Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Обоснование параметров промежуточных детонаторов в скважинных зарядах для повышения эффективности дробления горных пород
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров промежуточных детонаторов в скважинных зарядах для повышения эффективности дробления горных пород"
004603353 На правах рукописи
ДОБРЫНИН Иван Александрович
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ДЕТОНАТОРОВ В СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДАХ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДРОБЛЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД
Специальность: 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
- 3 ИЮН 2010
Москва-2010
004603353
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте проблем комплексного освоения недр РАН
(УРАН ИПКОН РАН), отдел проблем геомеханики и разрушения горных пород
Научный руководитель: доктор технических наук
КАЗАКОВ Николай Николаевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук
БОБИН Вячеслав Александрович
кандидат технических наук ТРУСОВ Александр Александрович
Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное предприятие «Национальный научный центр горного производства - Институт горного дела им. A.A. Скочкнского».
Защита состоится «02» июня 2010 г. в 10 час. 30 мин на заседании диссертационного совета Д. 002.074.02 при Институте проблем комплексного освоения недр Российской академии наук по адресу: 111020, Е-20, Москва, Крюковский тупик, 4; тел./факс 8-495-360-89-60.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УРАН ИПКОН РАН
Автореферат разослан « 2? 10 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Милетенко И.В.
Актуальность проблемы. В настоящее время большинство крупных горных предприятий сами изготавливают взрывчатые вещества для дробления горных пород взрывом. Взрывчатые вещества местного изготовления дешевле заводских, безопаснее, допускают комплексную механизацию всех работ, связанных с их изготовлением, доставкой в карьер и заряжанием скважин.
Однако к настоящему времени заряды взрывчатых веществ местного изготовления изучены недостаточно. Такие заряды выделяют только часть своей потенциальной энергии, т.е. детонируют в режимах отличающихся от режима нормальной детонации, вплоть до отказов. Это отрицательно сказывается на качестве дробления горных пород и на экономических показателях работы горных предприятий. Поэтому изучение условий детонации зарядов промышленных взрывчатых веществ местного изготовления и разработка способов эффективного дробления горных пород такими зарядами является актуальной задачей.
В работе представлены результаты экспериментального определения скорости детонации по длине зарядов ВВ при взрывании их в сухих и обводненных скважинах с целью выбора рациональных условий детонации и повышения эффективности дробления горных пород.
Настоящая работа содержит результаты исследований, полученных автором в процессе выполнения НИР Института проблем комплексного освоения недр РАН в качестве исполнителя в соответствии с программой фундаментальных исследований Президиума РАН и отделения наук о Земле по теме 6.16 «Физико-технические основы и новые технологии разрушения высоких уступов крупномасштабными взрывами при освоении месторождений полезных ископаемых» на 2005-2007 гг.
Дель диссертационной работы - обеспечение эффективного дробления горных пород скважинными зарядами взрывчатых веществ при взрывании их в сложных горнотехнических и геологических условиях.
Научная идея заключается в том, что полнота выделения энергии и эффективное дробление горных пород достигается при максимально возможной по длине заряда скорости детонации.
Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Определить наиболее важные факторы, влияющие на процесс детонации ВВ в скважинных зарядах.
2. Изучить влияния режимов взрывчатых превращений в скважинных зарядах на результаты дробления горных пород.
3. Разработать методики измерения скорости детонации в опытных образцах в условиях лабораторно-полигонных испытаний и в скважинных зарядах при производстве массовых взрывов на открытых горных работах.
4. Организовать проведение экспериментов, подбор и разработку для этого необходимой научно-технической документации и оборудования.
5. Провести анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований, на основании чего разработать рекомендации по повышению эффективности дробления пород на горных предприятиях скважинными зарядами ВВ.
Основные защищаемые положения
1. Средняя скорость детонации в скважине не отражает в деталях процесс полноты выделения энергии удлиненных зарядов. Разработана методика измерения в условиях карьера скорости детонации по длине заряда с использованием разработанного датчика и серийной регистрирующей аппаратуры.
2. Экспериментально установлено, что скорость детонации взрывчатых веществ вдоль скважинных зарядов в карьерах часто существенно изменяется. Это является показателем неполного выделения энергии при взрыве и причиной некачественного дробления породы. Уровень энерговыделения в этих условиях предложено оценивать коэффициентом относительной реализации теплоты взрыва, рассчитываемым по полученной нами зависимости.
3. Эффективное дробление горных пород в карьерах и угольных разрезах зарядами взрывчатых веществ может быть реализовано увеличением массы промежуточного детонатора и изменением его формы, когда по условиям изготовления ВВ и заряжания скважин критический диаметр детонации промышленных зарядов приближается к диаметру заряжаемых скважин.
Научная новизна заключается в разработке:
- метода определения полноты выделения энергии при взрывании скважинных зарядов в карьерах с использованием предложенного коэффициента относительной реализации теплоты взрыва;
- оригинального метода измерения скорости детонации скважинных зарядов, в том числе обводненных;
- датчика для измерения скорости детонации скважинных зарядов, в том числе обводненных.
Методы исследований. В работе использовался комплексный метод исследований, включающий системный анализ, статистический метод исследования и обобщения, экспериментальные исследования.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обусловливается использованием современных теоретических и экспериментальных средств исследования, результатами анализа большого объема проведенных экспериментов в промышленных условиях.
Практическое значение работы заключается в разработке:
- конструкции датчика для измерения скорости детонации скважинных зарядов, в том числе обводненных;
- способа реализации рационального режима детонации близкого к нормальному, скважинных зарядов в карьерах за счет увеличения массы и изменения формы промежуточного детонатора.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2005-2010 гг.), на V Международной конференции «Физические проблемы разрушения горных пород» (Санкт-Петербург, ЖГУ 2006 г.), на VI и VII Международной научно-технической конференции «Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов» (Красноармейск, КНИИМ, 2005, 2007 гг.), на V международной научно-практической конференции «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке месторождений полезных ископаемых»
(Москва, РГГРУ, 2006 г.), на научно-практической конференции «Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы» (Москва, РГГРУ, 2008 г.), на II-VI Международной научной школе молодых учёных и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых» (Москва, ИПКОН РАН, 2005-2009 гг.), на Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодые наукам о земле» (Москва, РГГРУ, 2008 г.), на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы твердых полезных ископаемых» (Москва, ВИМС, 2008 г.), на IV Межотраслевой научно-технической конференции «Промышленные взрывчатые вещества: состояние, перспективы разработки и применения» (Дзержинск, ФГУП «ГосНИИ «Кристалл», 2008 г.), на Международном совещании в рамках научных чтений имени академика АН СССР Н.В. Мельникова «Развитие идей Н.В. Мельникова в области комплексного освоения недр» (Москва, УРАН ИПКОН РАН, 2009 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы: в рекомендованных ВАК РФ изданиях - 9, в прочих печатных изданиях - 16, всего - 25 научных работ, четыре патента на изобретение.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и выводов, списка использованных источников из 130 наименований, одного приложения и содержит 133 страницы и машинописного текста, 46 рисунков и 15 таблиц.
Основное содержание работы
Взрывной способ отбойки и дробления горных пород является одним из основных технологических процессов в карьерах при отработке месторождений полезных ископаемых. Совершенствование машин, материалов, средств и технологии ведении буровзрывных работ является важной задачей науки и горного производства.
От качества дробления горных пород взрывом зависит эффективность всех последующих технологических операций горного производства.
К настоящему времени выполнено большое количество теоретических и экспериментальных исследований, посвященных вопросам совершенствования технологии взрывной отбойки руд и пород. Большой вклад в теорию и практику взрывных работ внесли: Н.В. Мельников, К.Н. Трубецкой, В.В. Адушкин, М.А. Садовский, Г.П. Демидюк, B.JI. Барон, В.А. Белин, С.Д. Викторов, H.H. Казаков, A.C. Державец, А.Н. Дремин, A.B. Джигрин, В.М. Закалинский, Г.М. Крюков, В.А. Кузнецов, Б.Н. Кукиб, Б.Н. Кутузов, С.К. Мангуш,
B.Н. Мосинец, A.A. Трусов, К.К. Шведов и др.
На сегодняшний день крупные горные предприятия изготавливают взрывчатые вещества для дробления горных пород взрывом.
Разработкой, внедрением и совершенствованием простейших ВВ в нашей стране занимались: Н.В. Мельников; Л.И. Барон; Г.П. Демидюк, Б.Д. Росси;
C.Д. Викторов; H.H. Казаков; В.М. Закалинский и др.
Заряды взрывчатых веществ в карьерах не всегда детонируют в полном объеме и в нормальном режиме. Это отрицательно сказывается на качестве
дробления горных пород и на экономических показателях работы горных предприятий.
Промышленные взрывчатые вещества заводского изготовления имеют определенные значения теплоты взрыва, скорости детонации, критического диаметра детонации, представленные, в справочной литературе и используются при проектировании параметров буровзрывных работ.
Во взрывчатых веществах местного изготовления значения теплоты взрыва, скорости детонации, критического диаметра детонации изменяются в зависимости от выбираемых компонентов, условий изготовления ВВ, заряжания и взрывания. На их изменение существенное влияние оказывают негативные факторы, порождаемые горно-геологическими и технологическими условиями конкретных предприятий.
Одним из негативных факторов является нарушение сбалансированности компонентов взрывчатого вещества в заряде. В вертикальном скважинном заряде типа игданит, дизельное топливо не удерживается на поверхности гранул аммиачной селитры (ГОСТ 2-85) и стекает вниз. Верхняя часть заряда обедняется, а нижняя обогащается дизельным топливом. При взрыве такого заряда выделяемая им теплота взрыва может уменьшаться с 980 ккал/кг до 500 ккал/кг.
