Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при выемке рудных тел
ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)
Автореферат диссертации по теме "Разработка параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при выемке рудных тел"
ч !
(
Байбородов Яков Николаевич
Разработка параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при выемке рудных тел (на примере Абаканского месторождения)
Специальность 25.00.22 — «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
1 3 ОКТ 2011
Новосибирск-2011
4856921
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте горного дела Сибирского отделения РАН в лаборатории физико-технических геотехнологий
Научный руководитель — доктор технических наук, профессор
Еременко Андрей Андреевич
Официальные оппоненты: доктор технических наук
Закалинский Владимир Матвеевич;
доктор технических наук, профессор Рыжков Юрий Александрович
Ведущая организация — «Научный центр ВостНИИ по безопасности
в горной промышленности» (ОАО «НЦ ВостНИИ»)
Защита диссертации состоится 21 октября 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 003.019.01 в Институте горного дела СО РАН по адресу: 630091, г. Новосибирск-91, Красный проспект, 54.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института. Автореферат разослан 20 сентября 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук
Попов Н. А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одним из наиболее энергоемких процессов разработки Абаканского железорудного месторождения является взрывоподго-товка горной массы, которая во многом определяет результаты работы всего технологического комплекса и полноту извлечения руды из недр, т.е. эффективность и стоимость добычи. На горнорудных предприятиях при отбойке руд в подземных условиях на свободную поверхность и зажатую среду широкое распространение получили пучковые сближенные и концентрированные заряды ВВ. Несмотря на достигнутые высокие технико-экономические показатели, степень дробления руды взрывом остается недостаточно высокой при отработке сближенных рудных тел в условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Особого внимания заслуживают вопросы, связанные со снижением потерь скважин (диаметром 105 мм), которые колеблются от 30 до 50 %, из-за наличия геологических нарушений и роста горного давления.
Большой интерес представляют исследования по разработке технологических схем и параметров взаимного расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов увеличенного диаметра при крупномасштабной отбойке руд.
В связи с этим, рассматриваемая в диссертационной работе задача улучшения дробления горной массы со снижением объема бурения скважин при выемке сближенных рудных тел в условиях напряженного состояния массива остается актуальной и имеет важное научное и народнохозяйственное значение.
Целью работы является разработка и обоснование параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра для улучшения дробления горной массы при отработке блоков, обеспечивающих снижение затрат на добычу руды.
Идея работы состоит в том, что вместо расположения вертикальных концентрированных с пучковыми сближенными зарядами ВВ предложено управление действием взрыва совместно с параллельно-сближенными зарядами увеличенного диаметра; это достигается заменой пучковых сближенных зарядов диаметром 105 мм на параллельно-сближенные заряды увеличенного диаметра 150 и 250 мм при взрывании как на компенсационные камеры, так и на зажатую среду.
Задачи исследований:
— установить характер перераспределения напряжений в массиве горных пород при различных технологических схемах выемки сближенных рудных залежей на месторождении;
— определить влияние порядка отработки блоков в сближенных рудных телах на напряженно-деформированное состояние породного массива;
— определить рациональное взаимное расположение вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при взрывной отбойке на компенсационные камеры и зажатую среду и разработать методику расчета параметров буровзрывных работ;
— выявить влияние конструкции параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра и схем взрывания на качество дробления горной массы.
Методы исследований включают научный анализ и обобщение достижений развития технологии буровзрывных работ и процесса разрушения горных пород взрывом, теоретические и экспериментальные исследования с применением геофизических методов контроля состояния горных пород и математического моделирования, опытно-промышленные испытания.
Основные научные положения, защищаемые автором:
— характер перераспределения и изменения величин напряжений в породном массиве при выемке сближенных рудных тел определяется отработкой сближенной рудной залежи в первую очередь со стороны висячего бока в направлении от фланга к флангу, во вторую — со стороны лежачего бока от центра к флангу месторождения;
— управление действием энергии взрыва достигается взаимным расположением вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра с опережающей отбойкой на четыре-шесть компенсационные камеры и последующей на зажатую среду;
— качество дробления горной массы достигается конструкцией параллельно-сближенных зарядов ВВ, которая включает переменный диаметр скважин в районе горизонта подсечного пространства и забойку на буровом горизонте в блоках с инициированием зарядов ВВ одновременно по поперечной и волновой схемам взрывания.
Достоверность научных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается измерениями в натурных условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород при подготовке и отработке блоков, экспериментальными исследованиями с обобщением результатов методами математической статистики и моделирования, положительными результатами промышленных испытаний и внедрением технологических схем и параметров буровзрывных работ на Абаканском филиале ОАО «Евразруда».
Новизна научных положений:
— установлен характер перераспределения и изменения величин напряжений в породном массиве при выемке сближенных рудных тел со стороны висячего и лежачего бока месторождения;
— выявлено влияние порядка отработки блоков в сближенных рудных телах на уровень удароопасности массива горных пород;
— установлены закономерности взаимного расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра с отбойкой на компенсационные камеры и зажатую среду;
— установлено влияние конструкции и схем взрывания зарядов ВВ на качество дробления горной массы;
— определено, что при массовой отбойке руды вертикальными концентрированными и параллельно-сближенными зарядами ВВ увеличенного диаметра различной конструкции по комбинированной схеме достигается снижение расхода ВВ на отбойку и вторичное дробление, объемы бурения скважин и подготовительно-восстановительных работ.
Личный вклад автора состоит в обосновании технологических схем и оценке напряженного состояния массива горных пород при отработке сближенных рудных участков и блоков на месторождении в условиях горного давления, установлении закономерности взаимного расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при отбойке на компенсационные камеры и зажатую среду, разработке конструкции сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра.
Практическая ценность работы заключается в том, что на основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены технологические схемы и параметры взаимного расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра в блоках, методика расчета буровзрывных работ, которые позволили повысить эффективность отбойки путем определения рациональных параметров буровзрывных работ.
Реализация работы в промышленности
Диссертация выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИГД СО РАН, ОАО «ВостНИГРИ», в рамках научной школы академика РАН М. В. Курлени (НШ № 1534.2008.5, 3556.2010.5). Научные результаты и практические рекомендации, разработанные автором, доведены до практического использования и внедрены на Абаканском филиале ОАО «Евразруда». Экономический эффект составил более 5 млн руб. (в ценах 2009 года).
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на международной научно-техн. конф. «Техника и тех-
нология разработки месторождений полезных ископаемых (СибГИУ, Новокузнецк, 2003, 2005, 2007 гг.), на IV научно-техн. конф. «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых» (ИГД СО РАН, Новосибирск, 2005 г.); на научных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, 20082010 гг.), на научной конференции «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды» (ИГД СО РАН, Новосибирск, 2008, 2010 гг.); на Всероссийской конференции «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» (ИГД СО РАН, Новосибирск, 2009-2010 гг.); на 1st Souther Hemisphere International Rock Mechanics Symposium (SHIRMS 2008, Perth, AUSTRALIA, 2008); на the 6th International Conference on Physical Problems of Rock Destruction (China, 2009); на Second International Symposium on block and Sublevel Caving (20-22 April 2010, Perth, AUSTRALIA); на научно-технических конференциях ОАО «Евразруда» (г. Новокузнецк, 2005-2010 гг.).
Публикации
Основные положения диссертации опубликованы в 18 работах, в том числе в 17 статьях и патенте РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из 4 глав, введения и заключения, изложенных на 146 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунков, 10 таблиц, список литературы из 190 наименований и приложения.
Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.т.н., проф. А. А.Еременко, д.т.н., проф. В. М. Серякову, сотрудникам лаборатории физико-технических геотехнологий ИГД СО РАН, институтам Вос-тНИГРИ, СибГИУ, Сибгипроруда за ценные замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований, а также работникам Абаканского и Таштагольского филиалов ОАО «Евразруда» за оказанную при выполнении исследований помощь.
Содержание работы
В первой главе выполнен краткий обзор геологической, горнотехнической и геомеханической обстановки на Абаканском месторождении; изучены современные представления о процессе разрушения горных пород взрывом и тенденции развития технологии буровзрывных работ.
Абаканское железорудное месторождение расположено на юго-восточном крыле Хансынской антиклинальной структуры на северных отрогах Западного Саяна и относится к контактово-метасоматическому типу. Нижняя часть месторождения представлена Пятым и Четвертым сближенными рудными телами, имеющими пластообразную форму. Рудные тела протяженностью от 150 до 600 м имеют мощность от 40 до 80 м и субвертикальное
залегание с углами падения от 70 до 80°. Руды месторождения магнетитовые, балансовые запасы по категориям А+В+С! составляют более105 млн т.
Абаканское месторождение вскрыто тремя стволами на глубину 1100 м. Очистные работы достигли глубины 600-700 м, горно-капитальные — 1100 м; добывается более 2 млн т руды в год.
Геодинамическая обстановка на месторождении определяется его местоположением в сейсмически опасном регионе с наличием резко выраженных структурных элементов. Массив горных пород характеризуется сильной сжатостью складок, что приводит к дизъюнктивным осложнениям и появлению зон смятия и рассланцевания, которые сопровождают крупные разломы. Естественное напряженное состояние массива горных пород вне зоны влияния очистных работ сформировано главным образом силами тектонической природы. Горизонтальные составляющие в 2,5-3 раза превышают вертикальную.
Вмещающие породы и руды месторождения склонны к хрупкому разрушению и обладают свойствами накапливать упругую энергию. За период отработки рудных тел зарегистрировано более 200 случаев и признаков проявления горного давления в динамической форме, из них 64 стреляния, 70 заколообразования, 38 шелушений горной породы и более 30 толчков. При динамических явлениях наблюдалось обрушение горных пород и крепи, вспучивание почвы в выработках.
На месторождении прогноз динамических явлений осуществляется на основе комплексного изучения вопросов геомеханического поведения массива горных пород, которые включают анализ горнотехнических условий проявлений динамических явлений, геодинамической обстановки и районирование месторождения, исследование процессов деформирования и сдвижения массива в зоне влияния очистных работ, оценку напряженности горных пород различными методами.
Разработка рудных запасов на месторождении предусматривает разделение рудных тел на этажи высотой 80 м, которые делятся на панели шириной 20-27 м. Выпуск, доставку и погрузку руды осуществляют виброустановками ВДПУ-4ТМ. Технологические блоки обрушают на компенсационные камеры и зажатую среду пучками сближенных скважинных зарядов ВВ диаметром 105 мм и вертикальными концентрированными зарядами — 0,3-1,0 м и более.
