникающих при взрыве, прямо пропорциональна предельно допустимой скорости смещения массива горных пород, коэффициенту ослабления массива и плотности пород в степенной зависимости.
5. Рациональные параметры взрывных работ в зоне перехода горных работ с открытого способа на подземный определяются по деформационному критерию устойчивости массива горных пород обеспечивают минимизацию негативного воздействия горных работ на окружающую среду и улучшают показатели эксплуатации рудных месторождений.
Методы исследований: анализ литературных источников и результатов ранее выполненных исследований, данных практики и патентной информации; научное классифицирование; теоретические обоснования; аналитические расчеты с использованием информационных технологий; экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях; графоаналитические построения и технико-экономический анализ.
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов диссертационной работы обеспечиваются проведением необходимого объема теоретических и экспериментальных исследований; соответствием результатов расчетов данным лабораторных и промышленных экспериментов и практики; выполнением необходимых технологических проработок; апробацией полученных результатов и использованием основных положений работы на производстве.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые:
1. Выявлена закономерность распределения радиальных напряжений в рудовмещающем массиве с образованием зон, различающихся величиной напряжений и удельным расходом ВВ на взрывную отбойку и позволяющих прогнозировать устойчивость массива.
2. Установлен механизм выведения элементарных породных блоков из зацепления радиальными напряжениями в массиве, зависящими от изменения величины горного давления с глубиной горных работ.
3. Определена закономерность изменения относительной вязкости взрываемых пород, влияющей на сопротивляемость их действию взрыва с ростом горного давления с глубиной горных работ.
4. Выявлен механизм возникновения в массиве остаточных деформаций, ослабляющих массив вплоть до потери устойчивости целиков и искусственных массивов.
5. Экспериментально обоснована гипотеза о возникновении на контуре искусственных целиков сжимающих и растягивающих напряжений, превышающих величину напряжения на фронте взрывной ударной волны и достаточных для разрушения их приконтурной части массива.
6. Уточнено теоретическое положение о разрушении массива с экранированием взрывной волны, что позволяет резко снизить интенсивность сейсмического воздействия взрыва, или при той же интенсивности изменять вес взрываемого заряда ВВ в замедлении.
Научное значение состоит в оптимизации технологии взрывной отбойки руд при комбинированной отработке месторождений полезных ископаемых на основе рационального использования энергетических затрат в переходной зоне с учетом изменения свойств взрываемости рудовмещающего массива, позволяющих повысить эффективность добычи горной массы и улучшить экологическую обстановку в районе горных работ.
Практическое значение диссертации заключается в разработке:
- методов расчета удельного расхода ВВ с учетом изменения глубины горных работ и свойств рудовмещающего массива, обеспечивающих требуемую интенсивность и качество дробления скальных пород и минимизацию сейсмического влияния взрывной отбойки на устойчивость земной поверхности и горных объектов.
- методики расчета оптимальной длины заряда и недозаряда скважин, позволяющей равномерно распределить энергию заряда ВВ в разрушаемом массиве подэтажа.
- рекомендаций по ведению взрывных работ при совмещенной схеме отработки рудных месторождений, обеспечивающие устойчивость подземных горных выработок.
Реализация результатов работы. «Рекомендации по научному обеспечению взрывной отбойки с учетом свойств рудовмещающего массива и глубиной разработки» приняты ФГУП «Гипроцветмет» в качестве основы для проектирования технологии разработки месторождений. Основные положения диссертации используются в учебном процессе в МГГУ, РГГРУ, СКГМИ и МГОУ.
Апробация работы. Основные научные положения и результаты исследований докладывались на научных конференциях «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых на рубеже XX - XXI веков» и Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (МГГРУ, 2002-2006 гг.), на научных симпозиумах «Неделя горняка» (МГГУ, 2000-2006 гг.), Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Проблемы геологии и разведки месторождений полезных ископаемых», Томск, 2005, Уральской горнопромышленной декаде (Екатеринбург, 4-14 апреля 2005 г.), V Международной конференции «Ресурсовос-производящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (Москва - Кызыл-Кия, 18-22 сентября, 2006 г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 51 научных работ, в т.ч. 1 монография и 30 научных статей, изданных в журналах и изданиях по перечню ВАК Минобрнауки России.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, изложенных на 225 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 24 таблицы, библиографический список из 189 наименований источников информации.
Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Исмаилов, Тахир Турсунович
5.4. Выводы
1. Разработана схема отбойки в переходной зоне вееров скважин с экранированием искусственных целиков, позволяющая резко снизить интенсивность сейсмического воздействия взрыва, или при той же интенсивности значительно увеличить вес одновременно взрываемого заряда ВВ в одном замедлении.
2. Разработаны методы расчета безопасных параметров взрывных работ при системе разработки руда с закладкой выработанного пространства и по-дэтажными штреками, обеспечивающих устойчивость подземных горных выработок и снижение количества заколообразований в выработках, прилегающих к очистным камерам и сохранения геоэкологической обстановки в районе ведения горных работ.