Широко распространенным негативным фактором является обводненность скважин. В обводненной скважине компоненты заряда расслаиваются. Часть нефтепродукта всплывает вверх, обедняя заряд, а часть аммиачной селитры растворяется.
Осушение скважин и изоляция зарядов от внешней среды недостаточно технологичны и не нашли широкого применения.
Преодоление негативных факторов обводненности при взрывных работах обеспечивается использованием эмульсионных взрывчатых веществ, обладающих хорошей водоустойчивостью, разработкой внедрением и совершенствованием которых в нашей стране занимались: Е.В. Колганов, В.А. Соснин, Б.Н. Кукиб, В.Б. Иоффе, Е.И. Жученко и др. Но когда в эмульсионные взрывчатые вещества стали добавлять более дешевый игданит и изготавливать взрывчатые вещества типа эмуланов, вновь проявилось негативное влияние обводненности скважин.
Ученые и практики всегда стремились увеличить плотность заряжания для создания более высокой концентрации энергии в объеме заряда. Но при применении эмульсионных взрывчатых веществ, чрезмерная плотность заряжания оказалась негативным фактором, сопровождающимся резким возрастанием критического диаметра детонации высокоплотных зарядов при недостаточном уровне их газификации.
Объективно оценить совместное влияние нескольких негативных факторов на энерговыделение скважинных зарядов взрывчатых веществ местного изготовления можно по экспериментально измеренной скорости детонации.
Средства и способы измерения скорости детонации скважинных зарядов
Определение теплоты взрыва, скорости детонации, критического диаметра детонации зарядов современных промышленных ВВ сопровождается большими сложностями, так как они не взрываются в малых объемах.
В полигонных условиях определяют критический диаметр, полноту детонации в трубах, и реже среднюю скорость детонации по базе измерения. Но трубы короткие, диаметр их обычно меньше диаметра скважин. Условия детонации зарядов в трубах сильно отличаются от условий их взрывания в скважинах. Поэтому результаты полигонных определений этих параметров недостаточно надежны.
Нами разработана методика измерения скорости детонации по всей длине скважинного заряда в условиях реальных карьеров с использованием разработанного датчика и серийной регистрирующей аппаратуры.
Методика и рекомендации к ней разработаны на основе опыта, приобретенного в процессе организации и проведения экспериментальных работ по измерению скорости детонации в образцах зарядов взрывчатых веществ в полигонных условиях: Института проблем химической физики РАН, ФГУП «Муромский приборостроительный завод» и ФГУП «Завод им. Морозова», в Киргизии на полигоне Камбаратинской ГЭС-2, а также в промышленных условиях при проведении массовых взрывов на горных предприятиях России: ЗАО «ККУ», ЗАО «ККНМ», ЗАО «Черниговец», ООО «Барзасский карьер», ОАО «Павловскгранит», ОАО «Кубанский гипс-Кнауф», ООО СП «Барзасское товарищество», ОАО «Разрез Киселевский» и ООО «Кемеровский каменный карьер», расположенных в Воронежской, Кемеровской, Ленинградской областях и Краснодарском крае.
На рис. 1 представлен разработанный нами датчик для измерения скорости детонации в скважинных зарядах, в т.ч. обводненных; в табл. 1 отражены его основные характеристики.
Рис. 1. Датчик «ДПИД»: 1 - выводные провода; 2 - гильза; 3 - этикетка с указанием длины проводов (по заказу); I,- номинальная длина провода
Датчик «ДПИД» (ТУ 4314-018-54634296-2006) проводниковый для регистрации взрывных процессов и замера скорости детонации в скважинных, шпуровых и других зарядов ВВ при температуре окружающей среды от минус 45 до плюс 100 °С, состоящий из алюминиевой гильзы со вставленными в нее выводными проводами, длина которых (Ь), по заказу потребителя, может быть от 2 до 50 м.
Таблица 1
Основные характеристики датчика ДПИД _
№№ пп Наименование характеристики Параметры
1 Материал гильзы алюминий или др. металлы, применяемые в гильзах ЭД
2 Длина выводных проводов, м 2-50
3 Давление в течение 15 сут., МПа 0,5
4 Электропроводимость между гильзой и проводами нет
5 Сопротивление изоляции, Ом не менее 103
6 Динамическая нагрузка на провода груз 2,5 кг, падающий с высоты, 0,5 м
7 Водостойкость в скважине на глубине до 50 м, сут. 15
8 Температурный диапазон, °С от минус 45 до плюс 100
9 Гарантийный срок хранения, лет 5
Эксперименты проводили при использовании программируемого цифрового измерителя скорости детонации «2В8-10» (рис. 2, табл. 2).
Измеритель «2В8-10» имеет возможность работать самостоятельно - без оператора, в автономном режиме. Он может оставаться на территории опасной зоны во время производства взрывных работ. В качестве базы измерений в скважинных зарядах рекомендуется принимать 90 см. Общее количество баз в одном опыте может быть не более 10.
Таблица 2
Основные характеристики прибора «ZBS-10»_
№№ пп Наименование характеристики Параметры
1 Компьютер, серия MCS-51
2 Количество каналов 10
3 База измерений, мм от 0,1 до 999,9
4 Несущая частота, МГц 10, точность задания частоты 4x1 О*5
5 Измеряемый временной диапазон при исследовании детонационных процессов, мкс от 0,1 до 6553,5
6 Способы срабатывания датчиков замыкание и размыкание
7 Электропитание Переменный ток 220 ± 22В 50Гц. Прямой ток 5В - 6 В (4 батареи D или регулируемое электропитание прямой ток 5 В)
8 Размер центрального процессора: ширина х высота х глубина, мм 270x130x270
9 Вес центрального процессора, кг 2
Нами разработана методика измерения скорости детонации (дискретная регистрация) по длине скважинного заряда в условиях карьеров с использованием разработанного датчика и серийной регистрирующей аппаратуры.
Рис. 2. Многоинтервальный измеритель скорости Рис. 3. Конструкция скважинного
детонации гВЭ-10 заряда
Измерение скорости детонации в скважинах сопряжено с большими организационными трудностями, со сложностью сохранения приборов, с отсутствием надежных датчиков и несовершенством регистрирующей аппаратуры. В скважинах, как правило, измеряют среднюю скорость детонации по одной - двум базам измерения, либо ведут непрерывную регистрацию ее по всей длине заряда с помощью резистивного датчика, однако данная методика является очень затратной.
Монтаж датчиков может выполняться на шнуре из неэлектропроводящего материала. Датчики крепят к шнуру с помощью тонкой липкой ленты. Их концевые провода вытянуты в сторону устья скважины (рис. 3).
Расстояние между датчиками (5) определяется исходя из возможностей измерительного прибора и условий эксперимента.
Устанавливается гирлянда с датчиками в скважинном заряде так, чтобы датчики находились выше точки инициирования.
Для инициирования промежуточного детонатора (2) использовалась неэлектрическая система инициирования (3).
К нижнему датчику привязывается груз (6) из материала, не дающего искр, который опускается на дно зарядной выработки.
После установки датчиков с промежуточным детонатором в скважину производится заряжание основного ВВ (1) и забоечного материала (4).
Настройка измерительного прибора и проверка его готовности производится в соответствии с инструкцией по применению прибора.
Измерение скорости детонации в производственных условиях
Для инициирования ВВ местного изготовления использовали промежуточные детонаторы разной массы и формы.
На рис. 5 представлены результаты пяти опытов по экспериментальному определению скорости детонации в скважинных зарядах на угольном разрезе ЗАО «Черниговец» и карьере ООО «Кемеровский каменный карьер». Скважины диаметром 203 и 228 мм заряжали игданитом со следующими составами: (опьггы 1, 2) пористая аммиачная селитра 57 % - аммиачная селитра 37,5 % -отработанное моторное масло 5,5 % и (опыты 3, 4 и 5) аммиачная селитра 94,4 % - отработанное моторное масло 5,6 %. В качестве окислителя использовали АС разного производства и качества: Дорогобужского ОАО «Акрон» (ТУ 2143036-00203789-2003), Березниковского ОАО «Азот» (ТУ 2143-635-00209023-99) и Кемеровского ОАО «Азот» (ГОСТ 2-85).
5000 4000 3000
5
о 2000 1000
>- •"— Г......... 1 3 " "Ж 1 1
* р1
# — . .....—
1 1
0,45
1,35 2,25 3,15 4,05 4,95
5,85 6,75
7,65
8,55
1. ПД=0,5 кг (Опыт т 5/06)
2. ПД=1,0кг(Опыт№ 1/0б)(1 сутки)
3. ПД-0,5 кг (Опыт №25/07)
4. ПД=А.5 кг (Опыт № 20/06)
5. ПД-0,75 кг (Опыт № 34/07)
--0=-95,3631_1+1059,281.+680.5861
...... 1>Ч0,6671>301,641>2672.545
0=-116.359и-Н287,205Ш 11,854
-1>-Э6.«91Ж!,3131.<-2543,518
— • — 0=-76.32Я_2+1112,3761-572,624
Рис. 5. Изменение скорости детонации игданита по длине скважинных зарядов (ПД- промежуточный детонатор; £> - скорость детонации, м/с; £ - расстояние от ПД, м)
На графике по оси абсцисс отложено расстояние в метрах от нижнего датчика вдоль заряда. По оси ординат отложена скорость детонации в м/с.
Из графика видно, что во всех опытах заряд детонирует полностью, но с разной скоростью по длине заряда. А это значит, что он детонирует не в нормальном режиме, с неполным энерговыделением.
На рис. 6 представлены экспериментальные результаты пяти опытов, проведенных на угольном разрезе ЗАО «Черниговец» в обводненных условиях.