В течение года производится более 50 массовых и технологических взрывов с массой ВВ 150-300 т. Удельный расход ВВ на отбойку колеблется от 0,53 до 0,75 кг/т. Хотя при данной технологии достигнуто некоторое улучшение показателей отбойки, однако освоение рудных запасов на глубоких горизонтах в сближенных телах требует разработки новых технологических
схем и параметров взрывной отбойки с обеспечением качества дробления горной массы в условиях опасных и склонных к горным ударам.
Значительный вклад в рассмотрение механизма разрушения горных пород взрывом с повышением КПД внесли ученые: M. М. Боресков, О.В.Власов, Г. П. Демидюк, Я.Б. Зельдович, Б.Н.Кутузов, М. А. Лаврентьев, Н. В. Мельников, В. Н. Мосинец, Г. И. Покровский, Н. Ф. Суханов, M. М. Фролов, А. Н. Ханукаев, Е. И. Шемякин, Е. Н. Шер и др.
Достигнуты значительные успехи в изучении действия взрыва в горных породах. Применительно к отбойке руды в подземных условиях предложен метод скважинных зарядов увеличенного диаметра (JL И. Барон, Д. М. Бронников, Н. Г. Дубынин и др.), который позволил расширить сетку расположения зарядов на буровом горизонте в блоках. Разработан метод отбойки руды параллельно-сближенными скважинными зарядами (А. В. Будько, В. М. Закалинский, В. И. Машуков и др.). Этот метод позволил увеличить эквивалентный диаметр заряда, варьировать количеством скважин в пучке. Расположение сближенных зарядов в группах линейное, по полуокружности и по дугам, исследованное А. А. Блиновым, А. А. Еременко, Е. П. Рябченко и др., позволило перераспределять энергию взрыва в обрушаемом породном массиве.
Одним из путей решения проблемы является применение концентрированных зарядов, расположенных в восстающих выработках (В. С. Гук, А. В. Дидон, В. А. Лубенец и др.). Установлено, что сокращается время подготовки и отработки блоков, снижается себестоимость добычи руды.
На рудниках Хакасии и Горной Шории управление действием энергии взрывов при системах разработки с массовым обрушением руды осуществлялось за счет крупномасштабной взрывной отбойки с применением пучковых сближенных и вертикальных концентрированных зарядов (ВКЗ) ВВ (А. В. Адушкин, С. В. Викторов, А. А. Еременко, Г. П. Ермак, В. М. Закалинский, И.В.Машуков, К.Н. Трубецкой, C.B. Фефелов и др.), при этом достигнуто снижение затрат на проведение нарезных выработок и на вторичное дробление руды на 15-25 %. Однако при данной технологии отбойки часто наблюдаются потери сближенных скважин диаметром 105 мм, составляющие 30-50 %, что приводит к росту затрат на бурение дополнительных скважин и снижению качества дробления горной массы.
Несмотря на многочисленность выполненных исследований, недостаточно изучены особенности влияния технологических схем отработки сближенных рудных участков и параметров буровзрывных работ при взаимном расположении вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра с отбойкой блоков на компенсационные
камеры и зажатую среду в условиях высокого горного давления, на управление энергией взрывов. При этом не в полной мере разработаны схемы взрывания, конструкции ВКЗ и параллельно-сближенных зарядов увеличенного диаметра, позволяющие направлять энергию взрыва в массиве и по колонкам зарядов с обеспечением качества дробления горной массы.
Анализ состояния вопроса позволил сформулировать цель и задачи исследований.
Во второй главе изложены результаты расчета и анализа напряженного состояния массива в окрестности выработанного пространства, вызванного применением различных технологических схем выемки сближенных рудных тел и отработкой блоков на нижележащих горизонтах Абаканского месторождения.
Отработка Абаканского месторождения ведется при высоких горизонтальных напряжениях, действующих как по простиранию, так и в крест простирания. На гор. +65 м очистные работы осуществляются в Главном и Пятом рудных телах, которые расположены недалеко друг от друга и их выемка может привести к опасной концентрации напряжений в межрудном целике и в окрестности выработанного пространства.
Наиболее сложные геомеханические условия создаются при подготовке и отработке блоков, а также при завершении очистных работ в сближенных рудных телах, когда создаются большие очистные пространства на различных глубинах. Качественная оценка влияния технологических схем выемки рудных участков и блоков на характер перераспределения полей напряжений в горном массиве производилась с помощью математического моделирования — методом конечных элементов по алгоритму, разработанному д.т.н. В. М. Серяковым.
На горизонтальных границах области расчета заданы компоненты напряжений — 75 МПа, на вертикальных — 65 МПа. Рудное тело и вмещающие породы представлены упругими изотронными средами, характеризующимися модулями Юнга Е = 60000 и 75000 МПа и коэффициентом Пуассона V = 0,26 и 0,28.
Рассматривались поля напряжений при следующих технологических схемах: выемка Главного и Пятого рудных тел (р.т.) на гор. +145 +65 м; отработка разрезных блоков с развитием очистных работ в Главном р.т. от фланга к флангу и от центра к флангам месторождения, а в Пятом р.т. — от центра к флангам и от фланга к флангу месторождения; последующая поочередная отработка блоков в рудных телах в этажах +145 -*■ -15 м (рис. 1).
Установлено, что в окрестностях границ выработанных пространств происходит формирование небольших по площади зон растяжения, напряжения в которых не превышают значения 5 МПа; значительная концентрация сжимающих и касательных напряжений наблюдается в районах сопряжения под прямым углом границ выработанных пространств как ранее сформированных, так и вновь созданных (напряжения <т2 здесь достигают -140 МПа, ?тах = 60 МПа, что составляет 0,7-0,8 от значений соответствующих пределов горных пород на разрушение). Зона действия растягивающих напряжений в породном целике между рудными телами не изменяется как по размерам, так и по величинам действующих усилий. Выявлено, что при выемке блоков в первую очередь в Главном р.т. со стороны висячего бока, а во вторую — в Пятом р.т. со стороны лежачего бока месторождения формируется обширная область действия растягивающих напряжений.
Выполнена оценка геомеханического состояния массива горных пород для различных вариантов и этапов отработки разрезных блоков в сближенных рудных залежах (рис. 2).
Рис. 2. Максимально возможные значения напряжений в массиве горных пород после отбойки и выпуска руды из блоков №№ 11-12 (1 секция) и № 7; а, б, в — соответственно распределение напряжений а,, а2 и гтах; -20^ -120 и 10-40 МПа — величины напряжений
Проведенные расчеты показали, что разрезка рудных тел на гор. +65 м приводит к образованию зон концентрации сжимающих и касательных напряжений в окрестности всех границ взорванных блоков. Установлено, что отработка блоков с понижением горных работ на 150 м приводит к образованию зон концентрации напряжений в районе днища блоков с увеличением сть °2 и тшах в 2-4 раза. Рациональным является вариант первоочередной отработки блока на гор. +65 м, затем погашение разрезного блока на гор. -15 м.
Удароопасность массива после каждого массового взрыва оценивалась параметром К (отношение сейсмической энергии, накопленной в массиве горных пород, к потенциальной энергии, заключенной во взрыве заряда ВВ). Установлено, что параметр К изменялся от 1,9-10^ до 4,7-Ю"5, причем при отработке блоков в Главном р.т. в этаже (+145) (+225) м К колебался от 3,7-10"4 до 4,7-10"4, что указывало на локальную концентрацию напряжений в массиве и частичную ее релаксацию в виде толчков и стреляния. В этаже (+145) -г-
(+225) м Пятого р.т. К изменялся от 1,9-10"5 до 4,6-Ю"3, что соответствовало удароопасному состоянию массива горных пород и накоплению упругой энергии в массиве, а также ее реализации в виде микронарушений. Обрушение блоков в этаже (+225)-(+285) м Главного р.т. также происходило в условиях локальной концентрации напряжений, которая вызвала стреляние.
Отработка блоков шириной, длиной и высотой соответственно 20-75, 50-120 и 80 м в этажах +145 + +65 м и более в Главном и Пятом р.т. соответственно от фланга к флангу и от центра к флангам со взрывной отбойкой пучковыми сближенными зарядами диаметром 105-150 мм и ВКЗ показала, что электросопротивление рк горных пород колебалось от 4000-5500 до 20(60) -
1600 Ом м, а деформации сжатия массива--12-27 мм, растяжения — 5 мм и
скорости деформаций от 2,83 до -3,82 мм/м. Процессы пригрузки и разгрузки горных пород вызывали заколообразование в выработках.
В третьей главе приведены результаты исследований по разработке и оценке эффективности параметров буровзрывных работ при отработке сближенных рудных тел.
Экспериментальные исследования проводились при взрывании ряда блоков с применением системы разработки этажного принудительного обрушения на компенсационные камеры и зажатую среду. Управление действием энергии взрыва осуществляли за счет использования схем двух-шестирядного взаимного расположения ВКЗ и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра (150 и 250 мм) по ширине блоков.
Блоки имели следующие параметры: длина колебалась от 70 до 160, ширина от 20 до 30, высота 80 м. Ширина компенсационных камер изменялась от 8 до 20, длина — от 10 до 30 м. Обрушаемые запасы руды по блокам составляли 110-1500 тыс. т. Удельный расход ВВ на отбойку изменялся от 0,5 до 0,75 кг/т. Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) колебалась от 5(8) до 12 м. Коэффициент сближения зарядов равен 1,1-1,2. Количество сближенных скважин диаметром 150 и 250 мм изменялось от 2 до 5 шт., ВКЗ — от 2 до 3 шт. (рис. 3).
Сечение ВКЗ от 0,8 до 1,0 м2, масса заряда ВВ от 30 до 40 т (табл. 1). Полости для ВКЗ выполнялись буровзрывным способом. Бурение параллельно-сближенных скважин диаметром 150 и 250 мм осуществлялось станком СБУ-6 с использованием пневмоударников П-150С, расширителей РС-250 и коронок КНШ-155 (разработаны в ИГД СО РАН).