3. Научно-методические основы оптимизации расчета безопасных параметров взрывных работ в зоне перехода горных работ с открытого способа на подземный способ по критерию устойчивости массива горных пород и минимизации негативного воздействия горных работ на окружающую среду комплексно улучшают показатели эксплуатации рудных месторождений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представленная диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук является научно-квалификационной работой, в которой изложены научно-обоснованные технологические решения по совместной разработке рудных месторождений на основе установленных закономерностей изменения динамических напряжений при взрыве на глубоких горизонтах карьера и при совмещении открытых и подземных горных работ, что повышает эффективность ведения взрывных работ, снижает сейсмическое влияние взрывной отбойки на устойчивость массива и подземных горных выработок и вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса в горном деле.
Основные научные выводы и практические результаты сводятся к следующему:
1. Выявлена закономерность распределения радиальных напряжений в рудовмещающем массиве с образованием зон, различающиеся величиной напряжений и удельного расхода ВВ на взрывную отбойку и позволяющую прогнозировать устойчивость массива.
2. Установлено, что расход взрывчатых веществ в зависимости от условий горных работ изменяется по степенному закону и с увеличением давления во фронте ударной волны в 1,5 раза повышается на 2-9%.
3. Экспериментально обосновано, что в зоне совмещения открытых и подземных работ отбойку руды следует производить раздельно, оптимизируя энергетические параметры взрыва по критерию удельного расхода ВВ.
4. Теоретически и экспериментально обоснована гипотеза о возникновении на контуре искусственных целиков сжимающих и растягивающих напряжений, достаточных для разрушения массива, в том числе механизм выведения породных блоков из зацепления радиальными напряжениями в маесиве при изменении относительной вязкости пород и механизм возникновения и развития до критической величины остаточных деформаций массива.
5. Уточнено известное теоретическое положение о разрушении массива с экранированием взрывной волны.
6. Научно обоснованы методы расчета удельного расхода взрывчатых веществ с учетом изменения глубины горных работ и свойств рудовмещающего массива, обеспечивающие требуемую интенсивность и качество дробления скальных пород и минимизацию сейсмического влияния взрывной отбойки на устойчивость земной поверхности и горных объектов.
7. Теоретически обоснована методика расчета параметров взрывания с рациональным распределением энергии заряда ВВ в разрушаемом массиве и схемы ее реализации с высокой эффективностью отбойки.
8. Научно-методические основы оптимизации расчета безопасных параметров взрывных работ в зоне конверсии горных работ с открытого способа на подземный способ по критерию минимизации негативного воздействия горных работ на окружающую среду существенно улучшают показатели эксплуатации рудных месторождений.
9. Рекомендации по научному обеспечению взрывной отбойки с учетом свойств рудовмещающего массива и глубиной разработки приняты к использованию при модернизации технологии горных предприятий и в учебном процессе в ВУЗах.
Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Исмаилов, Тахир Турсунович, Москва
1. Артемьев ЭЛ. Выбор интервалов замедлений многозарядного корот-козамедленного взрывания с повышенным коэффициентом сближения зарядов дробления. В кн. Труды ИГД МЧМ СССР, 1979, № 59, с.36-40.
2. Байконуров О.А., Крупник Л.А., Мельников В.А. Подземная разработка месторождений с закладкой, Алма-Ата, Наука, 1972,-384 с.
3. Байконуров О.А. .Герасименко О.Г. .Мельников В.А.Исследование прочности закладочного массива. В сб.Горное дело,вып.10, Алма-Ата, 1974, с 62-64.
4. Баранов Е.Г., Мосинец В.Н., Клаповский В.Е. Совершенствование технологии буровзрывных работ на рудных карьерах Киргизии. М., ЦНИИН-цветмет, 1961,-180 с.
5. Баранов Е.Г. Исследование основных закономерностей разрушения пород взрывом при открытой разработке сложных месторождений, Автореферат докт. диссертации. М., I97I.-32 с.
6. Баранов Е.Г., Мусалимов В.А. Короткозамедленное взрывание с дифференцированным интервалом замедлений. В сб. Труды ин-та физ. и мех.горн.пород АН Кирг.ССР, Илим, Фрунзе, 1974, с.3-17.
7. Барон В.Л. Отбойка наклонными скважинами на карьерах треста Со-юзвзрывпром./ Механика и разрушение горных пород М.,Недра, 1969, Выпуск 1, с.216-222.
8. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США./М.,Недра,1989,376 с.