Скважины заряжали эмульсионными взрывчатыми веществами, с добавками игданита в зарядах 203, 216 и 228 мм: (опыты 1 и 2) Нитронита Э 50; (опыт 3) аналог Нитронита Э 50; (опыт 4) Нитронит Э 70 на основе эмульсии Порэмит марки 1 ИМИ с ГГД: на основе N<¿N02 (25 %); (опыт 5) Нитронит Э 70 на основе эмульсии Нитронита марки АМ с ГГД на основе ИаЫ02 (25 %) и {ИН2)2С5{ИН2)2 (5 %).
Скважинные заряды находились в воде от одной смены до двух суток. Высота столба воды в скважине была в пределах от 1 до 7 м. Заряды инициировали ПД удлинённой и сосредоточенной формы, масса которых составляла от 0,9 до 2,0 кг.
В данных опытах скорость детонации вдоль оси заряда непостоянна и изменяется в широких пределах.
Результаты опытов, представленные на рисунках 5 и 6, свидетельствуют о том, что при взрывании зарядов из ВВ местного изготовления детонация по длине заряда непостоянна. Заряды детонируют не в нормальном режиме с неполным выделением энергии. Это явление достаточно широко распространено на практике.
6000 5000 4000
и
^ зооо о
2000 1000
1,35 2,25 3,15 4,05 4,95 5,85 6,75 7,65 8,55
♦ I №1,5 кг (Опыт №9/06) --D=-1257,671Л+55б1.968L-1632,64
Д 2. ПД=2,0 кг (Опыт Hi 8/06) ....... D--I529,24I.!+682I,6071.-23!4,15
О 3 пд=2,0кг(0пм1№9/05) D--65,318L'+lt|7,814l.1-6487.43Ll+13656,73L-59e,2l
* 4 ПДТ1,0 кг (Опыт № 16/05) -D-202,I8IIA-2230,75IL-I460,926
■ 5 ПД=0,9 кг (Опыт № 18/07) - • — D=8.179L3-51.] 77L+46S7.701
Рис. 6. Изменение скорости детонации эмульсионных взрывчатых веществ по длине скважинных зарядов (ПД - промежуточный детонатор; D - скорость детонации, м/с;
L - расстояние от ПД, м)
Критерии оценки энергоотдачи ВВ в скважинных зарядах
Из теоретических положений физики взрыва, а также согласно результатам многочисленных экспериментов, проведённых как российскими, так и зарубежными учёными, известно, что давлением продуктов детонации связано со скоростью детонации заряда, которое действует на окружающую заряд породу, разрушая её.
Зависимость начального давления РПд от скорости детонации определяется по формуле
Рт = Рвв • D2/Q, (1)
где рвв - плотность ВВ в заряде.
На основе экспериментальных данных, полученных В.А. Веретенниковым, А.Н. Дрёминым, К.К. Шведовым, С.Д. Савровым, B.C. Трофимовым и М.А.
Куком, использовавших разные ВВ, построена графическая зависимость Рпд от О (рис. 7).
Данные, представленные на рис. 7, убедительно подтверждают тесную взаимосвязь между величинами Рпд и О, при этом большей величине О соответствует большая величина Рпд.
Анализ исследований показывает, что от качества протекания термодинамического процесса, его скорости и температуры зависит величина давления газообразных продуктов. При нормальной детонации ВВ, скорость распространения фронта по заряду достигает 2-9 км/с, а температура продуктов взрыва - нескольких тысяч градусов. В случае нестационарных режимов взрывчатого превращения скорость распространения процесса при температуре менее 100 °С может быть ниже 2 км/с. При этом, согласно экспериментальным данным, величина Рпд при разных режимах взрывчатого превращения может различаться на порядки.
д 3. АС-ДТ (р=0,82 г/см1) О 4. ДБА-3 (р=1,58 г/см!)
* 5. ТНТчешуирован. (p=l,0r/cMJ) о 6. Порох НБ (р*1,0 г/см3)
♦ 7. ТН7 (р=0,8-1,59 г/см3) О 8. АС "Жа" (р=0,9 г/см3)
—— 9. Pni=-(3,14856E-07)D'-0,001122D»1,5018 - - - 10. Теор. расчет no (1) при |р=1,0 г/см1)
Рис. 7. Зависимость начального давления продуктов детонации РПд (ГПа) от скорости детонации D (м/с) зарядов ВВ
При более высоком значении РПд, а также при увеличении скорости приложения нагрузки возрастает инерция разрушаемого куска, что способствует одновременному возникновению большего количества микротрещин и большему количеству их образования в единицу времени в породном массиве, в которые внедряются газообразные продукты детонации, благодаря чему происходят разупрочнение и подвижки массива. Однако подобного рода фугасное действие взрыва вряд ли сможет оказать существенное влияние на разупрочнение минеральных агрегатов, для разрушения которых требуется достаточно высокая энергия ВВ, которая может реализоваться наиболее полно в кинетической энергии удара продуктов детонации, давление которых, согласно расчетам проф. Крюкова Г.М., может быть больше чем на порядок их давления на стадии поршневого действия взрыва.
В зависимости от скорости детонационного процесса давление продуктов детонации на стенки скважины может быть различным. Для сравнения энергоотдачи ВВ в разных зарядах, основываясь на положениях физики взрыва,
11
т.е. исходя из условия D2~Q, введём критерий оценки энергоотдачи ВВ, определяемый как коэффициент относительной реализации теплоты взрыва Kq. Коэффициент Kq введён как относительный, в связи с тем, что абсолютную величину теплоты взрыва ВВ или реальную энергоотдачу определить сложно, особенно в промышленных условиях.
Ко=- = -2■ (2)
Q Ql D\ v ;
Коэффициент Kq выражает отношение реализованной теплоты взрыва к идеальной или максимальной, которая может быть получена в данных конкретных условиях. Учитывая D2~Q, рекомендуется коэффициент Kq определять как отношение квадрата измеренной D к квадрату максимальной скорости Dmax, которую можно получить в данных конкретных условиях
1, (3)
Qmax Dmax
где Kq измеряется в процентах или долях единицы и характеризует реализацию потенциальной энергии ВВ в зависимости от режима его взрывчатого превращения в скважинном заряде.
В качестве Dmax можно принять D = 4600 м/с, зафиксированную в скважинных зарядах игданита диаметром 250 мм при использовании пористой аммиачной селитры фирмы «YARA Industrial АВ». Принимая данную величину за эталон и учитывая результаты измерений D, полученные на горных предприятиях России и стран СНГ, получим Kq ~ 55-72 % - т.е. довольно низкий уровень реализации потенциальной энергии скважинных зарядов ВВ.
Сравнивая результаты измерений скорости детонации в скважинных зарядах игданита в карьере «Мурунтау» (Горный журнал № 5, 2007 г.), где максимальная величина скорости составила 3500 м/с, получим Kq ~ 58 %, что говорит о низкой реализации энергии ВВ на данном горном предприятии.
Коэффициент Kq относительный и универсальный, в связи с чем он может быть использован как критерий при оценке различных факторов, которые могут влиять на скорость детонационных процессов в зарядах.
Влияние промежуточного детонатора на скорость детонации вдоль скважинного заряда
На рис. S представлены экспериментальные результаты по измерению скорости детонации в скважинных зарядах диаметром 203 и 228 мм. Скважины заряжали эмульсионным взрывчатым веществом Нитронит Э 70 на основе эмульсии Нитронита марки AM с ГГД на основе NaNOz (20 %) и NaSCN(20 %) с добавками игданита.
Разные кривые здесь показывают изменение скорости детонации при различной массе промежуточного детонатора 0,3; 0,6; 0,9 и 1,2 кг.
Из графиков видно, что с увеличением массы промежуточного детонатора от 0,3 до 1,2 кг скорость детонации вдоль заряда приближается к стационарной.
Рациональный режим детонации реализуется при высокой и близкой к постоянной скорости детонации по всей длине заряда.
6000 5000 4000
и
3000 2000 1000 о
¿1
—' о
о
0,45
4,05 4,95
им
5,85 6,75 7,65 8,55 — 0=-159,362^+1829,761 242,544 •• |>-143,80ЛМ594,498ЬИЗг8,707
[)=-1,7861Л113,452Ь+5124,54 -0=4,232^-75,ббби+5331,991
1,35 2,25 3,15 • 1. ПД=0,3 кг (Опьп /Л 9/07) й 2. ПД-0,6 кг (Опыт № 5/07) О З.ПД-0,9 кг (Опыт №6/07) ж 4а. ПД"1,2 кг (Опьгт № 16/05) ж 46. ПД=1,2 кг(Опьгт№ 11/07)
Рис. 8. Изменение скорости детонации эмульсионных взрывчатых веществ по длине скважинных зарядов (ПД- промежуточный детонатор; О - скорость детонации, м/с;
Ь - расстояние от ПД, м)
Рекомендации и их экспериментальная проверка
На основе анализа результатов экспериментальных работ нами были выработаны рекомендации производству по массе и форме промежуточного детонатора. На рис. 10, 11 и 12 приведены экспериментальные результаты измерения скорости детонации вдоль заряда при рекомендованной массе и форме промежуточных детонаторов.
На рис. 9 представлены экспериментальные результаты по измерению скорости детонации в зарядов диаметром 203 и 216 мм эмульсионных взрывчатых веществ Нитронит Э 50 в обводненных условиях.
6000 5000 4000
и
"г зооо ° 2000 юоо о
I I
в"" > •■■ • ' __ -- -- <
Г--1 у- — \--"<1 Г
__ 1
0,45 1,35 2,25 3,15 ► 1. ПД=3,0 кг (Опьтт №3/06)
1 2. Г1Д=5,0 кг (Опыт № 2/06)
4,05 4,95 5,85 --D-143.2l5L-b2475.394
6,75 7,65 8,55
[>-1.0№Ч9.97^,+71,555Ь,т330199а+3235,17г
Рис. 9. Изменение скорости детонации эмульсионных взрывчатых веществ по длине скважинных зарядов в обводненных условиях (ПД - промежуточный детонатор; О - скорость детонации, м/с; Ь - расстояние от ПД, м)
Скважинные заряды находились в воде от одной смены до двух суток. Высота столба воды в скважине была в пределах от 4 до 8 м.