Рис. 6. Схема расположения зарядов ВВ на совмещенных буровых горизонтах +1 ми ! +53 +58 м. 1 — зажатая среда; 2 — скважины диаметром 250 мм; 3 — наклонные скважины; 4 — компенсационная камера; 5 — пучки сближенных скважин; 6 - буровая выработка; 7 — геологические нарушения; -20 - 60 — подэтажи; 7-11 — расстояние между зарядами ВВ, м; ВКЗ — вертикальные концентрированные заряды ВВ
Таблица 1
Показатели по блоку № 19 этажа (-15) + (65) м
Глубина скважин, м Вес грану- Патронированное ВВ
Наименование объекта Диа- Кол-во, нгг. лиро- Общий вес, кг ДШМ, м дш Э, м
метр, мм контроль ная заряжаемая ванного заряда ВВ, кг Кол-во, шт. Вес заряда, кг
гор. 65 м, Орт 4 ВВ в патронах-боевиках 105 791 9800 8463,4 75718,9 1654 130 4962 390 80680,9 390
Итого гор. 65 м, Орт 4 791 9800 8463,4 75718,9 1784 5352 81070,9 4000 4500
гор.65 м, Орт 5 ВВ в патронах-боевиках 105 418 3756 2946,6 28406,1 894 80 2682 240 31088,1 240
Итого гор. 65 м, Орт 5 418 3756 2946,6 28406,1 974 2922 31328,1 2000 2500
Итого гор. 65 м 1209 13556 11410 104125 2758 8274 112399 6000 7000
гор.53-58 м ВКЗ-4 ВКЗ-7 ВКЗ-8 ВВ в патронах-боевиках 105 150 250 1000 1000 1000 409 4 46 1 1 1 11345 220 2417 55 55 55 10553 193 2178 46 46 46 91179,5 3474,0 128502,С 30000,0 30000,0 30000,0 762 24 270 20 20 20 250 2286,0 72,0 810,0 60,0 60,0 60,0 750,00 93465,5 3546,0 129312,С 30060,0 30060,0 30060,0 750,00
Итого гор. 53-58 \ 14147 13062 313155,5 1366 4098,0 317253,5 10000 4000
ВСЕГО ПО БЛОКУ 27703 24472 417281 4124 12372 429653 16000 11000
Экспериментальные исследования показали, что эффективность взрывной отбойки блоков определяется взаимным расположением ВКЗ и параллельно-сближенных зарядов увеличенного диаметра с отбойкой на четыре-шесть компенсационных камер и зажатую среду (табл. 2). Технико-экономическая оценка показала, что при отбойке ВКЗ и параллельно-сближенными зарядами диаметром 150 и 250 мм затраты на подготовку и отработку блоков снижаются в 1,1-1,27 раза.
Таблица 2
Технико-экономические показатели при отработке блоков пучковыми параллельно-сближенными зарядами и ВКЗ различного диаметра
Наименование показателей Ед. изм. Пучки 105 мм Пучки 105 мм и ВКЗ Пучки 105, 250 мм и ВКЗ
Количество отбиваемой рудной массы в блоке(блоках) тыс.т 1058 1058 1058
Объем проходки ВКЗ м 294 294
Объем проходки на нарезные выработки п.м/м3 2593/12922 2526/9750 2526/9579
Удельный расход нарезных выработок на 1000 трудной массы/взрыва м/м3 2,45/12,2 2,39/9,35 2,39/9,05
Всего скважин 0 105 мм 0 250 мм 0 65 мм пгг./м шт./м м 2949/58773 7161 2133/39495 7161 1677/26973 19/962 7161
Общий объем ВВ в блоке В воронках выпуска В камерах В массовом обрушении т 485,0 20,8 88,6 375,6 511,6 20,8 88,6 402,2 494,3 20,8 88,6 384,9
Коэффициент компенсации % 20 20 20
Удельный расход ВВ на 1 т руды: в камерах в массовом обрушении кг 0,650 0,530 0,650 0,513 0,650 0,417
Стоимость: проходка ВКЗ Нарезные выработки Бурение скважин 0 105 мм Бурение скважин 0 250 мм Стоимость ВВ Общая стоимость руб. 41040272 10226502 14307500 65574274 1764000 30966000 6872130 15092200 54694330 1764000 29489160 4693302 1104376 14581850 51632688
Выявлено, что существенное влияние на качество дробления горной массы оказывает конструкция параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра, которая предусматривает в верхней части скважин засыпку буровым шламом, а в нижней части — переменный диаметр скважин от 250 до 105 мм на расстоянии 2 м от уровня горизонта подсечного пространства (рис. 4).
Установлено, что применение данной технологии взрывной отбойки блоков позволяет снизить удельный расход ВВ на отбойку от 0,75 до 0,4 кг/т.
Определены условия влияния массовых взрывов на состояние горных пород. После массовых взрывов рк на гор. +65 м увеличилось от 720 до 11100 Ом м; на гор. -15 м произошло снижение рк от 14000 до 300 Ом-м, при этом наблюдалась пригрузка массива горных пород и раскрытие трещин в бетонной крепи на нижележащих горизонтах. Сейсмическое воздействие взрывов на окружающий породный массив находилось на уровне воздействия ВКЗ и пучковых сближенных зарядов ВВ, при этом энергетический класс колебался от 7,7 до 8,3.
Рис. 4. Конструкция заряда скважины диаметром 250 мм. 1 — СИНВ-Ш; 2 — магистраль ДШ; 3 —аммонит 6ЖВ; 4 — граммонит; 5 —ДШ; б — забойка; 7 — деревянная пробка; 8 — бумажный пыж; 9 — подсечная выработка
Разработана методика расчета параметров буровзрывных работ при отбойке ВКЗ и параллельно-сближенными скважинными зарядами ВВ увеличенного диаметра.
В четвертой главе проведены исследования по совершенствованию схем взрывания и интервалов замедления при обрушении блоков.
При проведении экспериментальных исследований в производственных условиях применялись следующие схемы взрывания: волна, порядная и комбинированная (сочетающая поперечную и волновую схемы) (рис. 5). Взрывание зарядов ВВ производилось с помощью СИНВ-Ш, ДШ и электродетонаторов по 9-12 и более интервалам замедления, от 0 до 400 мс и более (рис. 6), при этом масса зарядов ВВ в группах изменялась от 2,8 до 65 т. Максимальный по массе заряд ВВ приходился на группу, взорванную через 20, 80, 100 и 175 мс.
Разработан способ разрушения горных пород, включающий взрывание в первую очередь дополнительных параллельно-сближенных зарядов ВВ по поперечной схеме в торцах панели (целика) блока, расположенных перпендикулярно направлению главных горизонтальных напряжений, а затем ВКЗ (камерных) зарядов ВВ в панели блока по волновой схеме, позволяющий повысить эффективность взрывной отбойки (патент РФ № 2360117).
по А-А "О Б-Б
Рис. 5. Схема расположения блока № 7. 1 —массив блока; 2 — компенсационная камера; 3 — пучки восходящих скважин; 4 — пучки нисходящих скважин; 5 — орт; б — подсечное пространство; 7 — ВКЗ; 8 — обрушенные горные породы; 9 — воронка; 10 — пучки горизонтальных скважин; 11 — геологические нарушения
Q,t loso - 1
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 Г, MC
Рис. 6. Гистограмма распределения зарядов ВВ (Q) по интервалам замедлений (х).
1,2 — при взрывании блока № б и№ 9 соответственно
Опытно-промышленные испытания показали, что рациональное распределение энергии ВВ в блоках определяется взрыванием ВКЗ и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра с одновременным инициированием по поперечной и волновой схемам. Установлено, что эффективность дробления руды повышается в 1,5-1,6 раза.
Экономический эффект от применения технологических схем и параметров взаимного расположения ВКЗ и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра различной конструкции, инициируемых одновременно по поперечной и волновой схемам с определенными интервалами замедлений, обеспечивается рациональным использованием энергии взрыва, при этом снижаются расход ВВ на отбойку и вторичное дробление от 0,75 (0,53) до 0,4 (0,075^0,04) кг/т, объемы бурения скважин на 30%, буровых выработок на 20 % и затраты на подготовительно-восстановительные работы на 20 %.
Заключение
В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, изложены научно обоснованные технические и технологические разработки, имеющие существенное значение для экономики страны, заключающиеся в разработке технологических схем и параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при взрывании блоков в условиях разработки железорудного месторождения, позволяющих рационально использовать энергию взрыва со снижением затрат на добычу руды.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Установлено, что на характер перераспределения и изменения вели- I чин напряжений в породном массиве при выемке сближенных рудных тел оказывает влияние отработка сближенной рудной залежи в первую очередь со стороны висячего бока, во вторую — со стороны лежачего бока месторожде-
ния. Математическое моделирование напряженного состояния массива горных пород показывает, что во вмещающем массиве и межрудном целике формируется зона растягивающих напряжений и локальных концентраций напряжений. На основании экспериментальных исследований выявлено что массив горных пород склонен к накоплению упругой энергии и ее частичной релаксации в виде стреляния и заколообразования.
2. Установлено, что уровень удароопасности массива горных пород определяется порядком отработки блоков в сближенных рудных телах со стороны висячего бока в направлении от фланга к флангу, со стороны лежачего бока - от центра к флангам месторождения. При этом максимальные зоны действия растягивающихся напряжений последовательно перераспределяются в области более высокой концентрации сжимающих напряжений. Определено, что при подготовке и отработке блоков на различных глубинах электросопротивление изменяется от 4000-5500 до 20(60)-1600 Омм, а скорость деформации горных пород - от 2,83 до -3,82 мм/м; процессы пршрузки и разгрузки массива вызывают заколообразование в выработках.
3. Установлено, что управление действием энергии взрыва при массовом обрушении руды достигается взаимным расположением вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра (150 и 250 мм) с опережающей отбойкой на четыре-шесть компенсационных камер и с последующей на зажатую среду. При этом снижается удельный расход ВВ на отбойку в 1,2 раза.
4. Выявлено, что качество дробления горной массы достигается конст-укцией параллельно-сближенных зарядов ВВ с созданием забойки в верхней асти скважин и уменьшением диаметра скважин в районе горизонта подсеч-ого пространства в блоке, при этом удельный расход ВВ на вторичное дроб-ение снижается на 20-30 %.
5. Наибольший эффект, с точки зрения разрушения горных пород, дос-игается при инициировании зарядов ВВ в блоках одновременно по попереч-ои и волновой схемам с отбойкой на компенсационные камеры и зажатую реду.
6. Установлено, что кратковременный импульс от 20 до 60 и от 100 до 75 мс при взрывании вертикальных концентрированных и параллелыю-ближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра, суммарной массой ВВ от 30 о 65 т в этих интервалах времени, производит воздействие на окружающий ассив с энергетическим классом, равным 7,7-8,3, что соответствует уровню зрывной отбойки вертикальными концентрированными и пучковыми сбли-енными зарядами ВВ меньшего диаметра.