9. Барон В.Л., Копылов B.C. Совершенствование методики корректировки проектных параметров при взрывной отбойке на карьерах стройматериалов./
10. Материалы международной конференции "Взрывное дело-2000". М.,МГГУ,2000, с.310-316
11. Балах Р.В., Мещеряков Г.В., Русаков Т.Д. Методика расчета давления закладочного материала при закладке хвостами обогащения. ИГД АН КазССР, Алма-Ата, 1975 /Рук. деп. в ВИНИТИ 5.03.75 Л 548 75 деп/.
12. Баум Ф.А. Определение импульса взрыва вдоль образующей скважины и оптимальных параметров скважинного заряда. В кн.: Взрывное дело №54/11, М., Недра, I964.-97 с.
13. Баум Ф.А., Станюкевич К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва, М. .Физмат-издат, 1960,-800 с.
14. Безматерных В.А., Симаков В.Р. Анализ гранулометрического состава взорванной горной массы. //Изв.вузов.Горный журнал, 1980, № 6, с 53-59.
15. Безматерних В.А., Щукин А.С. и др. Зависимость гранулометрического состава от параметров взрыва в трещиноватых массивах, //Изв. вузов. Горный журнал , 1980,.№ 9, с 75-80.
16. Белин В. А., Исмаилов Т. Т. Управление дроблением и перемещением горной массы при взрыве на глубоких горизонтах карьеров. Цветная металлургия, №12, 1985 , с.24-26.
17. Белин В.А. Управление дроблением и перемещением горных пород при взрыве с целью снижения потерь полезных ископаемых. Дисс. канд. техн. наук. М., МГИ, 1983
18. Боровков Ю.А. Выявление основных элементов систем разработки по устойчивости при комбинированном способе отработки рудных месторождений // Известия ВУЗов "Геология и разведка" деп. В ВИНИТИ, № 747-84, с.4.
19. Белоконь М.П. Исследование условий интенсивности дробления горных пород действием взрыва. В кн.: Методы и средства разрушения горных пород, Киев, Наукова думка, 1980, с I36-I4I.
20. Блинов А.А.,Викторов С.Д. и др. Исследование взрывной отбойки глубокими скважинами зарядами при разработке рудных жил малой мощности. В кн.: Актуальные проблемы разработки месторождений твердых полезных ископаемых, М., 1979, с 143-153.
21. Богацкий В.Ф. Прогноз и ограничение сейсмической опасности промышленных взрывов. В сб. Взрывное дело , № 85/42, Недра, 1983, с 201-213.
22. Богадкий В.Ф., Пергамент В.Х. Сейсмическая безопасность при взрывных работах. М., Недра, 1978,-127 с.
23. Брезгуловский И.В. и др. Дробление руды встречно-направленным взрыванием. В сб.: Труды Уральского научно-исслед.и проект, ин-та медн.пром-ти, 1974, вып. 17, с 167-170.
24. Бреховский JI.M. Волны в слоистых средах. М.,изд-во АН СССР, 1957г.-502 с.
25. Бромберг К.Б. Ударные волны в упругой и упруго-пластической среде. М., Госгортехиздат, 1959,-116 с.
26. Будтко А.В., Мезин А.И., Арутюнов К.Г. Результаты испытания торцового выпуска. В кн.: Современные научно-технические проблемы разработки месторождений. М. ,1972, № 3, с 119-140.
27. Валыптейн Г.И., Такелеков К. Ж., Усков А.Х. Изучение сейсмического воздействия массовые подземных взрывов на закладку в условиях Джезказгана, Сб.статей КПТИ, вып.У1, Караганда, 1979, с 110-112
28. Валыптейн Г.И., Такелеков К.Ж., Усков А.Х. Определение допустимой скорости сейсмоколебаний при скважинной отбойке руд Джезказгана. Сб. статей КПТИ, Караганда, 1980, с 104-106.
29. Ветцель Е.С. Теория вероятностей, М.: Наука, 1969,-576 с.
30. Вскрытие и разработка глубоких железорудных карьеров в СССР и за рубежом. Черметинформавдя. М., 1981
31. Глушко В.Т., Кирничанский Г.Т. Инженерно-геологическое прогнозирование устойчивости выработок глубоких угольных шахт. М. .Недра, 1974 г. 175 с.
32. Глушко В.Т., Гудименко Н.М., Борисенко В.Г. Вероятностный метод оценки устойчивости выработок при взрывных нагрузках. В сб. Взрывное дело, X 85/42, М., Недра, 1983, с 213-216.
33. Голик В.И., Исмаилов Т.Т. , Дольников Е.Б. Геодинамические факторы строительства горных объектов. //Горный информационно-аналитический бюллетень Москва,. № 10, 2005г., с.9-10.
34. Голик В.И., Исмаилов Т.Т. , Дольников Е.Б. Управление состоянием массива /Учебник. М.: Изд. МГТУ, 2005 г. -374 с.
35. Голик В.И., Исмаилов Т.Т., Дольников Е.Н. Физико-химические превращения руд в процессе выщелачивания //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005.- №12.- с.257-258.