Из графиков видно, что применение промежуточного детонатора массой 3 и 5 кг обеспечило детонационный процесс близкий к постоянному во всей измеряемой колонке скважинного заряда.
Однако при промежуточном детонаторе массой 3 кг скорость детонации скважинного заряда оказалась гораздо ниже, чем в случае применения
промежуточного детонатора массой 5 кг, при этом значения средней и максимальной скорости детонации в зарядах соответственно составили: 3037 и 4355 м/с; 4376 и 4997 м/с. Такая разница полученных значений скорости детонации может быть объяснена худшими условиями инициирования ВВ меньшей массой промежуточного детонатора - почти в два раза.
На рис. 10 представлены результаты экспериментального определения скорости детонации в скважинных зарядах, выполненного на угольном разрезе ЗАО «Черниговец» с использованием наших рекомендаций по массе промежуточных детонаторов. Скважины диаметром 203 и 228 мм заряжали игданитом с составом: пористая аммиачная селитра 57 % - аммиачная селитра 37,5 % - отработанное моторное масло 5,5 %.
4500
4000
S О
3500
3000
^ .....л ь......Jr^
0,45 1,35 2,25 3,15 4,05
♦ I. ПД=2,0 кг (Опыт № 10/06)
Д 2. ПД=2,5 кг(Опыт№ 15/05)(1 сутки)
о 3. ПД=3,0 кг (Опыт № 17/06)
Ж 4. ПД=6,0 кг(Опыт№ |5/06)(3 суток)
4,95 5,85 6,75
- — D=^43,051L+4055,027
...... D—43.051L+4055.0272
— — D-43.064L+3696.5I2 —— D=22,148L+3829.833
7,65
- L, м 8,55
Рис. 10. Изменение скорости детонации игданита по длине скважинных зарядов (ПД - промежуточный детонатор; О - скорость детонации, м/с; Ь - расстояние от ПД, м)
Из графиков видно, что увеличение массы промежуточного детонатора больше эффективной, равной 2,5 кг в данных условиях, не оказывает влияния на стационарный режим детонации.
На режим детонации промышленных зарядов взрывчатых веществ местного изготовления заметное влияние оказывает не только масса, но и форма промежуточного детонатора. На рис. 11 показано изменение скорости детонации зарядов диаметром 203 мм, эмульсионного взрывчатого вещества Нитронита Э 70 на основе эмульсии Нитронита марки АМ с ГГД на основе NaN02 (20 %) и NaSCN (20 %), вдоль заряда при разной рекомендуемой нами форме промежуточного детонатора.
Скорость детонации в скважинном заряде при использовании промежуточного детонатора удлинённой формы на всей длине измеряемого отрезка заряда на 300 - 700 м/с выше, чем при использовании промежуточного детонатора сосредоточенной формы при той же массе 1,2 кг.
Из графиков видно: применение удлиненных промежуточных детонаторов по сравнению с сосредоточенными улучшает режим детонации.
6000 5500
и
"5 5000 о
4500
Г
о
......О.
4000 -----------------------------1 —.....- ------------------------1-.........................................Ь, м
0,45 1,35 2,25 3,15 4,05 4,95 5,85 6,75 7,65 8,55
О I ПД(У)= 1,2 кг(0пыт№ 8/07) .........Ц=9,5591Л107,83И.+5Э36,737
А 2 ПД (С) =■ 1,2 кг (Опыт № 2/07) -1>М,91.'+57.963Ы-4587,507
Рис. 11. Изменение скорости детонации эмульсионных взрывчатых веществ по длине скважинных зарядов (ПД - промежуточный детонатор; У - удлиненный ПД;
С - сосредоточенный ПД; £> - скорость детонации, м/с; I - расстояние от ПД, м)
На основе анализа экспериментальных результатов сделан вывод, что при наличии негативных факторов рациональный режим детонации ВВ и эффективность дробления горной породы можно обеспечить за счет изменения массы и формы промежуточного детонатора.
Эффективность рекомендаций проверяли также экспериментально и по гранулометрическому составу раздробленной породы.
В табл. 3 и табл. 4 представлен экспериментально измеренный грансостав раздробленной породы на опытных участках. Грансостав раздробленной породы определяли по фотопланограммам с использованием компьютерной программы «Грансостав 2008», разработанной в УРАН ИПКОН РАН группой ученых, возглавляемой профессором С.Д. Викторовым.
Таблица 3
Грансостав отбитой горной массы, полученной с применением
Фотопланограммы Классы крупности грансостава.
0-300 мм 300-700 мм 700-900 мм Более 900 мм
1 83.5 14.3 0.8 1.4
2 90.4 8.9 0.7 0.0
3 90.1 9.0 0.7 0.2
4 90.0 7.7 1.9 0.4
5 91.4 8.6 0.0 0.0
Среднее 89.3 9.5 0.« 0.4
Таблица 4
Экспериментальный гранулометрический состав отбитой горной массы
Серии замеров Классы крупности грансостава, %
Промежуточный детонатор массой 0,5 кг (штатный)
0-300 мм 300-700 мм 700-900 мм Более 900 мм
1 84.8 7.5 4.3 3.5
2 89.5 2.5 1.3 6.7
3 87.3 3.8 2.4 6.4
Промежуточный детонатор массой - 2,0 кг (предложенный)
4 95.0 4.3 0.4 0.3
5 95.3 2.7 1.5 0.4
6 89.3 9.5 0.8 0.4
В таблице 3 по строчкам представлен грансостав по фотопланограммам, сделанным на одном блоке с рекомендованной массой промежуточного детонатора. В последней строке таблицы представлен средний грансостав по опытному блоку.
В табл. 4 представлен экспериментальный грансостав по шести опытным блокам с массой промежуточного детонатора 0,5 кг и предложенного промежуточного детонатора массой 2,0 кг. На всех опытных блоках, при применении рекомендованной массы детонатора наблюдается снижение выхода крупных фракций.
Заключение
В диссертации, являющейся завершенной научно-исследовательской работой, изложено решение задачи по обоснованию параметров промежуточных детонаторов в скважинных зарядах для повышения эффективности дробления горных пород.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Разработан оригинальный метод измерения скорости детонации скважинных зарядов по длине заряда, в том числе в обводненных скважинах, который может быть использован практически на всех горных предприятиях, где ведутся взрывные работы.
2. Предложен метод определения полноты выделения энергии при взрывании в скважинных зарядах в карьерах, угольных разрезах с использованием предложенного коэффициента относительной реализации теплоты взрыва, который позволяет оперативно определить эффективность работы скважинного заряда.
3. Установлено, что в зависимости от выбираемых компонентов, условий заряжания и взрывания, полнота выделения энергии и качество дробления горных пород зарядами взрывчатых веществ местного изготовления существенно изменяется. Одной из объективных характеристик полноты выделения энергии является экспериментально измеряемая скорость детонации в промышленных условиях, по которой можно определить достигнутый в заряде режим взрывчатого превращения.
4. Разработан датчик проводниковый для регистрации детонационных процессов в скважинных зарядах, в т.ч. в обводненных условиях «ДПИД» (ТУ 4314-018-54634296), производство которого освоено в ОАО «Муромец», что предоставляет любым научным организациям и горным предприятиям использовать его для исследовательских, контрольных или др. целей.
5. Экспериментально установлено, что скорость детонации скважинных зарядов взрывчатых веществ в карьерах и угольных разрезах часто существенно изменяется. Это является показателем неполного выделения энергии при взрыве и причиной плохого качества дробления породы.
6. Установлено, что эффективное дробление горных пород в карьерах и угольных разрезах зарядами взрывчатых веществ может быть реализовано увеличением массы и совершенствованием, формы промежуточного детонатора, когда по условиям изготовления взрывчатых веществ и заряжания скважин.
7. По теме диссертации получено 4 патента:
Система инициирования скважинного заряда (патент № 2354926 1Ш), использование которой гарантирует обеспечение режима нормальной детонации ВВ в скважинном заряде.
Конструкция заряда для контурного взрывания (патент № 2371663 ГШ), при использовании в качестве центрального удлиненного инициатора может
обеспечить эффективную детонацию ВВ с низкой ударной чувствительностью в скважинных зарядах.
Способ определения относительной работоспособности ВВ на объекте БВР (патент № 2376551 RU), при этом оценка работоспособности ВВ проводится не в случайных породах, а как раз в тех породах и с применением той технологии, которая используется конкретным горным предприятием, т.е. практически не требуется дополнительных затрат.
Способ разрушения блока горных пород взрывом (патент № 2381438 RU), может быть эффективно реализован на любом горном предприятии, где осуществляются буровзрывные работы, что позволяет повысить эффективность дробления на всех стадиях горного производства и понизить потери энергии при взрыве.
8. Разработаны рекомендации для горных предприятий по эффективному дроблению горных пород в неблагоприятных условиях с определением оптимальной массы и формы промежуточного детонатора, использование которых позволит значительно повысить эффективность дробления горных пород.
Список работ, опубликованных автором по теме диссертации Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК
1. Добрынин И.А., Беляев А.Г., Пасынков В.И. Результаты измерения скорости детонации в скважинных зарядах на Черниговском разрезе // Взрывное дело: Сб. научных трудов. Горного информационно-аналитического бюллетеня, OB № 8. -М.: Мир горной книги. - 2007. - С. 21-26.
2. Добрынин И.А. Методика измерения скорости детонации ПВВ в скважинных зарядах с применением современных датчиков // Взрывное дело: Сб. научных трудов. Горного информационно-аналитического бюллетеня, OB № 8. - М.: Мир горной книги. - 2007. - С. 27-33.