7. Разработаны рациональные технологические схемы и параметры буровзрывных работ при отбойке вертикальными концентрированными и параллельно-сближенными зарядами ВВ увеличенного диаметра, включающие конструкции зарядов, схемы взрывания и интервалы замедления, позволяющие обеспечить снижение расхода ВВ от 0,75 до 0,4 кг/т, объемы бурения скважин на 30 %, буровых выработок на 20 % и затраты на подготовительно-восстановительные работы на 20 %.
Основные научные и практические результаты диссертации изложены в следующих опубликованных работах:
Изданиях, рекомендуемых ВАК России:
1. Байбородов Я. Н. Совершенствование технологии сближенных рудных тел [текст] / Я. Н. Байбородов, А. А. Еременко, В. А. Еременко, В. М. Серяков, С. Г. Замятин // Горн, журнал. — 2010. — № 4 — С. 48-51.
2. Еременко В. А. Исследование влияния распределения массы зарядов ВВ по интервалам замедлений на состояние горного массива при взрывании [текст] /
B. А. Еременко, А. А. Еременко, И. Ф. Матвеев, В. А. Штирц, Я. Н. Байбородов // ГИАБ,М.:МГГУ. —2011.—№ 1.— С. 219-221.
Патентах
1. Патент РФ № 2360117. МПК51, Е21С 41/22, ¥421) 3/04. Способ разрушения целиков [текст] / Г. Н. Волченко, Н. Г. Волченко, В. М. Серяков, А. В. Серяков, В. Н. Фрянов, В. В. Приб, Я. Н. Байбородов // Бюл. № 18. — 2009.
В прочих изданиях
1. Волченко Г. Н. Взрывное разрушение рудных блоков с использованием энергии исходного поля напряжений [текст] / Г. Н. Волченко, В. М. Серяков, Я. Н. Байбородов и др. // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых: Международный научно-техн. сб. Вып. 6. Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2003. — С. 138-145.
2. Волченко Г. Н. Моделирование напряженного состояния рудного блока [текст] / Г. Н. Волченко, В. М. Серяков, Я. Н. Байбородов и др. // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых: Международный научно-техн. сб. Вып. 6. Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2003. -
C. 146-152.
3. Волченко Г. Н. Способ отбойки очистных блоков при их встречно-направленном обуривании [текст] / Г. Н. Волченко, Н. Г. Волченко, В. И. Уваров, Я. Н. Байбородов и др. // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых: Международный научно-техн. сб. Вып. 7. Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005. — С. 56-62.
4. Волченко Г. Н. К вопросу о совершенствовании проектировании массовых взрывов при подземной разработке железных руд [текст] / Г. Н. Волченко,
B. М. Серяков, Н. Г. Волченко, А. В. Пестерев, Я. Н. Байбородов // Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых: Международный научно-техн. сб. Вып. 7. Новокузнецк: ГОУ ВПО «СибГИУ», 2005. —
C. 74-80.
5. Волченко Г. Н. Некоторые результаты экспериментально-аналитического •¡учения характера разрушения массива пучковыми зарядами на различных лубинах [текст] / Г. Н. Волченко, В. М. Серяков, Я. Н. Байбородов // Сб. на-
[но-практ. конф. «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных скопаемых» - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2005. — С. 86-90. . Волченко Г. Н. Геомеханическое управление энергоемкостью взрывного азрушения [текст] / Г. Н. Волченко, В. М. Серяков, Н. Г. Волченко, . Н. Байбородов // Материалы межд. научно-практ. конф. «Наукоемкие тех-ологии разработки и использования минеральных ресурсов» — Новокуз-ецк: СибГИУ, 2005. — С. 100-103.
. Волченко Г. Н. Экспериментальное исследование схем короткозамедленно-о взрывания при комплексном применении вертикальных концентрирование и пучковых зарядов ВВ [текст] / Г. Н. Волченко, Я. Н. Байбородов // Ма-ериалы межд. научно-практ. конф. «Наукоемкие технологии разработки и спользования минеральных ресурсов» — Новокузнецк: СибГИУ, 2007. — . 55-58.
. Волченко Г. Н. Некоторые результаты исследования различных схем ко-откозамедленного взрывания на физических моделях [текст] / Г. Н. Волченко, . Н. Байбородов // Экономика, наука, производство: сборник научных трудов s 20; Губкинский институт (филиал) ГОУ ВПЩ МГОУ. — Губкин, 2007. — . 44-50.
. Волченко Г. Н. Обоснование элементов ресурсосберегающей технологии зрывной отбойки напряженных массивов на удароопасных железорудных есторождениях Сибири [текст] / Г. Н. Волченко, Я. Н. Байбородов // Эконо-ика, наука, производство: сборник научных трудов № 20; Губкинский ин-тгут (филиал) ГОУ ВПЩ МГОУ. — Губкин, 2007. — С. 51-55.
10. Серяков В.М. Отработка блоков в сближенных рудных телах в сложных горно-геологических условиях Абаканского месторождения [текст] / А. А. Еременко, В. М. Серяков, В. А. Еременко, Я. Н. Байбородов, А. В. Черных // Сб.: «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды». — Новосибирск: ИГД СО РАН. — 2009.
11. Байбородов Я. Н. Отбойка блоков вертикальными концентрированными и сближенными зарядами ВВ различного диаметра в условиях высокого горного давления на Абаканском месторождении [текст] / Я. Н. Байбородов // Сб.: «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли». — Новосибирск: ИГД СО РАН, —2009.
12. Eremenko V. A. Development and Geomechanical Substantiation of a Geotech-nology for Rockburst-Hazardous Iron-Ore Deposits in Siberia [text] / V. A. Eremenko, A. A. Eremenko, A. P. Gaidin, I. F. Matveev, G. P. Ermak, Ya. N. Baiborodov // 1st Souther Hemisphere International Rock Mechanics Symposium. — SHIRMS 2008. — Vol. 2, 16-19 September 2008, Australia, pp. 229242.
13. Eremenko A. Technological Problems of Iron Ore Mining in Siberia [text] /
A. Eremenko, V. Eremenko S. Viktorov, V. Konyakhin, Ya. Baiborodov, V. Filippov, A. Pesterev // Proceedings of the 6th International Conference on Physical Problems of Rock Destruction. China, 2009. — P. 270-273.
14. Еременко А. А. Некоторые особенности взрывной отбойки блоков вертикальными концентрированными и параллельно-сближенными зарядами увеличенного диаметра на Абаканском месторождении [текст] / А. А. Еременко,
B. А. Еременко, Я. Н. Байбородов и др. // Сб.: «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды». — Т. 2. Геотехнология. Новосибирск: ИГД СО РАН. —2010. — С. 289-294.
15. Eremenko A. Bulk Caving Technology for Deep-Level Ore Mining [text] / A. Eremenko, V. Eremenko, Ya. Baiborodov // Second International Symposium on block and Sublevel Caving — 2010. — 20-22 April 2010, Perth, AUSTRALIA.
Подписано к печати 12.09.2011. Формат 60x84/16 Печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ № 10
Институт горного дела СО РАН Красный проспект, 54, Новосибирск, 630091
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Байбородов, Яков Николаевич
Введение
1. Состояние вопроса
1.1. Краткая геологическая, горнотехническая и геомеханическая характеристики Абаканского железорудного месторождения
1.2. Технология ведения горных работ на месторождениях Хакасии и Горной Шории
1.3. Современные представления о процессе разрушения горных пород взрывом
1.4. Тенденции развития технологии буровзрывных работ
1.5. Методы и критерии оценки состояния массива горных пород на рудных месторождениях
1.6. Методы исследований
2. Обоснование технологических схем отработки сближенных рудных участков на месторождении в условиях горного давления
2.1. Оценка напряженного состояния массива горных пород при выемке сближенных рудных тел
2.1.1. Характер распределения полей напряжения при отработке Главного и Пятого сближенных рудных участков на горизонте +65 м
2.1.2. Определение характера перераспределения напряжений при отработке разрезных блоков в сближенных рудных телах
2.1.3. Исследование геомеханического состояния массива горных пород в окрестности выработанного пространства в период начала выемки блоков в этаже -15 - +65 м в Пятом рудном теле
2.2. Исследование влияния порядка отработки блоков в сближенных рудных телах на напряженно-деформированного состояние массива горных пород
2.3. Выводы
3. Разработка схем и оценка эффективности параметров буровзрывных работ при отработке сближенных рудных тел
3.1. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2. Технические средства для бурения скважин увеличенного диаметра
3.3. Определение влияния схем расположения вертикальных концентрированных и пучковых сближенных зарядов ВВ на показатели взрывной отбойки
3.4. Разработка технологических схем расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных скважинных зарядов ВВ увеличенного диаметра
3.5. Разработка рациональной конструкции вертикальных концентрированных и сближенных скважинных зарядов ВВ
3.6. Выводы 135 4. Совершенствование схем взрывания и интервалов замедления при обрушении блоков в сложных горно-геологических условиях
4.1. Исследование влияния схем взрывания вертикальных концентрированных и скважинных зарядов ВВ увеличенного диаметра на качество дробления горной массы
4.2. Интервалы замедления при короткозамедленном взрывании зарядов ВВ
4.3. Технико-экономическая оценка разработанных рекомендаций
4.4. Выводы 144 Заключение 145 Литература 147 Приложение
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при выемке рудных тел"
Актуальность «темы. Одним из наиболее энергоемких процессов, разработки Абаканского железорудного месторождения, является, взрывоподго-товка- горной массы, которая во многом определяет результаты работы всего технологического;комплекса-и полноту извлечения руды из недр, т.е. эффективность и стоимость добычи. На горнорудных предприятиях при отбойке руд в; подземных условиях на. свободную» поверхность и зажатую среду широкое распространение получили пучковые сближенные и концентрированные заряды ВВ. Несмотря1 на достигнутые; высокие технико-экономические показатели, степень дробления руды взрывом остается недостаточно-высокой при отработке: сближенных рудных тел в; условиях напряженно-деформированного состояния, массива горных пород. Особого внимания* заслуживают вопросы, связанные: со снижением потерь скважин (диаметром 105 мм), которые колеблются от 30 до 50 %, из-за наличиягеологических нарушений и роста горного давления.
Большой интерес представляют исследования по разработке технологических схем и параметров взаимного расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядовувеличенногодиаметра прш крупномасштабной отбойке руд. . .
В связи с этим, рассматриваемая в. диссертационной работе задача улучшения дробления горной массы со снижением объема бурения^ скважин при выемке сближенных рудных тел в условиях напряженного состояния' массива остается: актуальной и имеет важное научное и народнохозяйственное значение. .