36. Гутер Р.С., Овчинский Б.В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта, М., Наука, 1970,с 327.
37. Демидюк ГЛ., Невский B.JI. Повышение степени дробления горных пород взрывом. //Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Разработка месторождений полезных ископаемых, 1980, №20, с 51-105.
38. Долгих М.А., Руппенейт К.В. К вопросу об оценке прочности незакрепленных выработок кругового поперечного сечения /Основания, фундаменты и механика грунтов , 1963, № 6, с 16-19.
39. Долгов К.А. Исследование энергоемкости и эффективности процесса разрушения горных пород взрывом. Дисс.на соиск. уч.степени к.т.н., ЛГИ, Л. 1969.
40. Долгов К.А.Зависимость кусковатости горной массы от удельных затрат энергии при изменении теплоты взрыва заряда. //Изв. вузов. Горный журнал, 1980,14, с 65-70.
41. Долгов К.А. Предельная энергонасыщенность массива для горных пород взрывом //Известия вузов. Горный журнал-1, 1980,№ 5,с 53-57.
42. Долгов К.А. Определение предельной энергонасыщенности массива по выходу негабарита//Изв.вузов. Горный журнал"Д980,№ 8,с 56-60л
43. Друкованный М.Ф. Справочник по буровзрывным работам. М., Недра, 1974 г., 504 с.
44. Друкованный М.Ф., Тартаковский Б.Н., Вишняков B.C. Влияние дробления пород на эффективность технологических процессов открытой разработки.- Киев, Наукова думка, 1974, с. 271.
45. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С. .Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества, М., Недра, 1973,-319 с.
46. Дубинин Н.Г. Технология разработки рудных месторождений. Сб. на-уч.тр.АН СССР, Сиб.отд. ,ИГД, Новосибирск, 1973,-126 с.
47. Ержанов Е.С. Теория ползучести горных пород и ее приложения. Алма-Ата, Наука, 1964,-175 с.
48. Именитов В.Р. Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений, М., Недра, 1973г459 с.
49. Исмаилов Т. Т. Влияние напряженного состояния горного массива на упругие параметры горных пород. М., 1983, ЦНИЭИУголь, per. №2587.
50. Исмаилов Т. Т. К оценке влияния горного давления на развиваемые взрывом напряжения в глубине горных пород. М., 1984, ЦНИЭИЦветмет, рег.№1096.
51. Исмаилов Т. Т. Исследование влияния глубины разработки (горного давления) на изменение физико-технических характеристик пород и массивов с целью определения рационального расхода ВВ. М., 1983, ЦНИЭИУголь, рег.№2586.
52. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И. Основные проблемы организации процессов взрывных работ с увеличением глубины карьеров //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005.- №12.- с. 149-151.
53. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Дольников Е.Б. Специальные способы разработки месторождений полезных ископаемых /Учебник, М: Изд. МГГУ, 2006г. -350 с.
54. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Дольников Е.Н. Условия конверсии технологий разработки Садонских месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006.- №1.- с.343-345.
55. Исмаилов Т.Т. Оценка изменения физико-механических свойств пород при подходе карьера к проектной глубине //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006.- №7.- с.33-38.
56. Исмаилов Т.Т. Оценка изменения удельного расхода ВВ с учетом горного давления при переходе на комбинированный способ разработки месторождений //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006.- №7.-с.39-42.
57. Исмаилов Т.Т., Эздеков М.В. Интегральная модель охраны окружающей среды региона интенсивной горной добычи //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006.- №8.- с. 19-22.
58. Исмаилов Т.Т., Эздеков Концепция комбинирования геотехнологий //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006.- №8.- с.23-27.
59. Исмаилов Т.Т., Габараев О.З., Ногаев А.Х. Закономерности взаимодействия рудовмещающих массивов и разрушенных геоматериалов в объёмном напряженном состоянии //Горный информационно-аналитический бюллетень. -2006.-№10.- с.28-31.
60. Исмаилов Т.Т., Хуцистов Р.Т., Дольников Е.Б., Никитин Н.И. Оценка напряженного состояния массива при подземной отработке прикарьерных запасов //Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 4-14 апреля 2005 г. - с.29-30.
61. Исмаилов Т.Т., Хуцистов Р.Т. Обоснование мощности разделительной потолочины при комбинированной разработке месторождения //Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 4-14 апреля 2005 г. -с. 30-32.
62. Исмаилов Т.Т. Техногенные отвалы перспективное сырье для утилизации в строительные материалы //Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 4-14 апреля 2005 г. - с. 50-52.
63. Исмаилов Т.Т. Техногенные отвалы перспективное сырье для утилизации в строительные материалы // Материалы докладов VII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле».-М.: Изд. «КДУ», 2005, с. 84.
64. Исмаилов Т.Т. Организация взрывных работ на глубоких карьерах //Материалы докладов VII Международной конференции «Новые идеи в науках о земле»- М.: Изд. «КДУ», 2005, с. 85.