3. Черниловский A.M., Додух В.Г., Добрынин A.A., Добрынин И.А. Результаты промышленных испытаний ПВВ «гексонит» на горных предприятиях Северо-Запада России // Взрывное дело: Сб. научных трудов. Горного информационно-аналитического бюллетеня, OB № 8. - М.: Мир горной книги. - 2007. - С. 88-95.
4. Викторов С.Д., Казаков H.H., Шляпин A.B., Добрынин И.А. Определение грансостава по фотопланограммам с использованием компьютерной программы // Взрывное дело: Горный информационно-аналитический бюллетень, OB № 8. - М.: Мир горной книги. - 2007. - С. 169-173.
5. Додух В.Г., Добрынин A.A., Добрынин И.А. Результаты измерений скорости детонации ПВВ с низкой ударно-волновой чувствительностью в скважинных зарядах //Записки Горного Института том. 171 г. Санкт-Петербург. - 2007. - С. 181-184.
6. Добрынин И.А. Результаты измерения скорости детонации в скважинных зарядах в условиях горных предприятий // Безопасность труда в промышленности: научно-производственный журнал, № 6. - М.: НТЦ Промышленная безопасность. - 2008. - С. 42-46.
7. Добрынин A.A., Добрынин И.А. Метод оперативной оценки качества дробления горных пород взрывом // Записки Горного Института том. 180 г. Санкт-Петербург. - 2009. - С. 71-74.
8. Добрынин H.A., Викторов С.Д., Шляпин A.B. Исследование опытных взрывов для прогноза воздействия взрыва по образованию плотины Камбаратинская ГЭС-2 // Взрывное дело - сборник № 102/59. - М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН». - 2009. - С. 192-198.
9. Шуйфер М.И., Камчыбеков М.П., Егембердиева К.Л., Добрынин H.A. Исследования сейсмобезопасных условий возведения плотины Камбаратинской ГЭС-2 // научно - технический журнал Гидротехническое строительство. М.: НТФ «Энергопрогресс». - 2009. -№ 12. - С. 17-25.
Патенты
10. Патент РФ №2354926 / Система инициирования скважинного заряда «СИД» / Добрынин И.А. - Бюллетень ФИПС. - 2009. - № 13.
11. Патент РФ №2371663 / Заряд для контурного взрывания «ЗКВД» / Добрынин И.А. - Бюллетень ФИПС. - 2009. - № 30.
12. Патент РФ №2376551 / Способ определения относительной работоспособности ВВ на объекте БВР / Добрынин A.A., Добрынин И.А. -Бюллетень ФИПС. - 2009.-№ 35.
13. Патент РФ №2381438 / Способ разрушения блока горных пород взрывом / Добрынин A.A., Добрынин И.А. - Бюллетень ФИПС. - 2010. - № 4.
Публикации в других изданиях
14. Добрынин И.А. Первые результаты измерения скорости детонации в зарядах смесевых ВВ с использованием экспериментального датчика изготовленного на промышленном оборудовании ОАО «Муромец» // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: Материалы 2-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: ИПКОН РАН. - 2005. - С. 35-38.
15. Добрынин A.A., Додух В.Г., Добрынин И.А. Измерение скорости детонации гранипоров БП-1 и ФМ в скважинных зарядах при проведении массовых взрывов // Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Материалы 6-й Международной научно-технической конференции. - М.: Оружие и технологии. - 2005. - С. 284-290.
16. Добрынин И.А. Результаты экспериментов по измерению скорости детонации ПВВ в скважинных зарядах на горных предприятиях // Наука и новейшие технологии при поисках, разведке месторождений полезных ископаемых: Материалы 5-й Международной научно-практической конференции. -М.: РГГРУ. - 2006. - С. 71.
17. Добрынин И.А. Зависимость скорости детонации и начального давления продуктов детонации скважинного заряда ЭВВ от мощности промежуточного детонатора // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: Материалы 3-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: ИПКОН РАН. - 2006. - С. 46-47.
18. Добрынин И.А., Рыбаков Д.Ю. Проведение прочностного картирования взрываемого блока на гипсовом карьере ОАО «Кубанский ГИПС КНАУФ» // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: Материалы 4-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: ИПКОН РАН. - 2007. - С. 114-117.
19. Добрынин И.А. Для обеспечения эффективного инициирования эмульсионных ВВ необходимы массивные промежуточные детонаторы // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: Материалы 4-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: ИПКОН РАН. - 2007. - С. 96-100.
20. Добрынин И.А. Массивный промежуточный детонатор - необходимая «вторая ступень» в системе инициирования скважинных зарядов ПВВ с низкой ударно-волновой чувствительностью // Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Материалы 7-й Международной научно-технической конференции. -М.: Оружие и технологии. - 2007. - С. 258-262.
21. Добрынин И.А. Результаты исследования влияния промежуточных детонаторов разной массы и формы, а также других факторов на скорость детонации промышленных взрывчатых веществ в скважинных зарядах // Недропользование XXI век: научно-технический журнал, №1. - М.: ГП Московская типография № 13. - 2008. - С. 75-78.
22. Добрынин И.А. Влияние скважинных вод на взрывчатые свойства ЭВВ // Молодые наукам о земле: Материалы Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых М.: РГГРУ. - 2008. - С. 297.
23. Добрынин И.А. Как и чем можно повлиять на изменение длины участка ускорения инициирующей ударной волны в скважинных зарядах ЭВВ и ANFO // Молодые наукам о земле: Материалы Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых М.: РГГРУ. - 2008. - С. 298.
24. Добрынин И.А. Влияние качества компонентов входящих в состав ПВВ типа ANFO на его взрывчатые характеристики и экологические последствия взрыва // Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы: Материалы научно-практической конференции М.: РГГРУ. -2008. - С. 136-137.
25. Добрынин И.А. Как избежать проблем при внедрении ЭВВ на карьерах Подмосковья // Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы: Материалы научно-практической конференции М.: РГГРУ. -2008. - С. 137-138.
26. Добрынин И.А. Способы повышения эффективности детонации временных взрывчатых веществ в скважинных зарядах при дроблении горных пород // Актуальные проблемы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы твердых полезных ископаемых: Материалы научно-практической конференции молодых ученых и специалистов М.: РИС ВИМС. - 2008. - С. 72-74.
27. Добрынин И.А. Оценка качества взрыва скважинного заряда ВВ // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: Материалы 5-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: ИПКОИ РАН, 2008. - С. 64-67.
28. Добрынин A.A., Добрынин И.А. Новая система инициирования скважинного заряда // ИПКОИ РАН 2-6.03.2009 Международное совещание «Развитие идей Н.В. Мельникова в области комплексного освоения недр» (к 100-летию со дня рождения академика Н.В. Мельникова) М.: УРАН ИПКОИ РАН.-2009.-С. 101-103.
29. Добрынин И.А. Новый заряд для контурного взрывания «ЗКВД» // Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: Материалы 6-й Международной научной школы молодых ученых и специалистов. - М.: УРАН ИПКОИ РАН. - 2009. - С. 83-86.
Лицензия ЛР №21037 Подписано в печать с оригинал-макета 22.04.2010 г. Формат 60x84 1/16. Бумага «Mega Сору Office». Печать офсетная. Набор компьютерный. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 177.
Издание УРАН ИПКОН РАН Л 1020 г. Москва, Крюковский тупик, д. 4
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Добрынин, Иван Александрович
ВВЕДЕНИЕ.
1. Современное состояние науки и практики дробления горных пород взрывчатыми веществами местного изготовления.
1.1. Современное состояние науки и практики создания и использования взрывчатых веществ местного изготовления в горной промышленности.
1.2. Методы оценки свойств взрывчатых веществ местного изготовления.
1.3. Методы измерения скорости детонации промышленных взрывчатых веществ и факторы, которые могут влиять на результаты измерений.
1.4. Постановка задач исследования.
2. Эксперименты в лабораторно-полигонных условиях.
2.1. Методы измерения скорости детонации в опытных образцах зарядов ВВ.
2.2. Анализ результатов экспериментов выполненных в лаборатоно-полигонных условиях.
2.3. Разработка требований к датчику, пригодному для измерения скорости детонации в обводненных скважинных зарядах и в текучих ВВ.
3. Эксперименты в условиях горных предприятий.
3.1. Методика измерения скорости детонации в скважинных зарядах при производстве массовых взрывов.
3.2. Эксперименты по измерению скорости детонации в скважинных зарядах и анализ их результатов.
ВЫВОДЫ
4. Рекомендации производству и оценка их эффективности.
4.1. Критерий оценки энергоотдачи ВВ в скважинных зарядах.
4.2. Метод определения относительной работоспособности ВВ на объекте буровзрывных работ.
4.3. Метод оперативной оценки качества дробления горных пород взрывом.
4.4. Рекомендации по повышению эффективности применения ПВВ на открытых горных работах.
4.5. Анализ результатов экспериментов по измерению гранулометрического состава раздробленной породы.
4.6. Экономическая эффективность предлагаемого способа и
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Обоснование параметров промежуточных детонаторов в скважинных зарядах для повышения эффективности дробления горных пород"
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.116
Список литературы.119
Приложение.133
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В настоящее время большинство крупных горных предприятий сами изготавливают взрывчатые вещества для дробления горных пород взрывом. Взрывчатые вещества местного изготовления дешевле заводских, безопаснее, допускают комплексную механизацию всех работ, связанных с их изготовлением, доставкой в карьер и заряжанием скважин.
Однако к настоящему времени заряды взрывчатых веществ местного изготовления изучены недостаточно. Такие заряды выделяют только часть своей потенциальной энергии, т.е. детонируют в режимах отличающихся от режима нормальной детонации, вплоть до отказов. Это отрицательно сказывается на качестве дробления горных пород и на экономических показателях работы горных предприятий. Поэтому изучение условий детонации зарядов промышленных взрывчатых веществ местного изготовления и разработка способов эффективного дробления горных пород такими зарядами является актуальной задачей.