Целью работы является разработка и обоснование параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных за-. рядов ВВ увеличенного диаметра для улучшения дробления горной- массы при отработке блоков, обеспечивающих снижение затрат на добычу руды.
Идея работы состоит в том, что вместо расположения вертикальных концентрированных с пучковыми сближенными зарядами- ВВ предложено управление действием взрыва совместно с параллельно-сближенными зарядами увеличенного диаметра; это достигается заменой пучковых сближенных зарядов диаметром 105 мм на параллельно-сближенные заряды увеличенного диаметра 150 и 250 мм при взрывании как на компенсационные камеры, так и на зажатую среду.
Задачи исследований: установить характер перераспределения напряжений^ массиве горных пород при различных технологических схемах выемки сближенных рудных залежей на месторождении; определить влияние порядка отработки блоков в сближенных рудных телах на напряженно-деформированное состояние породного массива; определить рациональное взаимное расположение вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при взрывной отбойке на компенсационные камеры и зажатую среду и разработать методику расчета параметров буровзрывных работ; выявить влияние конструкции параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра и схем взрывания на качество дробления-горной массы.
Методы исследований включают научный анализ и обобщение достижений развития технологии буровзрывных работ и процесса разрушения горных пород взрывом, теоретические и экспериментальные исследования.с применением геофизических методов контроля состояния горных пород и математического моделирования, опытно-промышленные испытания.
Основные научные положения, защищаемые автором: характер перераспределения и изменения величин напряжений в породном массиве при выемке сближенных рудных тел определяется отработкой сближенной рудной залежи в первую очередь со стороны висячего бока в направлении от фланга к флангу, во вторую — со стороны лежачего бока от центра к флангу месторождения; управление действием; энергии взрыва достигается взаимным .расположением вертикальных концентрированных; и парал л ел ьно-сближенных зарядов ВВ увеличенного< диаметра; с: опережающей отбойкой? на четыре-шесть компенсационные камеры.и поеледующейша;зажатую среду; качество: дробления горной: массы достигается? конструкцией; парал-лелыю-сближенных зарядов ВВ, которая? включает переменный; диаметр скважин в районе: горизонта подсечного пространства и забойку на буровом горизонте в блокахх инициированием зарядоВ'ВВ'одновременно по поперечной и волновой схемам взрывания.
Достоверность научных результатов;, выводов и* рекомендаций подтверждается: измерениями- в- натурных условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород при подготовке и отработке блоков, экспериментальными.исследованиями с обобщением результатов методами математической: статистики; и моделирования, положительными результатами: промышленных испытаний и внедрением технологических схем и параметров буровзрывных работ на Абаканском филиале ОАО «Ев-разруда».
Новизна научных положений: установлен характер1 перераспределения; и; изменения5 величин- напряжений в породном массиве, при выемке сближенных рудных тел со стороны висячего и лежачегобокаместорождения; выявлено' влияние порядка отработки блоков в сближенных рудных телах на уровень удароопасности массива» горных пород; установлены закономерности взаимного расположения : вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра с отбойкой на компенсационные камеры и.зажатую: среду; установлено влияние конструкции и схем взрывания зарядов ВВ на качество дробления горной массы; определено, что при массовой: отбойке руды вертикальными конценг трированными: и параллельно-сближенными зарядами. ВВ увеличеныого диаметра различной конструкции по комбинированной схеме достигается снижение расхода ВВ> на.отбойку и вторичное дробление, объемыгбурения скважин и подготовительно-восстановительных работ.
Личный вклад автора состоит в обосновании технологических схем и оценке напряженного, состояния массива горных пород при отработке сближенных рудных участков и блоков- на: месторождении* в условиях горного давления; установлении закономерности взаимного' расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов* ВВ увеличенного диаметра при отбойке на компенсационные камеры и зажатую среду, разработке конструкции сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра.
Практическая ценность работы заключается в том, что на основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны и внедрены технологические схемы и параметры взаимного расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра в блоках, методика расчета буровзрывных работ, которые позволили повысить эффективность отбойки^ путем определения рациональных параметров буровзрывных работ.
Реализация работы впромышленности
Диссертация выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских работ ИГД СО РАН, ОАО «ВостНИГРИ», в рамках научной-школы академика РАН М. В. Курлени (НШ № 1534.2008.5, 3556.2010.5). Научные результаты и практические рекомендации, разработанные автором, доведены до практического использования* и внедрены на Абаканском филиале ОАО «Евразруда». Экономический эффект составил более 5 млн руб. (в ценах 2009 года).
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы и результаты- исследований докладывались на международной научно-техн. конф. «Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых (СибГИУ, Новокузнецк, 2003, 2005, 2007 гг.), на IV научно-техн. конф. «Наукоемкие технологии добычи И' переработки- полезных ископаемых» (ИГД СО РАН; Новосибирск, 2005 г.); на научных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, 2008-2010'гг.); на научной конференции «Фундаментальные проблемы-формирования-техногенной геосреды» (ИГД СО* РАН, Новосибирск, 2008, 2010 гг.); на 1st Souther Hemisphere International'Rock Mechanics Symposium1 (SHIRMS 2008, Perth; AUSTRALIA, 2008); на the 6'h International Conference on Physical Problems of Rock Destruction (China, 2009); на Second'International* Symposium' on-block and Sublevel Caving (20-22 April 2010, Perth, AUSTRALIA); на научно-технических конференциях ОАО «Евразруда» (г. Новокузнецк, 20052010 гг.).
Публикации4
Основные положения диссертации опубликованы в 17 работах, в том числе в 16 статьях и патенте РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из 4 глав, введения* и заключения, изложенных на 146 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунков, Л 0 таблиц, список литературы из 190 наименований и приложения.
Автор выражает искреннюю признательность научному* руководителю д.т.н:, проф. А. А.Еременко, д.т.н., проф.- В. М. Серякову, сотрудникам лаборатории физико-технических геотехнологий-ИГД CO-РАН, институтам Вос-тНИГРИ, СибГИУ, Сибгипроруда за ценные замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований, а также' работникам* Абаканского и Таштагольского филиалов- ОАО «Евразруда» за оказанную- при' выполнении исследований помощь.
1. Состояние вопроса
Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Байбородов, Яков Николаевич
4.4. Выводы
1. Установлено, что снижение удельного расхода ВВ на отбойку при взрывании вертикальных концентрированных и скважинных зарядов ВВ увеличенного диаметра на зажатую среду и компенсационные камеры достигается инициированием зарядов ВВ по комбинированной схеме. При этом удельный расход ВВ на вторичное дробление снижается в 1,8 раза.
2. Выявлено влияние распределения массы ВВ по интервалам замедления на качество дробления горной массы, на изменение энергетического класса взрыва и электросопротивление в массиве горных пород. Установлено снижение энергетического класса от 8,9 до 8,3 и увеличение электросопротивления от 720 до 11100 Ом*м.
3. Предложена методика технико-экономической оценки разработанной технологии взрывной отбойки блоков с применением вертикальных концентрированных и скважинных зарядов ВВ увеличенного диаметра, которая включает определение объема бурения скважин, расхода ВВ, объема буровых выработок и подготовительно-восстановительных работ.
Заключение
В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, изложены научно обоснованные технические и технологические разработки, имеющие существенное значение для экономики страны, заключающееся в разработке технологических схем и параметров расположения вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра при взрывании блоков в условиях разработки железорудного месторождения, позволяющих рационально использовать энергию взрыва со снижением затрат на добычу руды.
Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1. Установлено, что на характер перераспределения и изменения величин напряжений в породном массиве при выемке сближенных рудных тел оказывает влияние отработка сближенной рудной залежи в первую очередь со стороны висячего бока, во вторую — со стороны лежачего бока месторождения. Математическое моделирование напряженного состояния массива горных пород показывает, что во вмещающем массиве и межрудном целике формируется зона растягивающих напряжений и локальных концентраций напряжений. На основании экспериментальных исследований выявлено, что массив горных пород склонен к накоплению упругой энергии и ее частичной релаксации в виде стреляния и заколообразования.
2. Установлено, что уровень удароопасности массива горных пород определяется порядком отработки блоков в сближенных рудных телах со стороны висячего бока в направлении от фланга к флангу, со стороны лежачего бока — от центра к флангам месторождения. При этом максимальные зоны действия растягивающихся напряжений последовательно перераспределяются в области более высокой концентрации сжимающих напряжений. Определено, что при подготовке и отработке блоков на различных глубинах электросопротивление изменяется от 4000-5500 до 20(60)-1600 Ом-м, а скорость деформации горных пород — от 2,83 до -3,82 мм/м; процессы пригрузки и разгрузки массива вызывают заколообразование в-выработках.
3. Установлено, что управление действием энергии взрыва при массовом обрушении руды достигается взаимным; расположением; вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра (150 и 250 мм) с опережающей отбойкой; на четыре-шесть компенсационных, камер и с последующей на зажатую среду. При этом снижается удельный расход ВВша отбойку в Т,2 раза. .
4. Выявлено, что- качество дробления горной массы; достигается конструкцией параллельно-сближенных зарядов ВВ с созданием забойки в верхней части скважин и уменьшением диаметра скважин в районе горизонта подсечного пространства в блоке, при этом удельный расход ВВ на вторичное дробление снижается на 20-30 %.
5. Наибольший эффект, с точки зрения разрушения горных пород; достигается при инициировании зарядов ВВ в блоках одновременно по поперечной и волновой, схемам с отбойкой на компенсационные камеры и зажатую-среду. • . 6. Установлено, что кратковременный импульс от 20 до 60 и от. 100 до 175: мс при взрывании вертикальных концентрированных и параллельно-сближенных зарядов ВВ увеличенного диаметра, суммарной массой ВВ от 30 до 65 т в этих интервалах времени, производит воздействие на окружающий массив с энергетическим классом, равным 7,7-8,3, что соответствует уровню взрывной отбойки вертикальными концентрированными и пучковыми сближенными зарядами ВВ меньшего диаметра.
7. Разработаны рациональные технологические схемы и параметры буровзрывных работ при отбойке вертикальными концентрированными и параллельно-сближенными зарядами ВВ увеличенного диаметра, включающие конструкции зарядов, схемы взрывания и интервалы замедления^, позволяющие обеспечить снижение расхода ВВ от 0,75 до 0,4 кг/т, объемы бурения скважин на 30 %, буровых выработок на 20 % и затраты на подготовительно-восстановительные работы на 20 %.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Байбородов, Яков Николаевич, Новосибирск
1. Язбутис Э. А. Таштагольско-Кочуринское рудное поле / Железорудные месторождения Алтае-Саянской горной области. Т. 1., Кн. 2.: Описание ме сторождения. — М.: АН СССР, 1959. — С. 281-306.