65. Исмаилов Т.Т Обоснование параметров буро-взрывных работ с учетом их воздействия на окружающую среду при комбинированной разработке рудных месторождений //Горный журнал «Известия Вузов», Екатеринбург, № 1, 2007,с.24-28
66. Исмаилов Т.Т., A.M. Гареев, A.M. Курносов И.А., Полтавец Разработка методики геоэкологической оценки воздействия на земельные ресурсы горных предприятий при развитии горных работ //Горный журнал Известия ВУЗов. Свердловск, 2007, №1,с.27-29
67. Исмаилов Т.Т., Комащенко В.И., Боровков Ю.А., Дольников Е.Б., Еналдиев А.Ф Повышение эффективности направленного раскола невзрывчатыми разрушающими смесями //Горный журнал №1, 2007, с.51-53/
68. Картузов М.И. и др. К устойчивости камеры дробления от сейсмического действия взрыва. Тр.ИГД МЧМ СССР, Л 59, 1979,с 75-77.
69. Квон С.С., Усков А.Х., Романов В.И. Способ отбойки полезных ископаемых комплектами веерных скважин. Авт.свид. №1122887. Бюл. изобр. №41, 1984.
70. Китык В.И. Условия образования соленых структур. Киев, АН УССР,1963.
71. Комащенко В.И., Голик В.И., Исмаилов Т.Т. Оценка эффективности природоохранных технологий освоения недр //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2006.- №12.- с.92-94.
72. Кононов Н.П. О рациональном использовании механизма дробления горных пород. В кн.: Подземная добыча руд черных металлов.- Кривой Рог, 1979, с 21-25.
73. Корнев Г.Н. и др. Влияние условий взрываний на эффективность разрушения горных пород. Л., Наука, 1979.-120 с.
74. Корнев Г.Н., Швыдбко П.В., Дядюшко В.Р. Методика оценки сейсмической опасности при подземных взрывах. В сб.: Взрывное дело, №85/42, М., Недра, 1983, с 234-238.
75. Кравченко В. Л., Куликов В.В. Применение твердеющей закладки при разработке рудных месторождением, М.: Недра, 1974,-200 с.
76. Каплунов Д.Р., Ломоносов Г.Г. Основные проблемы освоения недр при подземной разработке рудных месторождений //Горный журнал №1, 1999
77. Курсакин Г.А. Анализ отбойки руды скважинами на руднике им. Мат-росова, Колыма, 1974, Ж, с 16-18.
78. Кутузов Б.Н., Валухин Ю.К., Жигур Л.Ю. Исследование эффективности отбойки руды скважинами уменьшенного диаметра на Тырныаузском ГМК. //Известия вузов. Горный журная,1980, № 6, с 48-53.
79. Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород. М., Недра, 1973 г., 311 с.
80. Кутузов Б.Н. Обзор направлений развития и совершенствования взрывного дела в России и зарубежных странах. Инф. бюл. Нац. орг. инж.-B3pbiBHHKOB.2001,Nl, с.8-10.
81. Кучерявый Ю.Ф., Гудименко Н.М. Классификация горных пород по устойчивости в выработках при взрывных нагрузках. В сб. Взрывное дело, №85/42, М., Недра, 1983, с 217-219.
82. Кузьмин Е.А., Пух В.П. Скорость расчета хрупкой трещины в стекле и канифоли, В кн. Некоторые проблемы прочности твердого тела:, M.-JI. Наука, 1959, с 367-374.
83. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М., Наука, 1965, с. 202
84. Легастаев Е.Г., Соколов Б.А., Брыгин Ю.П. О расчете параметров БВР при применении веерных скважин. В кн.: Взрывное дело , №78/35, М., Недра, 1977, с 54-60.
85. Ломоносов Г.Г. и др. О принципах разграничения карьерных и шахтных полей при комбинированной разработке рудных месторождений //Горный журнал №9. 2003.
86. Лерман Е.Б. Графо-аналитический метод расчета сейсмического действия взрыва удлиненных скважинных зарядов. В сб.: Вопросы горного дела ,Кемерово, 1974.
87. Ляхов Г.М. Основы динамики взрыва в грунтах и горных породах. М., Недра, 1974г о 192.
88. Максимов А.П. Выдавливание горных пород и устойчивость подземных выработок. М. Госгортехиздат, 1963,-114 с.
89. Машанов А.Ж. Влияние структуры массива на характер концентрации напряжений вокруг горных выработок. Тр. Казахского горнометаллургического ин-та, 1959, сб.20, с 286-323.
90. Машуков В.И. ,Покровский Б.В. Буровзрывные работы с применением пучковых зарядов. Безопасность труда в промышленности , I960, №3, с 1719.
91. Машуков В.И., Бояркин В.И. .Машуков И.В. Управление энергоемкостью в напряженных средах при разработке месторождений на больших глубинах. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых ,1980, № 2, с 100-106.