В работе представлены результаты экспериментального определения скорости детонации по длине зарядов ВВ при взрывании их в сухих и обводненных скважинах с целью выбора рациональных условий детонации и повышения эффективности дробления горных пород.
Настоящая работа содержит результаты исследований, полученных автором в процессе выполнения НИР Института проблем комплексного освоения недр РАН в качестве исполнителя в соответствии с программой фундаментальных исследований Президиума РАН и отделения наук о Земле по теме 6.16 «Физико-технические основы и новые технологии разрушения высоких уступов крупномасштабными взрывами при освоении месторождений полезных ископаемых» на 2005-2007 гг.
Цель диссертационной работы - обеспечение эффективного дробления горных пород скважинными зарядами взрывчатых веществ при взрывании их в сложных горнотехнических и геологических условиях.
Научная идея заключается в том, что полнота выделения энергии и эффективное дробление горных пород достигается при максимально возможной по длине заряда скорости детонации.
Основные защищаемые положения
1. Средняя скорость детонации в скважине не отражает в деталях процесс полноты выделения энергии удлиненных зарядов. Разработана методика измерения в условиях карьера скорости детонации по длине заряда с использованием разработанного датчика и серийной регистрирующей аппаратуры.
2. Экспериментально установлено, что скорость детонации взрывчатых веществ вдоль скважинных зарядов в карьерах часто существенно изменяется. Это является показателем неполного выделения энергии при взрыве и причиной некачественного дробления породы. Уровень энерговыделения в этих условиях предложено оценивать коэффициентом относительной реализации теплоты взрыва, рассчитываемым по полученной нами зависимости.
3. Эффективное дробление горных пород в карьерах и угольных разрезах зарядами взрывчатых веществ может быть реализовано увеличением массы промежуточного детонатора и изменением его формы, когда по условиям изготовления ВВ и заряжания скважин критический диаметр детонации промышленных зарядов приближается к диаметру заряжаемых скважин.
Научная новизна заключается в разработке: метода определения полноты выделения энергии при взрывании скважинных зарядов в карьерах с использованием предложенного коэффициента относительной реализации теплоты взрыва; оригинального метода измерения скорости детонации скважинных зарядов, в том числе обводненных; датчика для измерения скорости детонации скважинных зарядов, в том числе обводненных.
Методы исследований. В работе использовался комплексный метод исследований, включающий системный анализ, статистический метод исследования и обобщения, экспериментальные исследования.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обусловливается использованием современных теоретических и экспериментальных средств исследования, результатами анализа большого объема проведенных экспериментов в промышленных условиях.
Практическое значение работы заключается в разработке: конструкции датчика для измерения скорости детонации скважинных зарядов, в том числе обводненных; способа реализации рационального режима детонации близкого к нормальному, скважинных зарядов в карьерах за счет увеличения массы и изменения формы промежуточного детонатора.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ,
2005-2010 гг.), на V Международной конференции «Физические проблемы разрушения горных пород» (Санкт-Петербург, ЛГГУ 2006 г.), на VI и VII
Международной научно-технической конференции «Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов» (Красноармейск, КНИИМ, 2005,
2007 гг.), на V международной научно-практической конференции «Наука и новейшие технологии при поисках, разведке месторождений полезных ископаемых» (Москва, РГГРУ, 2006 г.), на научно-практической конференции «Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы»
Москва, РГГРУ, 2008 г.), на II-VI Международной научной школе молодых учёных и специалистов «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами 6 молодых» (Москва, ИПКОН РАН, 2005-2009 гг.), на Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Молодые наукам о земле» (Москва, РГГРУ, 2008 г.), на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные проблемы геологического изучения недр и воспроизводства минерально-сырьевой базы твердых полезных ископаемых» (Москва, ВИМС, 2008 г.), на IV Межотраслевой научно-технической конференции «Промышленные взрывчатые вещества: состояние, перспективы разработки и применения» (Дзержинск, ФГУП «ГосНИИ «Кристалл», 2008 г.), на Международном совещании в рамках научных чтений имени академика АН СССР Н.В. Мельникова «Развитие идей Н.В. Мельникова в области комплексного освоения недр» (Москва, УРАН ИПКОН РАН, 2009 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы: в рекомендованных ВАК РФ изданиях - 9, в прочих печатных изданиях - 16, всего - 25 научных работ, четыре патента на изобретение.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и выводов, списка использованных источников из 130 наименований, одного приложения и содержит 133 страницы и машинописного текста, 46 рисунков и 15 таблиц.
Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Добрынин, Иван Александрович
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации, являющейся завершенной научно-исследовательской работой, изложено решение задачи по обоснованию параметров промежуточных детонаторов в скважинных зарядах для повышения эффективности дробления горных пород.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Разработан оригинальный метод измерения скорости детонации скважинных зарядов по длине заряда, в том числе в обводненных скважинах, который может быть использован практически на всех горных предприятиях, где ведутся взрывные работы.
2. Предложен метод определения полноты выделения энергии при взрывании в скважинных зарядах в карьерах, угольных разрезах с использованием предложенного коэффициента относительной реализации теплоты взрыва, который позволяет оперативно определить эффективность работы скважинного заряда.
3. Установлено, что в зависимости от выбираемых компонентов, условий заряжания и взрывания, полнота выделения энергии и качество дробления горных пород зарядами взрывчатых веществ местного изготовления существенно изменяется. Одной из объективных характеристик полноты выделения энергии является экспериментально измеряемая скорость детонации в промышленных условиях, по которой можно определить достигнутый в заряде режим взрывчатого превращения.
4. Разработан датчик проводниковый для регистрации детонационных процессов в скважинных зарядах, в т.ч. в обводненных условиях «ДПИД» (ТУ 4314-018-54634296), производство которого освоено в ОАО «Муромец», что предоставляет любым научным организациям и горным предприятиям использовать его для исследовательских, контрольных или др. целей.
5. Экспериментально установлено, что скорость детонации скважинных зарядов взрывчатых веществ в карьерах и угольных разрезах часто существенно изменяется. Это является показателем неполного выделения энергии при взрыве и причиной плохого качества дробления породы.
6. Установлено, что эффективное дробление горных пород в карьерах и угольных разрезах зарядами взрывчатых веществ может быть реализовано увеличением массы и совершенствованием, формы промежуточного детонатора, когда по условиям изготовления взрывчатых веществ и заряжания скважин критический диаметр заряда приближается к диаметру скважины.
7. По теме диссертации получено 4 патента:
Система инициирования скважинного заряда (патент № 2354926 RU), использование которой гарантирует обеспечение режима нормальной детонации ВВ в скважинном заряде.
Конструкция заряда для контурного взрывания (патент № 2371663 RU), при использовании в качестве центрального удлиненного инициатора может обеспечить эффективную детонацию ВВ с низкой ударной чувствительностью в скважинных зарядах.
Способ определения относительной работоспособности ВВ на объекте БВР (патент № 2376551 RU), при этом оценка работоспособности ВВ проводится не в случайных породах, а как раз в тех породах и с применением той технологии, которая используется конкретным горным предприятием, т.е. практически не требуется дополнительных затрат.
Способ разрушения блока горных пород взрывом (патент № 2381438 RU), может быть эффективно реализован на любом горном предприятии, где осуществляются буровзрывные работы, что позволяет повысить эффективность дробления на всех стадиях горного производства и понизить потери энергии при взрыве.
8. Разработаны рекомендации для горных предприятий по эффективному дроблению горных пород в неблагоприятных условиях с
117 определением оптимальной массы и формы промежуточного детонатора, использование которых позволит значительно повысить эффективность дробления горных пород.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Добрынин, Иван Александрович, Москва
1. Адрианов Н.Ф., Иванов B.C. Исследование дробящих свойств игданитов на модели из песчано-цементного раствора. В сб. Взрывчатые вещества простейшего состава (ИГДАНИТЫ), М.: Госгортехиздат, 1960. С. 42-51.
2. Адушкин В.В. Модельные исследования разрушения горных пород взрывом. Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород. Сб. трудов Международной конференции 7-11 сентября 1998 г. Москва. ИПКОН РАН, 1999. С. 18-29.
3. Адушкин В.В., Спивак А.А. Разрушающее действие взрыва в предварительно-напряженной среде. Сб. трудов II международной научной конференции. 25-29 сентября 2000 г. Санкт-Петербург. (Записки Горного института; Т. 148 (1)). С. 21-32.
4. Антипенко А.Г., Дремин А.Н., Якушев В.В. О зоне электропроводности при детонации конденсированных взрывчатых веществ // Докл. АН СССР. 1975. Т. 225, № 5. С. 1086-1088.
5. Афанасенков А.Н., Галкин В.В. Использование утилизируемых взрывчатых материалов для повышения эффективности действия взрыва. Физика горения и взрыва, 2001, т. 37, № 2. С. 131-134.
6. Афанасенков А.Н. Инициирование детонации баллиститных порохов ударными волнами. ФГВ, 2001, т. 37, № 5. С. 85-89.
7. Афанасенков А.Н., Кукиб Б.Н. О работоспособности смесей нитрата аммония с аллюминием при взрыве. Сб. трудов II международной конференции «Физические проблемы разрушения горных пород», 25-29 сентября 2000 г. Санкт-Петербург, 2001. С. 167-172.
8. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США. М., Недра, 1989.-376 с.
9. Барон Л.И. Кусковатость и методы ее измерения. М., Изд-во АН СССР, 1960.-97 с.
10. Бауман К. Исследование скорости детонации взрывчатых веществ в условиях горных взрывных работ. Перевод с немецкого. М. Гос. науч.-техн. изд-во лит-ры по горному делу, 1962, 63 с.