2. Рудные месторождения СССР.! — Т. 1. — М.: Недра, 1978. — 5:2* о
3. Железорудные месторождения Сибири / Калугин А. С., Калугц^з:а Т С Иванов В. И. и др. — Новосибирск: Наука, 1981. — 238 с.
4. Геотехнологическая оценка минерально-сырьевой базы России Под ред. академика РАН К. Н. Трубецкого и др. — М.: Наука, 2008. — 46^ с
5. Прогноз развития железорудной базы черной металлургии О ССР ло 2000 г. в Сибири и районе БАМа: Отчет. — Новокузнецк: ВостНИГР»х< 1981 — 196 с.
6. Металлургическая и экономическая оценка железорудных месторождений Сибири.— Новокузнецк: Сибгипромез. 1983.
7. Кононов А. Н., Мозолев А. В. И др. Развитие железорудной черной металлургии Сибири. В кн. «Развитие черной металлургии Сибири ^ . Наука, 1980.
8. Курленя М. В., Еременко А. А., Шрепп Б. В. Геомеханические: проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. — Новосибирск- Наука, 2001. — 184 с.
9. Шрепп Б. В. Управление геомеханическими процессами при разработке мощных удароопасных железорудных месторождений изменением геометрии и формы выработанного пространства. Автореферат дисс. докт техн наук. Новосибирск, 1996.
10. Указания по безопасному ведению горных работ на Абаканском месторождении, склонном к горным ударам. — Новокузнецк: ВостНИГРз^ 2002 61 с.
11. Пути совершенствования горных работ на железорудных рудниках Горной Шории. Зап.-Сиб. отд. ВНИТО горное. — Новосибирск, 1954. 82 с
12. Дубынин Н. Г., Максимов П. И., Волегов А. И. О рациональных параметрах буровзрывных работ при проведении выработок на рудниках Горной Шории // Бюл. Колыма-Магадан. — 1963. — № 10.
13. Бурмин Г. М. Исследование отбойки руды в зажатой среде для выбора параметров и технологии систем с одностадийной выемкой (на примере лее-лезорудных месторождений Горной Шории) // Автореф. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. — Иркутск, 1967. — 34 с. с
14. Мозолев А. В. Исследование основных вопросов внедрения одностадийной выемки (на примере Абаканского железного рудника) // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Новокузнецк, 1968. — 28 с.
15. Опыт ведения сибирской технологии добычи руды / Н. Г. Дубынин,
16. B. А. Коваленко, В. Н. Власов и др. // Горн, журнал. — 1975. — № 12. —1. C. 21-22.
17. Результаты внедрения новой технологии добычи руды на рудниках Кузнецкого металлургического комбината / Н. Г. Дубынин, В. Н. Власов, В. А. Коваленко и др. // Горн, журнал. — 1974. — № 8. — С. 32-34.
18. Фурсов Е. Г., Цинкер Л. М., Ратушняк П. С. Повышение эффективности подземной разработки руд. — Кемерово, 1991. — 95 с.
19. Машуков В. И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. — М.: Недра, 1976. — 247 с.
20. Будько А. В., Закалинский В. М., Рубцов С. К., Блинов А. А. Совершенствование скважинной отбойки. — М.: Недра, 1980. — 198 с. 4
21. Ермак Г. П. Управление дробящим действием взрыва-комбинированными зарядами ВВ при массовом обрушении руд // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2001. — 28 с.
22. Фефелов С. В. Разработка схем взрывания пучковых сближенных и вертикальных концентрированных зарядов ВВ при массовой отбойке руд // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2002. — 16 с.
23. Волченко Г. Н. Разработка способов взрывной отбойки рудных блоков с учетом напряженно-деформированного состояния массива // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2003г. — 22 с.
24. Курленя М. В., Еременко А. А., Никитин В. Н. Технологические основы безопасной отработки месторождений в сейсмоактивном районе Горной Шории // Горный вестник. — 1995. — № 4. — С. 4-6.
25. Цинкер Л. М. Разработка циклично-поточной технологии подземной отработки мощных рудных месторождений на основе применения участковых дробильных комплексов // Дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. — Новосибирск, 1996. — 353 с.
26. Шеховцов В. С. Создание технологии разработки сложно-структурных залежей под мощными рыхлыми отложениями с защитным слоем руды // Автореф. дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. — Новокузнецк: Вос-тНИГРИ, 1998. —36 с.
27. Неверов С. А. Обоснование технологии подэтажного обрушения с площадно-торцевым выпуском руды в условиях мощных крутопадающих залежей // Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2006. — 22 с.
28. Быкадоров А. И. Разработка ресурсосберегающей технологии выемки слепых рудных залежей под охраняемыми объектами // Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2003. — 123 с.
29. Еременко А. А., Ваганова В: А.,.Еременко В. А., Гайдин А. П. О критерии, удароопасности массива горных пород // ФТПРПИ. — 1999. — № 6. — С. 10-13.
30. Гайдин А. П. Разработка и обоснование схем подготовки очистных работ на месторождениях, склонных к горным ударам // Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2000. — 120 с.
31. Кашников Ю. А. Научные основы разработки методов прогноза параметров деформирования подрабатываемых скальных массивов мощных крутопадающих рудных месторождений // Автореф, дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. •— М.: МГУ, 1992. — 35 с.
32. Квочин В. А. Управление сдвижением и удароопасностью горного массива при разработке железорудных месторождений Сибири на основе изучения их геодинамики // Автореф. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. — Новокузнецк: ВостНИГРИ, 2000. — 78 с.
33. Синкевич Н. И. Исследование геомеханических условий отработки железорудных месторождений Горной Шории и Хакасии // Автореф. на соиск.уч. степ. канд. техн. наук. — Новокузнецк: ВостНИГРИ, СибГИУ, ИГД СО РАН, 1996. —27 с.
34. Яковицкая Г. Е. Разработка метода и измерительных средств диагностики критических состояний горных пород на* основе электромагнитной эмиссии // Автореф. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007. — 45 с.I
35. Скляр Н. И. Исследование проявлений динамических явлений в районах геологических нарушений» при разработке мощных железорудных месторождений // Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. — Новосибирск: ИГД СО РАН, 1998. — 140 с.
36. Матвеев И. Ф. Управление удароопасностью горного массива изменением параметров взрывной отбойки при разработке железорудных месторождений Сибири // Автореф. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Кемерово: КузГТУ, 2004. —34 с.
37. Суханов А. Ф. Разрушение горных пород взрывом. В кн.: Вопросы теории разрушения горных пород действием взрыва. — М.: АН СССР, 1959. — С. 61-76.
38. Буровзрывные работы / А. Ф. Суханов, П. П. Назаров, В. Н. Кутузов и др. — М.: Госгортехиздат, 1962. — 242 с.
39. Власов О. Е. Основы теории действия взрыва. — М.: Изд. ВИА, 1957. — 407 с.
40. Власов О. Е. К основам теории разрушения горных пород действием взрыва. В кн.: Вопросы теории разрушения горных пород действием взрыва. М.: АН СССР, 1958. — С. 44-61.
41. Власов О. Е., Смирнов С. А. Основы расчета дробления горных пород взрывом. — М.: АН СССР, 1962. — 103 с.
42. Лаврентьев М. А., Кузнецов В. М., Шер Е. Н. О направленном метании грунта при помощи взрыва. Ученый совет по народнохозяйственному использованию взрыва. Новосибирск: Изд. СО АН СССР, 1961, вып. 17.
43. Кузнецов В. М. Математические модели взрывного дела. — Новосибирск: Наука, 1977. — 252 с.
44. Кузнецов В. М. Импульсная- гидродинамическая теория разрушения и сброса горных пород взрывом. — В"кн.: Взрывное дело — М.: Недра, 1979, № 81738 —С. 23-30.
45. Лучко И. А., Лаврик В. И. Булавицкий В. М. Применение метода конформных отображений к решению краевой задачи на выброс спаренных вертикальных плоских зарядов. В кн.: Взрывное дело. М.: Недра, 1979, № 81/38.1. С. 30-37.
46. Покровский Г. И., Федоров Н. С. Действие удара и взрыва в деформированных средах. — М.: Стройиздат, 1957. — 275 с.
47. Покровский Г. И. Предпосылки теории дробления пород взрывом. — В кн.: Вопросы-теории разрушения горных пород взрывом. Mi: ATI СССР, 1958.1. С. 140-149.
48. Покровский Г. И., Черниговский А. А. Расчет зарядов при массовых взрывах на выброс. — М.: Госгортехиздат, 1963. — 88 с.
49. Ханукаев А. Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом.1. М.: Недра, 1974. —211 с.
50. Лаврентьев М.А. Вариационный метод краевых задач для систем уравнений эллиптического типа М: АН СССР, 1962. — 136 с.
51. Кузнецов В.М. О форме воронки выброса при взрыве на поверхности грунта//ПМТФ, 1960 № 3 С. 152-156.
52. Покровский Г.И. Взрыв М.: Недра, 1980 - 190 с.
53. Ханукаев А.Н. О физической сущности процесса разрушения горных пород взрывом //Вопросы теории разрушения горных пород действием взрыва.
54. М.: АН СССР, 1958. С.7-43.
55. Ханукаев А.Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом
56. М.: Госгортехиздат, 1962. -200 с.
57. Kumao Н. Effekt of discontinuity of rook on fragmentation. J. Of uldustriac explosives society, Japan. Vol. 18, N 4, October, 1957.
58. Зельдович Я. Б. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. — М: Наука, 1966. — 686 с.
59. Станюкович К. П. Неустановившиеся движения сплошной среды. — М: Госгортехиздат, 1955. 804 с.
60. Баум Ф. А., Станюкович К. П., Шехтер Б. И. Физика взрыва М: Физмат-гиз, 1959.-800 с.
61. Бронников Д. М. Выбор параметров взрывных скважин при подземной отбойке руд. М: Госгортехиздат, 1961. - 109 с.
62. Садовский М. А., Беляев А. Ф. К вопросу о разрушающей способности ВВ. Изд. Уголь, 1959, № 2.
63. Мельников Н. В. Повышение полезной работы, взрыва при отбойке полезных ископаемых. В кн.: Взрывное дело. - М: Недра, 1964, № 54/11. — с. 7-36.