92. Медведев С.В. Сейсмика горных взрывов. М., Недра, 1964,188 с.
93. Методика определения оптимальной степени дробления скальных пород и руд на карьерах. ИГД МЧМ СССР, Свердловск, 1971.
94. Методические указания по определению несущей способности целиков. Л.: ВНИМИ, 1972, с.79
95. Методы и средства разрушения горных пород. Сб.науч.тр.ин-та геотехн.и мех. АН УССР, Наукова думка, Киев, 1980,-180 с.
96. Мирзаев Г.Г. Устойчивость незакрепленных горных выработок, подверженных влиянию массовых взрывов» //Изв. вузов. Горный журнал" , №2, 1980, с 33-39.
97. Мирзаев Г.Г. Взаимодействие поверхностных взрывных волн напряжений с массивом пород вокруг "горной выработки. //Изв.вузов. Горный журнал, №12, 1979, с 18-22.
98. Миронов П.С. Взрывы и сейсмобезопасность сооружением. «Недра, 1964 ,-188 с.
99. Мироненко БД. Проблемы дренажа глубоких карьеров. В кн.: Глубокие карьеры. Материалы I Всесоюзного научно-технического совещания.-Киев, Наукова думка, 1970, с. 134-141
100. Мисник Ю.И., Долгов К.А. Удельная поверхностная энергия новый показатель дробимости горных пород и его применение в расчетах параметров взрывных работ. //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, 1967, №2 с.
101. Михайлов А.Г., Пимашкин К.А. Физические предпосылки до установления оптимальной сетки скважин, коэффициента сближения зарядов и схемы взрывной сети при дроблении пород. В сб.Магн.горно-мет. ин-та, вып.4, 1974, с 91-99.
102. Мосинец B.H. Шемякин Е.И. Исследования в области сейсмики взрывов в горной промышленности //Физ-техн.проблемы разработки полезных ископаемых , 1974, № 4, с 58-65.
103. Мосинец В.Н. Деформация горных пород взрывом. Фрунзе, Илим, 1971.-188 с.
104. Мосинец В.Н., Пашков А.Д., Латышев В.А. Разрушение горных пород. М., Недра, 1975,-240 с.
105. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М.» Недра, 1976,-271 с.
106. Мусхелешвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теорий упругости. М.:, Наука, 1966,-707 с.
107. Насонов ИД. Моделирование горных процессов. М., Недра, 1978,254 с.
108. Никитин B.C. Проблемы проветривания глубоких карьеров. В кн: Глубокие карьеры. Киев, Баукова думка, 1970, с. 89-93.
109. Нормативный справочник по буровзрывным работам. 4 и 5 издание. М.: Недра, 1975 и 1986, 431 и 511 с.
110. Опытная система разработки с закладкой выработанного пространства и торцевым выпуском руда. Труды ДНИЛИ Цветмета, 1970,60с.
111. Открытые горные работы. Труды Американского института горных инженеров. М., Недра, 1971.
112. Падуков Б.А. Методы прогноза сейсмической устойчивости горных выработок. Пробл. мех.подзем, сооруж. Материалы Всесоюзн. научн. конф., Л., 1979, с 75-77.
113. Паздников Н.В., Власов В.Г. Опытное определение сейсмостойкости закрепленных горно-подготовительных выработок при взрывах. Тр. ИГД МЧМ СССР, № 59, 1979, с 67-71.
114. Паздников Н.В. Определение приведенного веса линейных и плоских зарядов ВВ. В кн.: Труды ИГД МЧМ СССР, вып.45, Свердловск, 1974, Изд.ИГД МЧМ СССР, с 96-100.
115. Паздников Н.В., Картузов НА Сейсмобезопасность подземных горных выработок на железорудных месторождениях Урала. В сб. Взрывное дело , № 85/42, М., Недра, 1983, с 228-234.
116. Палий В.Д., Орлов Ю.Д., Смолянский Е.С. Влияние компрессионных свойств твердеющей закладки на напряженно-деформированное состояние рудного и закладочного массива. //Горный журнал, №3,М., 1974, с 63-66.
117. Панин И.М., Ковалев И.А. Задачник по подземной разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1984, с.74-75
118. Панченко О. JL Исследование процесса разрушения трещиноватого массива горных пород. Дисс. на соиск.уч.степени к,т.н.Свердловский горный ин-т, 1966.
119. Петров Н.Г.Короткозамедленное взрывание в шахтах. М„ Недра, 1964,- 180 с.
120. Плахотный В.П., Полежаев В.И., Простомолотов А.И., Федосеев AJ1. Формулировка уравнений методом конечных элементов в задачах механики сплошных сред. М., Институт проблем механики АН СССР, 1986, 65 с.
121. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания JI. .Недра, 1977,- 253 с.