11. Белин В.А., Крюков Г.М., Вавер П.А., Жаворонко С.Н. Оценка параметров взрывного дробления горных пород на карьерах // Взрывное дело сборник № 102/59. - М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН». - 2009. - С. 69-80.
12. Беломоин С.В., Раснер М.И., Почекутов В.И. и др. Патент РФ № 2060449, Колонковое взрывное устройство, 1994.
13. Беляев А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. М., Наука, 1968, 256 с.
14. Бибик И.И. Метод определения оптимальных параметров БВР для технологических потоков карьера. Взрывное дело, отдельный выпуск № 5, Изд. МГГУ, 2007. С. 159-166.
15. Бриш А.А., Тарасов М.С., Цукерман В.А. Электропроводность продуктов взрыва конденсированных взрывчатых веществ // ЖЭТФ. 1959. Т. 37, вып. 6 (12).-С. 1543-1549.
16. Ванг Ксюгуанг. Эмульсионные взрывчатые вещества. Китай, Бейджингский Горно-Металлургического институт, 1994.
17. Вареничев А.А., Мынто В.Ф. Область применения метода определения гранулометрического состава пород с помощью масштабной рамки. Сб. Взрывное дело № 86/43, М., Недра, 1984. С. 205-211.
18. Веревочкин И.Е. Разработка метода проектирования массовых взрывов на карьерах на основе энергетического принципа расчета параметров зарядов (на примере Стойленского ГОКа). Автореф. дисс. соиск. канд. техн. наук. М., ИПКОН, 2004., 17 с.
19. Викторов С.Д., Казаков Н.Н., Шляпин А.В., Добрынин И.А. Определение грансостава по фотопланограммам с использованием компьютерной программы // Взрывное дело: Горный информационно-аналитический бюллетень, ОВ8. -М.: Мир горной книги, 2007. С. 169-173.
20. Викторов С.Д. Разработка и применение простейших взрывчатых веществ. М.: ИПКОН РАН, 1996, 156 с.
21. Викторов С.Д. Технология применения на горнодобывающих предприятиях взрывчатых веществ местного изготовления. В сб. "Юбилейная научная сессия по развитию новых направлений и технологий освоения недр Земли". -М.: ИПКОН РАН, 1999. С.58-61.
22. Веретенников В.А., Дремин А.Н., Шведов К.К. Детонация пористых ВВ. ФГВ. СО РАН, Новосибирск, изд. «Наука», Т. 5 № 3 сентябрь 1969. с. 338-347.
23. Гончаров А.И., Державец А.С., Куликов В.И., Фильчаков А.А. Исследования детонации цилиндрических зарядов акронита. Сб. Взрывное дело №> ОВ8. М.: Изд. Мир горной книги, 2007. - С. 63-68.
24. Герценштейн М.Е., Сиротинин Е.И. О природе электростатического импульса взрыва// ПМТФ. № 2, 1970. С. 72-75.
25. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2005 году.
26. Горная энциклопедия, том 4, М.: Советская энциклопедия, 1989. С. 20-25.
27. Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ. М.: Недра, 1975.-312 с.
28. Джигрин А.В., Удовиченко В.М. Оценка диссипативных потерь энергии ударных волн в химических забойках при взрыве скважинных зарядов // Взрывное дело сборник № 92/49. - М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН». - 1999. - С. 53-56.
29. Джое В.Ф., Кабиров А.Р. Применение простейших взрывчатых веществ на карьере «Мурунтау». Горный журнал, 2007, № 5. С. 60-62.
30. Добрынин А.А., Добрынин И.А. Патент РФ №2376551 / Способ определения относительной работоспособности ВВ на объекте БВР / Бюллетень ФИПС. 2009. - № 35.
31. Добрынин А.А., Добрынин И.А. Патент РФ №2381438 / Способ разрушения блока горных пород взрывом / Бюллетень ФИПС. 2010. - № 4.
32. Добрынин И.А. Методика измерения скорости детонации ПВВ в скважинных зарядах с применением современных датчиков. Сб. Взрывное дело № ОВ8. М.: Изд. Мир горной книги, 2007. - С. 27-33.
33. Добрынин И.А. Патент РФ № 2354926 / Система инициирования скважинного заряда «СИД» / Бюллетень ФИПС. 2009. — № 13.
34. Добрынин И.А. Патент РФ № 2371663 / Заряда для контурного взрывания «ЗКВД» / Бюллетень ФИПС. 2009. - № 30.
35. Дрёмин А.Н., Савров С.Д., Трофимов B.C., Шведов К.К. Детонационные волны в конденсированных средах. М., Наука, 1970, — 164 с.
36. Друкованный М.Ф., Гейман JI.M., Комир В.М. Новые методы и перспективы развития взрывных работ на карьерах. М.: Наука, 1966, 203 с.
37. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. М., Недра, 1988, 358 с.
38. Дубовик А.В., Боболев В.К. Инициирование и развитие детонации при воздействии на жидкие ВВ слабыми ударными волнами. СО АН СССР, Т. 5, № 3, сентябрь, 1969, Изд. Недра, СО, Новосибирск. С. 354-361.
39. Ершов А.П. Ионизация при детонации конденсированных ВВ // ФГВ. 1975. Т. 11, №6. -С. 938-945.
40. Жерноклетов М.В., Глушак Б.Л., Батьков Ю.В. и др. и др. Методы исследования свойств материалов при интенсивных динамических нагрузках. Саров: ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2003, 403 с.
41. Жученко Е.И., Елизов О.Н. Современные взрывчатые вещества и технологии их применения. Сб. трудов Четвертой международной научной конференции. Физические проблемы разрушения горных пород. 18-22 октября 2004 г., М., ИПКОН РАН, 2005. С. 36-41.
42. Закалинский В.М. Классификация горных пород по эффективности взрывной отбойки разного масштаба // Физические проблемы разрушения горных пород: сб.тр. Третьей международной научн. конф., 9-14 сент. 2002 г. г.Абаза (Хакасия). Новосибирск: Наука, 2003 г.
43. Закалинский В.М. Крупномасштабное взрывное разрушение на открытых горных работах». Труды 8 международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», М., РГГРУ том. 6, 2007 г.
44. Занегин И.В., Карачинский С.И. Детонационные и физико-химические характеристики артиллерийских порохов. Физика горения и взрыва. 2001. -Т. 37, №5.-С. 81-84.
45. Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. Теория детонации. М., Гостехиздат, 1955.
46. Зотов Е.В. Электроискровое инициирование жидких взрывчатых веществ. Саров: ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ", 2004. 295 с.
47. Казаков Н.Н., Абрамян Э.И., Казаков А.С. Опытно-промышленные испытания ифзанита на Каджаранском карьере. Взрывное дело № 74/31. Гранулированные и водосодержащие взрывчатые вещества. М., 1974, с. 204-211.
48. Казаков Н.Н. Графическое определение начального давления на стенки взрывной полости. Взрывное дело № 71/28. Развитие теории и практики взрывного дела. М., 1972, с. 98-102.
49. Казаков Н.Н. Начальное давление продуктов взрыва. В сб. Эффективность применения новых взрывчатых веществ и вопросы механизации заряжания шпуров и скважин на рудниках цветной металлургии. М.: Цветметинформация, 1968, С. 43-45.
50. Кантор В.Х., Фалько В.В. Новые промышленные взрывчатые вещества изутилизируемых материалов для горнодобывающих предприятий. Материалы
51. V международной научно-технической конференции «Комплексная124утилизация обычных видов боеприпасов». М., Изд. дом «Оружие и технологии», 2003. С. 160-167.
52. Козырев С.А., Власова Е.А., Соколов А.В. Оценка взрывчатых характеристик современных промышленных ВВ. Записки Горного института. Физические проблемы разрушения горных пород, т. 171, 2007. С. 195-203.
53. Кольский Г. Исследование механических свойств материалов при больших скоростях нагружения. Механика: Сб. сокращенных переводов и рефератов иностранной периодической литературы. М., ИЛ, 1950. - Т. IV. - С. 408^423.
54. Комир В.М., Афонин В.Г. Управление действием взрыва при дроблении горных пород. Сб. Взрывное дело №77/34. М., Недра, 1976.-С. 182-187.
55. Комир В.М., Литвин Л.Н. Влияние условий инициирования на детонационные процессы в зарядах гранулированных ВВ. Горный журнал № 6, М, Недра, 1972. С. 29-31.
56. Крысин Р.С., Ткаченко В.М. Оценка гранулометрического состава горной массы по величине нагрузки главных приводов экскаваторы. Сб. Взрывное дело № 77/34, М., Недра, 1976. С. 235-241.
57. Крюков Г.М., Глазков Ю.В. Феноменологическая квазистатическо-волновая теория деформирования и разрушения материалов взрывом зарядов промышленных ВВ. М.: МГГУ, 2003. 67 с.
58. Крюков Г.М. Физика и моменты разных видов разрушения горной породы при взрыве в ней удлиненного заряда ПВВ. М.: МГГУ, 2009. 48 с.
59. Кузнецов В.А. Методика натурно статистической точечной оценки гранулометрического состава горной массы. Сб. Взрывное дело № 86/43. М., Недра, 1984. - С. 211-216.
60. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. М., Недра, 1980,-453 с.
61. Кукиб Б.Н., Иоффе В.Б., Жученко Е.И., Фролов А.Б. Влияние типа АС на детонационную способность и работоспособность эмуланов. Сб. Взрывное дело № ОВ5. М.: Изд. Мир горной книги, 2007. - С. 303-308.
62. Лавров В.В., Афанасенков А.Н., Шведов К.К., Кукиб Б.Н. Метод определения критического диаметра и скорости детонации промышленных ВВ. Горный журнал, 1998, № 3, с. 38.