64. Мельников Н. В., Марченко Л. Н. Рациональная конструкция заряда и опыт ее применения. В кн.: Буровзрывные работы в горной промышленности. - М: Госгортехиздат, 1962. — С. 240-249.
65. Демидюк Г. П. К вопросу управления действия взрыва скважинных зарядов. -В кн.: Взрывное дело. -М: Недра, 1964, № 54/11. — С. 174-185.
66. Демидюк Г. П. О механизме действия взрыва и свойствах ВВ // В кн. Взрывное дело №45/2. М.: Госгортехиздат, 1960. С. 20-35.
67. Техника и технология взрывных работ на руднике / Г. П. Демидюк, Л. В. Дубнов, В. В.Стоянов и др. М: Недра, 1978. — С. 9-113.
68. Коваженков А. В. Исследование разрушения горных пород взрывом одиночных колонковых зарядов. — В кн.: Вопросы теории разрушения горных пород действием взрыва. М: Изд. АН СССР, 1958, с. 77-99.
69. Машу ков В. И., Дехтярев М. И. Разрушение горных пород взрывом и определение параметров буровзрывных работ. — Кемерово, 1971. 204 с.
70. Машуков В. И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. М: Недра, 1976. — 243 с.
71. Мосинец В. Н., Павлов К. В. Исследование действия взрыва удлиненных зарядов и метод определения рациональных параметров буровзрывных работ в карьерах. Изд. Вузов, 1958.
72. Балаенко Ф. А., Гаек Ю. В., Мишин В. В. Исследование полей напряжений при разрушении горных пород колонковыми зарядами. В кн.: Взрывное дело. - М: Госгортехиздат, 1963, № 51/8. — С. 77-85.
73. Григорян С. С. Некоторые вопросы математической теории деформирования и разрушения твердых горных пород ПММ, 1967 т. 31 № 4 С. 157-245.
74. Григорян С. С. О постановке динамических задач для идеально пластических сред ПММ, 1955 № 6 С. 27-33.
75. Кузнецов В. М. О взрыве на поверхности пластинки ПМТФ, 1962, № 3 С. 40-43.
76. Кузнецов В.М., Поляк Э.Б. Импульсно-гидродинамические схемы расчета взрыва на выброс шпуровых зарядов // ФТПРПИ, №4.1973.с 32-39.
77. Кузнецов В.М., Поляк Э.Б., Шер E.H. О гидродинамическом взаимодействии шпуровых зарядов ВВ // ПМТФ, 1975 № 5 с. 93-101.
78. Кузнецов В.М., Труфанов H.A. О некоторых особенностях взрывов на выброс в слоистых грунтах // ФТПРПИ № 6, 1982.С. 114-116.
79. Шер Е. Н. Оценка дробящего действия удлиненного заряда в хрупкой среде // ФТПРПИ, 1975 № 1. С. 88-91.
80. Григорян С.С. К решению задачи о подземном взрыве в мягких грунтах -ПММ, 1964. т. 28 № 6 С.75-83.
81. Родионов В. Н., Адушкин В. В., Костюченко В. Н.и др. Механический эффект подземного взрыва М: Недра. 1971 - 200 с.
82. Шемякин Е. И. Расширение газовой полости в несжимаемой упруго-пластической среде ПМТФ. 1961 № 5, С. 111-116.
83. Чедвик П., Кокс А., Гопкинс Г. Механика глубинных подземных взрывов М: Мир, 1966 - 126 с.
84. Кузнецов В. М. Математические модели взрывного дела Новосибирск: Наука, СО. 1977 - 264 с.
85. Шер Е. Н. О динамическом развитии зоны радиальных трещин при ка-муфлетном взрыве ПМТФ. 1984 № 4, С. 127-132.
86. Шер E.H., Александрова Н.И. Динамика развития зон1 разрушения при взрыве сосредоточенного заряда в хрупкой среде // ФТПРПИ, 2000 №5.
87. Шер E.H., Александрова Н.И. Оценка влияния работы забойки и проникания газов в среду на разрушающее действие скважинного заряда // Физические проблемы разрушения горных пород Новосибирск: Наука, 2003.
88. Шер E.H., Александрова Н.И. Исследование влияния конструкции скважинного заряда на размер зоны разрушения и время ее1 развития в горных породах при взрыве ФТПРПИ, 2007 № 4. С. 76-85.
89. Толкушев Г. И., Вахрушев В. В. Опыт применения парных скважин* на Северо-Джезказганском руднике. Информационный выпуск В-186. — М: ИГД им. А. А. Скочинского, 1967.
90. Толкушев Г. И. Свойства щелевых и сближенных взрывных скважин. — Изв. АН Каз. ССР, серия Горное дело, 1965, № 1.
91. Блинов А. А. Влияние взаимного расположения зарядов в группе на использование энергии взрыва. В сб.: Научно-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых. Вып. 5. - М: 1974. — С. 33-43.
92. Закалинский В. М. Исследование действия взрыва пучков сближенных скважин в плексигласе. — В сб.: Новая технология и системы подземной разработки рудных месторождений. М: Наука, 1965. — 235 с.
93. Рубцов С. К. Научно-техническое обоснование, разработка и внедрение методов интенсификации и управления взрывным разрушением разнопроч-ных пород при открытой разработке сложноструктурных месторождений // Автореф. дисс. док. тех. наук. М., 2009. — 45 с.
94. Покровский Г. И. Физическая картина деформации породы при отбойке руды взрывом зарядов параллельно-сближенных скважин. Информационный выпуск В-186. -М: ИГД им. А. А. Скочинского, 1967.
95. Будько А. В., Закалинский В. М.г К теории действия взрыва пучков сближенных скважин. В сб.: Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. Новосибирск: СО АН СССР, Наука, 1965. — С. 78-85.
96. Будько А. В. Выбор и совершенствование систем разработки. М: Недра, 1971, с. 177-201.
97. Машуков В. И., Володарская Ш. Г. — Изв. Вузов. Горный журнал. — 1971.—№4. —С. 34-37.
98. Машуков В. И., Кизилов В. А., Еременко А. А. и др. Анализ показателей массовых взрывов на руднике Таштагол. — В сб.: Вопросы горного дела. — Кемерово: КузПИ, 1975, с. 84-89.г
99. Рябченко Е. П., Саввин В. Д. Отбойка горных пород сближенными скважинными зарядами ВВ с дуговым расположением в группах. В'сб.: Но1вые результаты исследований по разработке рудных месторождений. — СО АН СССР, 1974, с. 124-129.
100. Исследование параметров взрывания и перспективы применения экранного действия сближенных зарядов скважин / В. Д. Саввин, А. Ф. Иваненко, П. В. Левушкин и др. Горный журнал, 1977, № 2, с. 40-42.
101. Барон Л. И. Применение глубоких скважин для подземной добычи руд. — М.: Металлургиздат, 1951.
102. Демидюк Г. П. К вопросу расчета совокупно действующих зарядов. — Сб.: Взрывное дело. — вып. 26-27, 1936.
103. Бронников Д. М. Выбор параметров взрывных скважин при подземной отбойке руд. М.: Госгортехиздат, 1962.
104. Беляев А. Ф., Садовский М. Ф. О природе фугасного действия взрыва. Физика взрыва. — 1952. — № 1. — С. 5.
105. Langefors U. Berechnung von Zadungen beim Strjssenabbau und Snrjsstn-Handbucy fur Sprengarbeiten. Stockholm, 1954.
106. Grimschaw H. G. The Eragmentation Produced by Explosive Detonated in stone Blocks. Mechanical Fropesties of Nonmetallic Brittle materials.
107. Livingston С. W. Explosions Research Applied to Mine and Quarry Blasting.— Mining Engage, 1960, 12, № 1.
108. Hahn L. Untersuchungen, zur Frage des optimalen Bohlhund Patronendurch' — messers. — Zeitschriff fur Erzbergbau und Metallhutten wessen. H. 3, 4. — 1957.
109. Краснопольский А. А. Влияние диаметра скважин на эффективность буровзрывных работ в породах средней крепости. — Сб.: Буровзрывные работы в горной промышленности, —М.: Госгортехиздат, 1960.
110. Миндели Э. О. Буровзрывные работы при проведении горных выработок. М.: Госгортехиздат, 1960.
111. Парамонов П. А. Определение влияния диаметра зарядов на эффективность ВВ. — Сб.: Вопросы безопасности в горном деле, T. IV. — Харьков-Москва. — Углеиздат, 1962.
112. Fisher G. Betrachtungen zur Schiessarbeit Gesteinstreckenvortrieb, Gluckauf, 1964, 90.
113. Покровский Г.И. О перспективах развития взрывных работ в гидротехническом, промышленном и транспортном строительстве. Теория и практика буровзрывных работ в горной промышленности. М.: Углеиздат, 1953.
114. Именитов Bt Р., Мильченко Д. В. О принципах массовой отбойки руды // Горн, журнал. — 1960. — № 8.
115. Ханукаев А. Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. М.; Госгортехиздат, 1962. 200 с.
116. Терентьев В. И. Исследование зависимости кусковатости отбитой руды от параметров взрывных работ. — В сб. Вопросы теории разрушения горных пород действием взрыва. — М.: изд. АН СССР, 1958.
117. Терентьев В. И. Методика определения оптимального диаметра скважин. — Вестник АН Каз.ССР, № 11 (40>
118. Терентьев В. И. Методика определения оптимальных параметров сетки скважин. — Известия-АН'Каз.ССР, Серия «Горное дело», вып. 7, 1956.
119. Акутин Г. К. Влияние основных технических параметров сплошных колонковых зарядов на* выход негабарита. — Сб. ИГД АН УССР, Киев, 1956, №4.
120. Ибраев Ш. И. , Арыков А. И. Некоторые результаты лабораторных работ по исследованию влияния диаметра заряда на степень дробления взрывной среды. — Сб. трудов ИГД АН КазССР, 1960, Т. 6.
121. Дубынин Н. Г., Рябченко Е. П. Отбойка руды зарядами скважин различного диаметра. Наука, Новосибирск, 1972.
122. Друкованый М.Ф., Гейман JI.M., Комир В.М. Новые методы и,перспективы развития взрывных работ на карьерах М.: Наука, 1996.
123. Ефремов Э.И. Основные теории и методы взрывного дробления горных пород Киев.: Наукова Думка, 1979. -224 с.
124. Ефремов Э.И. Взрывание внутрискважинными замедлениями. Киев.: Наукова Думка, 1971, 168с.