122. Подземная добыча руд черных металлов. Тр.н.-и. горнорудного инта, Кривой Рог, 1979,-83 с.
123. Покровский Г.И., Федоров И.С. Действие взрыва в деформируемых средах. М. Промстройиздат, 1957 ,-275 с.
124. Поляков Н.С., Тартаковский Б.Н. Друкованный М.Ф. Циклично-поточная и поточная технология горных работ для глубины карьеров Кривбас-са.- Киев, Наукова думка, 1972, с. 200.
125. Потапов А.К. Влияние коэффициента сближения скважин и схем взрывания на показатели взрывных работ. В сб. Науч. тр. ЛГИ, вып.7, Л., 1974, с 86-91.
126. Протодьяконов М.М. Паспорта прочностных свойств горных пород и метода их определения. Наука, 1964, с. 62-72.
127. Проблемы разработки твердых полезных ископаемых. АН СССР, сектор физ.-тех.горн. пробл. ин-та физ.Земли, М., Наука, 1973, 200 с.
128. Протопопов И.И., Паскарев В.К., Цветков В.А. Прогноз нарушен-ности горных пород по керну скважин для оценки устойчивости выработок //Горный журнал, 1981, № 2, с. 50-52.
129. Ракишев Б.Р. Номинальный расход ВВ интегральная характеристика взрываемости массива пород. В кн.; Разработка месторождений полезных ископаемых, Алма-Ата, 1979, с 143-149.
130. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород. М., Недра, 1978, 389 с.
131. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. М., Недра, 1978541 с.
132. Руденко A.M., Цехин М.К., Пауль В.И. Отбойка скрещивающимися веерами скважин на Салаирском руднике. //Горный журнал-, 1974, №12, с 2829.
133. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. М. .Высшая школа, 1973, 126 с.
134. Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. ГИТТЛ, 1955, с 124,
135. Садовский М.А. Сейсмический эффект взрывов. Труда Всесоюзного совещания по буровзрывным работам. М.-Л., Госгортехиздат,1940, с 290319.
136. Садовский М.А. Простейшие приемы определения сейсмической опасности при взрывах. ИГД АН СССР, М., 1946,-28 с.
137. Сенук В.М. и др. Опыт повышения удельного расхода ВВ на железорудных карьерах Урала. Тр.ИГД МЧМ СССР, № 59, с 32-35.
138. Смолянский Е.С., Великосельский O.JL, Спирин JI.A. Прочностные и компрессионные свойства твердеющей закладки на рудниках Норильского ГМК. В сб. Труды ВНИИ горн, геомех.и марк.дела, №91, 1974, с 173-177.
139. Совершенствование разработки рудных месторождений. АН СССР, сектор физ.-тех. горн, пробл. ин-та физ. Земли, М.,1973,-176 с.
140. Суглобов С.Н. Сравнительная оценка напряженности искусственных цеяиков при сплошной и многостадийной выемке камер. В сб.: Труды ЛГИ , Л., вып.7. 1974, с 43-50.
141. Такелеков К. Ж., Усков А.Х. Исследование напряженного состояния закладки. Сб. статей КПТИ, Караганда, 1979, с 144-146.
142. Такелеков К.Ж. ,Усков А.Х. ,Бейсеков М.С. Критерии оценки прочности искусственных целиков при разработке рудных залежей Джезказгана. Сб.статей КПТИ, вып.У1, Караганда, 1979, с 128-130.
143. Такелеков К.Ж. ,Усков А.Х., Кушеков К.К. Снижение сейсмического действия взрыва на искусственные целики методом экранирования. Сб. статей КПТИ, Караганда, 1979, с 102-104.
144. Такелеков К.Ж., Усков А.Х., Орлов А.Г. Оценка кусковатости взорванной горной массы при разработке руды с подэтажныш штреками. Тематический сборник КПТИ, Караганда, I98I,c 98-102.
145. Такелеков К.Ж. ,Усков А.Х., Кабылденов А.С. Обоснование оптимальной величины заряда скважин при отработке крутопадающих залежей Майкаинского рудника. Тематический сборник КПТИ, Караганда, 1981, с 87-90.
146. Такелеков К., Усков А. X. Определение оптимальных интервалов замедлений при отбойке руды комплектами веерных скважин» В сб. Технологические схемы разработки полезных ископаемых, Караганда, КПТИ, 1983, с 116-119.
147. Тарасенко В.П. Физико-технические основы управления параметрами скважинных зарядов при открытых горных работах. Дисс. докт. техн. наук. М., МГИ, 1983.
148. Тартаковский. Б.Н., Гаврилюк И.И., Ефремов Э.И. и др. Эффективность погрузочно-транспортных работ при различной кусковатости взорванной горной массы. В кн.: Взрывное дело. № 70/27. М., Недра, 1971, с. 183-189.