63. Максимова Е.П. Экспериментальные исследования скорости детонации игданитов. В сб. Взрывчатые вещества простейшего состава (ИГДАНИТЫ), М.: Госгортехиздат, 1960. С. 34-41.
64. Мангуш С.К., Крюков Г.М., Фисун А.П. Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых. М., Изд. Академии горных наук, 280 с.
65. Марченко Л.М. Увеличение эффективности взрыва при добывании полезных ископаемых. М.: Наука, 1965, 222 с.
66. Маслов И.Ю., Сивенков В.И., Ненахов И.А. Определение фактических детонационных и энергетических характеристик ЭВВ порэмит 1А в удлинённых и сосредоточенных зарядах. Сб. трудов Четвёртой межд. науч. конференции. М.: 2004. С. 333-336.
67. Маторин А.С., Котяшов А.А., Куркин Ю.В., Шеменёв В.Г. Определение основных характеристик водосодержащих ВВ на основе обратных эмульсий. Сб. Взрывное дело № ОВ5. М.: Изд. Мир горной книги, 2007. - С. 293-302.
68. Маточкин В.А., Шпилевских П.В., Субботин В .Я., Павлютенков В.М., Шеменёв В.Г. Опыт применения водосодержащих ВВ на карьерах комбината (Качканарский ГОК). Горный журнал. 1988, № 9. С. 19-21.
69. Медведев Г.Н., Закалинский В.М. Оценка относительной эффективности грубодисперсных в водосодержащих ВВ. Сб. Взрывное дело № 77/34, М.: Недра, 1976.-С. 87-91.
70. Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. М.: Недра, 1982,-414 с.
71. Мосинец В.Н. Деформация горных пород взрывом. Фрунзе.: Изд. АН Киргизской ССР, 188 с.
72. Мохначев М.П., Присташ В.В. Динамическая прочность горных пород. -М., Наука, 1982.- 141 с.
73. Павлова Н.Н., Шрейнер JI.A. Разрушение горных пород при динамическом нагружении. -М., Недра, 1964, 159 с.
74. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А. и др. Метод определения скорости детонации и газовой вредности промышленных взрывчатых веществ. //Горный информационно-аналитический бюллетень. 2003. № 9. -С. 63-66.
75. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М., Недра, 1987, 253 с.
76. Прокопенко B.C. Обоснование методов гранулометрии взорванной горной массы для совершенствования буровзрывных работ. Автреф. дисс. на соис. учён, степени канд. техн. наук, Днепропетровск, 1983, 23 с.
77. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. М.: Недра, 1978, — 541 с.
78. Ржевский В.В., Новик Г.Я. Основы физики горных пород, М., Недра, 1984. С. 218-230.
79. Родин Р.А. Влияние скорости воздействия нагрузки на сопротивляемость разрушению образца горной породы. Изв. ВУЗов. Горный журнал № 1, 1993. -С. 6-12.
80. Родин Р.А. О механизме роста трещины при разрушении упруго-хрупкого тела. Изв. вузов. Горный журнал. 1991. - № 10. - С. 5-12.
81. Садовский М.А. Избранные труды. Геофизика и физика взрыва М.: Наука, 2004. 440 с.
82. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. М., Недра, 1973, -208 с.
83. Соснин В.А., Смирнов С.П., Сахипов Р.Х. Оценка работоспособности и полноты взрывчатого превращения эмульсионных промышленных взрывчатых составов. Физика горения и взрыва том 34, № 5, СО РАН. С. 118-121.
84. Ставрогин А.А., Певзнер Е.Д. Механические свойства горных пород при объемных напряженных состояниях и разных скоростях деформирования. ФТПРПИ. 1974. - № 5. - С. 5-9.
85. Сторчак С.А., Дудковский Т.Н. Состояние ведения взрывных работ в Украине. Информационный бюллетень № 1 (16), 2007, Украинский союз инженеров взрывников. — С. 6-9.
86. Тарасенко В.П. Взрываемость горных пород и её роль в определении работоспособности промышленных взрывчатых веществ. Горный информационно-аналитический бюллетень № 3, М.: Мир горной книги, 2008.-С. 5-11.
87. Тэйлор Дж. Испытания материалов при высоких скоростях нагружения. Механика: Сб. сокращенных переводов и рефератов иностранной периодической литературы. М., ИЛ, 1950. - Т. III. - С. 67-75.
88. Технический отчёт № 584 по теме «Изучение взрываемости бездымных порохов» ПЭУ ВНИИНЕРУД СССР, Давыдов С.А., Фейгин В.Е, Файкин Г.Л., М., 1953,-50 с.
89. Токмаков П.И., Коваленко B.C. Прибор для определения кусковатости взорванных горных пород. Горный журнал, 1976., № 6.
90. Трубецкой К.Н., Малышев Ю.Н., Пучков JI.A. и др. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли / РАН, АГН, РАЕН, МИА; под ред. К.Н. Трубецкого. М.: Изд-во АГН, 1997, - 478 с.
91. Трубецкой К.Н., Потапов М.Г., Виницкий К.Е. и др. Справочник. Открытые горные работы. М., Горное бюро, 1994, 590 с.
92. Феодоритов М.И., Фундератов Ю.В., Доильницын В.М., Гринберг Н.И. Опыт использования конверсионных взрывчатых материалов на предприятиях мурманского региона. Сб. Взрывное дело № 92/49, М., 1999. С. 141-143.
93. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. Изд. 3-е, испр. — В 2 т. Т.1 — М., Физматлит, 2004. - 832 с.
94. Фокин В.А., Мелик-Гайказов И.В., Тарасов Г.Е., Тогунов М.Б., Данилкин А.А., Шитов Ю.А., Каира В.Е. Особенности производства буровзрывных работ в условиях глубоких карьеров. Сб. Взрывное дело № 96/53, 2006. С. 42^48.
95. Хаммельманн Ф., Альбрехт Т. Применение промежуточных детонаторов и патронированных ВВ при подземных взрывных работах. Gluckauf 141 (2005) № 3.
96. Ханукаев А.Н. Новые водосодержащие взрывчатые вещества. Безопасность труда в промышленности № 4, М., Изд. НПО «ОБТ», 1994. С. 32-36.
97. Ханукаев А.Н., Ханукаева К.С. Критерий оценки взрывчатого вещества и его действия на горные породы. Изв. Вузов. Горный журнал. 1993. № 1. С. 68-74.
98. Цирель С.В. Гранулометрический состав разрушенных горных пород: экспериментальные данные и методы расчёта // Взрывное дело № 92/49, М.: Недра, 1999.-С. 100-116.
99. Шапурин А.В., Осадчий И.Ф., Бельчич В.А. Исследование детонационных характеристик зарядов ВВ при линейном инициировании. М., Недра, Горный журнал № 11, 1989. С. 26-27.
100. Шведов К.К. Об оценке эффективности современных промышленных взрывчатых веществ. Горный журнал № 12, 2006. — С. 53-56.
101. Шведов К.К. О полноте и экологической безопасности взрыва низкочувствительных ВВ. Энергетическое строительство, 1993, № 6. С. 51-55.
102. Шведов К.К. Процессы детонации и взрыва гетерогенных конденсированных взрывчатых веществ. Физические проблемы разрушения горных пород. Сб. трудов III международная науч. конф., 9-14 сент. 2002 г., Абаза. Новосибирск, Наука, 2003. - С. 19-24.
103. Шустерман С.А. Автоматический анализ гранулометрического состава взорванной горной массы по фотографиям. Взрывное дело, отдельный выпуск № 5, Изд. МГГУ, 2007. С. 67-73.
104. Щукин Ю.Г., Лютиков Г.Г., Поздняков З.Г. Средства инициирования промышленных взрывчатых веществ. М., Недра, 1996, 155 с.
105. Юхансон К., Персон П. Детонация взрывчатых веществ. М.: Мир, 1973, 352 с.
106. Andersen W.H., ChaikenR.F. ARSJ, 1961, 31, 10.
107. Art Madsen, Stafan Rose. Optimizing Cast Blasting Efficiency Using ANFO With Liners. «Proceedings of the thirty-third annual conference on Explosives and blasting technique», January 28-31, 2007, Nashville, Tennesse USA, Volume I, p. 59-72.
108. Eloranta J., Palangino Th., Palangino Т., Workman L. «Size Matters on the Masabi Range», January 28-31, 2007, Nashville, Tennesse USA, Volume I.
109. Hayes В. On the electrical conductivity in detonation products // Proc. 4th Symp. (Intern.) on Detonation. White Oak, MD, 1965. Washington: Office of Naval Research, ACR-126, 1967. P. 595-601.
110. Jameson R.L., Lukasik S.L., Pernik J. Electrical resistivity measurements in detonating composition В and pentolite // J. Appl. Phys. 1964. V. 3. P. 714-720.
111. International Mining. 2006. - June. - P. 19-26.
112. Mayrich und Sorm. Uber die Brisanz und ihre Entwicklung. Z. f. Sch. u. Sprw. 1953, S. 295 bis 299, S. 337-341.
- Добрынин, Иван Александрович
- кандидата технических наук
- Москва, 2010
- ВАК 25.00.20
- Повышение качества дробления горной массы при применении скважинных зарядов эмульсионных взрывчатых веществ уменьшенного диаметра
- Интенсификация процесса дробления массива разнопрочных горных пород кумулятивными зарядами при открытой разработке месторождений фосфоритов
- Разработка технологии взрывной отбойки обводненных горных пород глубокими скважинами с применением эмульсионных взрывчатых веществ на основе пенополистирола
- Разработка способов и средств повышения эффективности и безопасности взрывных работ на карьерах
- Повышение эффективности скважинной отбойки на карьерах при использовании смесевых ВВ местного изготовления и систем неэлектрического инициирования зарядов