125. Друкованый М.Ф. Разработка комплекса мероприятий по интенсификации дробления горных пород взрывом на Криворожских карьерах при применении техники непрерывного действия // В кН. Взрывное дело. 62/19 -М.: Недра, 1967 С. 52-76.
126. Ефремов Э.И. Подготовка горной массы на карьерах М.: Недра: 1980 -271 с.
127. Ефремов Э.И. О распространении волны напряжений при разновременном взрывании отдельных частей скважинных зарядов в однородной среде В кн. Взрывное дело, 70/27, 1971- С.80-86.
128. Ефремов Э.И. Кровцов B.C., Мячина Н.И.и др. Разрушение горных пород энергией взрыва. Киев: Наукова Думка, 1987. -258с.
129. Петряшин JI. Ф., Мячина Н. И.О зависимости поля напряжений и процесса разрушения от конструкции заряда и направления ¡детонации // В. кн.: Взрывное дело 62/19, М.: Недра, 1967 - С. 150 -156.
130. Будько А. В., Закалинский В: М., Рубцов С. К., Блинов А. А*. Совершенствование скважинной отбойки М-.: Недра, 1981. - 199 с.
131. Ефремов Э. И., Петренко В. Д., Рева Н. П., Кратковский И. Л. Механика взрывного разрушения пород различной структуры. Киев: Наукова Думка, 1984-192с.
132. Щербаков Г. С., Ансабаев А. О. О рациональном применении целевых скважин. В кн: Взрывное дело, №59/16, -Mi: Недра, 1966.
133. Галченко Ю. П., Закалинский В. М. Отбойка сближенными зарядами -новые идеи перспективы // Горный вестник. 1999. №2-3.
134. Мосинец В. М., Рубцов С. К. Применение параллельно-сближенных зарядов на карьерах сложноструктурных месторождений // Горный журнал. 2002. №3. С. 39-43.
135. Викторов С. Д., Закалинский В. М., Галченко Ю. П. Параллельно-сближенные заряды как средство увеличения полезных форм-работы взрыва //Горный журнал. 2001. № 12. С. 38-42.
136. Дубынин Н. Г., Гайдин П. Т. и др. Опыт применения скважин диаметром 212 мм при подземной отбойке крепких руд // Горн, журнал. — 1981. — №7. —С. 52-54.
137. Машуков В: И., Гайдин П. Г., Карапетян Ю. М. О рациональном диаметре скважин при системах разработки с массовым обрушением руды // Горн, журнал. — № 6. — 1984. — с. 3-32.
138. Ермак Г. П., Бендюга В*. И., Машуков И. В., Покровский Б. В. Совершенствование буровзрывных работ на Абаканском руднике // Горный журнал. 1997. №11. С.45-47.
139. Мухамедов А. К:, Раммэ В. Ю., Чередниченко № Г.,.Аранович В. JI. Буровзрывные работы на карьерах Алмалыкского ГМК // Горный журнал. 2002. Специальный выпуск. Узбекистан. С. 87- 88.
140. Алавьев С. Г., Деловеров В. Б., Штырко А. Н., Филипповский Ю. В. и др. Оборудование и технологии применения эмульсионных взрывчатых веществ на карьерах компании // Горный журнал. 2000. №7. С. 42-44.
141. Дубынин Н. Г., Рябченко Е. П., Иванова Л. И. Отбойка руды скважинами. Новосибирск.: изд. ИГД СО АН СССР, 1970. -167 с.
142. Машуков В. И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. М.: Недра, 1976. -61 с.
143. Уваров В. Н., Фридман А. Г., Протасов С. И. Промышленное освоение кумулятивных зарядов в профилированных оболочках // Горный журнал. 1998. №11-12. С. 113-114.
144. Лубенец В. А., Дидон А. В., Гук В. С. и др. Развитие буровзрывных*работ на шахтах // Горн, журнал. — 1986. — № 1. — С. 34-36.
145. Совершенствование буровзрывных работ на Абаканском руднике / Г. П. Ермак, В. И. Бендюга, И. В. Машуков, Б. В. Покровский // Горн, журнал. — 1997. — № 11. — С. 45-47:
146. Мец Ю. С., Римарчук Б. И. и др. Опыт отбойки крепких железных руд / Горн, журнал. —-№ 2. — 1984. — С. 41-44.
147. Викторов С. Д., Еременко А. А., Закалине кий В. М., Машуков И. В. Технология крупномасштабной1 взрывной отбойки:— Новосибирск: Наука, 2005:. — 211 с. . '.
148. Корнесва JI. В., Кутузов Б. Н., Работинский Н. И., Соснин В. А. Современные, промышленные взрывчатые вещества в России и за рубежом // Горный журнал. 1998. №7. С. 45-49.
149. Перепелицын А. И., Колганов Е. В., Соснин В. А. Опыт создания установок для производства эмульсионных ВВ // Горный журнал. 2001. №12. С. 5-12.
150. Шабанов А. И., Раммэ В. К)., Гайдышев С. А. Совершенствование буровзрывных работ // Горный журнал. 1999. №4. С. 19-21.
151. Макеев А. В., Третьяков Л: А., Добмайер Э. Э., Тельнов Д. Б. Состояние и* пути ; совершенствования производства! буровзрывных работ на шахте ОАО СП «Гипс Кнауф» // Горный журнал. 2000: № 11-12. С. 58-59.
152. Ржевский В. В. Процессы открытых горных работ. М.: Недра, 1978.-541с.
153. Репин Н. Я., Потапов А. И., Томаков В. И. Зависимость прочностных свойств железистых кварцитов от режимов взрывного нагружения // Научные основы создания высокопроизводительных, комплексно-механизированных карьеров. М.: МГИ. 1981. С. 20-27.
154. Репин Н. Я., Потапов А. И. Повышение эффективности взрывной подготовки железистых кварцитов на карьерах // Изв. Вузов. Горный журнал. 1984. С. 57-61.
155. Мец Ю. С. Управление действием взрыва при дроблении и разупрочнении горных пород. В кн: Разработка рудных месторождений. -Киев: Техника Вып 41-С.64-68.
156. Мосинец В. Н., Рубцов С. К. Технология взрывания рудных уступов с сохранением геологической структуры // Горный журнал. 2001. №12. С. 3538.
157. Мельников Н. В., Марченко Л. Н. Новое в разрушении пород взрывом на открытых разработках // В кн.: Проблема разрушения горных пород взрывом. -М.: Недра, 1967.
158. Гончаров С. А. Разрушение горных пород, пути повышения его эффективности // Горный журнал. 1996. №5 С. 10-12.
159. Гончаров С. А. Оптимизация дробления руды в забое резерв повышения эффективности обогатительного передела. Горный журнал, №10 1988. -С. 55-57.
160. Кутузов Б. Н. Взрывные работы. М: Недра, 1980 - 392 с.
161. Миндели Э. О., Салганик В: А., Воротеляк Г. А. и др. Методы и средства взрывной отбойки руды. М.: Недра, 1977. - 312 с.
162. Нурмухамедов Ю. К. Примеры и задачи по технологии горного производства. М.: Недра, 1973 - 296 с.
163. Жариков И. Ф. Рациональные конструкции зарядов при дроблении горных пород взрывом. В кн: Взрывное дело, 86/43. М.: Недра, 1984. - С. 121135.
164. Сеинов Н. П., Марченко Л. Н., Жариров И. П. и др. Исследование эффективности действия взрыва при многоточечном инициировании удлиненных зарядов в кн: Взрывное дело № 71/28, М.: Недра, 1972. С. 102-108.
165. Селективное разрушение минералов / Под редакцией В. И. Ревнивцева. -М.: Недра, 1988.
166. Долгов Ю. В., Лихачев С. А., Турегельдиев В. Д. Опыт применения системы СИНВ на разрезе «Черниговский» // Горный журнал. 2001. №12. С. 2933.
167. Григорьев А. В., Листопад Г. Г., Доильницын В. М. и др. Опыт и перспективы^ применения неэлектрических средств инициирования на карьерах ОАО «Апатит» // Горный журнал. 2001. №8. С. 38-40.
168. Граевский М: М., Кутузов Б. Н. Технико-экономическое сопоставление электрических-и неэлектрических систем инициирования* зарядов ВВ // Горный журнал. 2000. №5. С. 54-59.
169. Бахтин А. К., Харапьяк С. У., Шушаков А. М. и др. Совершенствование взрывных работ на Малеевском руднике // Горн, журнал. — 2000. — № 4. — С. 35-38.
170. Повышение эффективности взрывных работ в трещиноватых скальных породах // Взрывное дело. №89/46. М.: Недра, 1986.
171. Федоренко П. И., Пашков А. П., Дуплякин А. Т., Борисов В. И. Причины отказов скважинных зарядов на карьерах в обводненных условиях и их предупреждение //Горный журнал. 1991. № 9. С. 40-43.
172. Гришин А. Н. Применение программируемой электронной' системы* взрывания на каменных карьерах строительных материалов // ФТПРПИ, 2007 № 4. С. 76-80.
173. Мучник С. В. Турбовзрывание скважинных зарядов взрывчатых веществ на карьерах // ФТПРПИ, 2002 № 5. С. 65-68.
174. Мучник С. В. О релаксационном состоянии и температуре продуктов детонации взрывчатых веществ // ФТПРПИ, 2005 № 5. С. 40-49.
175. Викторов С. Д., Иофис М. А., Гончаров С. А. Сдвижение и разрушение горных пород. М.: Наука, 2005. -277с.
176. Еременко А. А., Байбородов Я. Н. Взрывная отбойка блоков комбинированными зарядами ВВ при отработке сближенных рудных тел на Абаканском месторождении // ГИАБ, М.: МГГУ, 2009.
177. Байбородов Я. Н., Еременко А. А., Еременко В. А., Серяков В. М. и др. Совершенствование технологии отработки сближенных рудных тел // Горн, журнал. — № 4. — 2010. — С. 48-51.
-
Байбородов, Яков Николаевич
-
кандидата технических наук
-
Новосибирск, 2011
-
ВАК 25.00.22
- Разработка схем взрывания пучковых сближенных и вертикальных концентрированных зарядов ВВ при массовой отбойке руд
- Управление дробящим действием взрыва комбинированными зарядами ВВ при массовом обрушении руд
- Обоснование параметров геотехнологии освоения удароопасных железорудных месторождений Западной Сибири
- Совершенствование технологии очистной выемки при разработке месторождений камерными системами с твердеющей закладкой
- Обоснование геотехнологии подземной разработки маломощных пологих и наклонных жил со сложной морфологией