149. Тартаковский Б.Н., Гаврилюк. И.И., Бро С.М. и др. Поточная технология горных работ с комплексом машин непрерывного действия для железорудных карьеров Кривбасса.- Каев, Наукова думка, 1977, 260 с.
150. Технические правила взрывных работ в энергетическом строительстве. -М., Энергия, 1972, 223с.
151. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверх-ности.-М.,Недра, 1972, 240с.
152. Технология разработки месторождений твердых полезных ископаемых» Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР, т,П, М.Д973т 443 с.
153. Типовая инструкция по безопасному проведению массовых взрывов на земной поверхности. М., НПО ОБТ, 1993,22с.
154. Требуков A.JL, Лейзерович С.Г. О методике расчета прочности твердеющей закладки. В сб.:Труды НИИ по пробл. Курск.магн. аномалии , вып. 16, 1971, с 84-88.
155. Трегубов Б.Г., Акаев М.С., Друфакин Н.Е. Эффективность отбойки скважинами малых диаметров. Новосибирск, Наука, 1979,-95 с.
156. Турчанинов. И.А., Марков Г.А., Иванов В.И., Козырев А.А. Поле тектонических напряжении по данным измерений в Хибинском массиве. В сб.: Напряженное состояние земной коры". М., Наука, 1973, с. 50-58
157. Турута Н.Ц. ,Поплавский В.А. .Оценка средневзвешенного размера куска взорванной горной массы ее гранулометрическим составом, Колыма, 1974, № 10.
158. Towards the prediction of pre-mining. stresses in the European continent Blackwood R.L. Appu. Rock. Месн. Mining. Proc. Conf. Lulea. 1-3 June .-1980.-London, 1981, 36-39.
159. У сков A.X. Тарировка измерительной аппаратуры для исследования сейсмического воздействия взрывов в подземных условиях. Деп.рукопись, ВИНИТИ, М.Д984, №2/148, с 144.
160. Усков А.Х. Исследование физико-механических свойств некоторых горных пород и закладочного материала. ВИНИТИ. Деп.науч. работы, М.Д984, №2/148, с 144.
161. Усков А.Х.Расчет безопасных параметров отбойки крепких руд в очистных камерах подземных рудников. //Известия вузов. Горный журнал, № 10, 1984, с 33-39.
162. Усков А.Х. Влияние схем отбойки на качество дробления руды //Горный журнал,. М., № 12, 1984, с 40-42.
163. Физика и технология разрушения пород взрывом. АН СССР, Кольский филиал, горный ин-т, Апатиты, 1974, 146 с.
164. Филатов С.С. О путях повышения интенсификации воздухообмена в глубоких карьерах. В кн.: Глубокие карьеры. Киев, Наукова думка, 1970, с. 331-335.
165. Ханукаев А.Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. М., Госгортехиздат, 1962,-200 с.
166. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом, М.: Недра, 1974.
167. Ханукаев А.Н. О закономерностях распространения волн напряжений в твердых горных породах при взрывании одиночных и групповых удлиненных зарядов, В кн. Проблема разрушения горных пород взрывом, М.: Недра, 1967,с 33-44.
168. Шалин А.Я. Глубокие карьеры и поточная технология// Горный журнал, 1968, № 6, с. 3-7
169. Шуленина З.М., Плауль П., Исмаилов Т.Т. Геомеханические процессы в техногенных массивах горных пород //Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 4-14 апреля 2005 г. - с. 42.
170. Шуленина З.М., Шуленина А.Н., Плауль П., Исмаилов Т.Т. Экономическая эффективность снижения негативного воздействия техногенных месторождений //Материалы Уральской горнопромышленной декады. Екатеринбург, 4-14 апреля 2005 г. - с. 198-200.
171. Юревич Г.Г., Трофимов БД. Горная геомеханика глубинных взрывов. М., Недра, 1980, 152 с.
172. Юхансон К., Персон П. Детонация взрывчатых веществ. М., Мир, 1973, с. 352.
173. Judd W.R. Rock stress, .Rock mechan ies and Research. State of stress in the earth's crust. Proc of the Intern. Conf in S. Monica, California. Am Elsevier Publ. Сотр. Iuc. New York. 1964.
174. Каплунов Д.Р., Калмыков B.H., Рыльникова M.B. Комбинированная геотехнология, М.: Изд. дом «Руда и металлы», 2003, 558 с
- Исмаилов, Тахир Турсунович
- доктора технических наук
- Москва, 2010
- ВАК 25.00.20
- Разработка способов проведения и крепления капитальных выработок в удароопасных зонах месторождений Горной Шории
- Обоснование параметров геотехнологии освоения удароопасных железорудных месторождений Западной Сибири
- Разработка и обоснование технологии взрывного закрепления выработок на удароопасных железорудных месторождениях
- Геомеханическое обоснование технологии и систем контроля массива пород при отработке стыковочных зон подземным и открытым способами
- Обоснование конструкции и параметров подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений Урала