|
Методика исследования - анализ существующих направлений в технологии контурного взрывания при проведении горных выработок, научно-техническое обобщение литературных источников и данных практики, аналитические расчеты. Использование графоаналитических методов проектирование, графические и математические моделирования, применения метода компьютерного программирования и графика.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- установлена что, время действия максимальных пиковых нагрузок при воздействии детонационной волны на стенку скважины составляет 0,05-0,15 мс, что на 1-2 порядка меньше характерного времени нарастания радиальных напряжений до максимума в средней зоне действия взрыва в скальных горных породах;
- Экспериментально установлено, что при взрыве низкобризантных ВВ в контурных зарядах радиус интенсивного трещинообразования уменьшается на 30-40%, при этом рост магистральной трещины и ее размеры по отношению к штатному взрыванию уменьшаются на 10%;
- разработана методика расчетов параметров буровзрывных работ при проведении горных выработок с учетом глубины отработки, учитывающая основные свойства горных пород и позволяющая повысить сохранность законтурного массива;
- экспериментально исследовано формирование и распространение магистральных трещин и зон трещинообразования в зависимости от свойств ВВ и конструкции заряда на квазистатической стадии действия взрыва. Результаты экспериментов показали, что относительный радиус заряда для зарядов без забойки равен 0,96 , а для зарядов с песчано-глинистой и профилированной забойкой 0,97 и 0,985 соответственно;
- на основе численного моделирования установлена длительность воздействия на породный массив продуктов детонации на квазистатической стадии. Получены значения импульса взрыва для различных конструкций зарядов, которые составляют - 9 мс, 11 мс, 13 мс, соответственно для зарядов без забойки, с песчано-глинистой и профилированной забойкой;
- промышленная апробация предлагаемых параметров БВР и конструкций зарядов подтвердила расчетных данных и допущения при решении задач по повышению сохранности законтурной части массива при проведении горных выработок на глубоких горизонтах. По результатам опытных взрывов, установлено:
Поверхность контура обнажения выработки достаточно ровная, без заколов и видимых трещин. На всю длину заходки прослеживается остаточная поверхность шпура, что говорит о полноте детонации ВВ и равномерности нагрузки породного массива продуктами детонации.
Глубина отработки учитывается дополнительным приростом удельного расхода, а качество контурного взрывания радиусом разрушения горной породы с учетом действия дополнительного разрушения на квазистатической стадии взрыва
Research methodology - analysis of existing trends in contour blasting technology during mine workings, scientific and technical generalization of literature and practice data, analytical calculations. The use of graphoanalytical methods for design, graphic and mathematical modeling, the application of computer programming and graphics.
The scientific novelty of the work is as follows:
- it was established that the duration of the maximum peak loads when the detonation wave acts on the well wall is 0.05-0.15 ms, which is 1-2 orders of magnitude less than the characteristic time of the increase in radial stresses to a maximum in the middle zone of the explosion in rock formations;
- It was experimentally established that during the explosion of low-explosive explosives in contour charges, the radius of intense crack formation decreases by 30-40%, while the growth of the main crack and its size in relation to regular blasting decrease by 10%;
- a methodology has been developed for calculating the parameters of drilling and blasting operations during mining, taking into account the depth of mining, taking into account the basic properties of rocks and allowing to increase the safety of the massif;
- experimentally investigated the formation and propagation of main cracks and crack formation zones depending on the properties of the explosive and the charge structure at the quasistatic stage of the explosion. The experimental results showed that the relative radius of the charge for charges without stemming is 0.96, and for charges with sand-clay and shaped stemming 0.97 and 0.985, respectively;
- on the basis of numerical simulation, the duration of the impact on the rock mass of detonation products at the quasistatic stage is established. The values of the impulse of the explosion were obtained for various designs of charges, which are 9 ms, 11 ms, 13 ms, respectively, for charges without stemming, with sand-clay and shaped stemming;
- industrial approbation of the proposed parameters of explosive bombardment and charge structures confirmed the calculated data and assumptions when solving problems of increasing the safety of the marginal part of the massif during mining at deep horizons. According to the results of experimental explosions, it was found:
The surface of the outcrop of the outcrop of the mine is quite flat, without bumps and visible cracks. For the entire length of the insertion, the residual surface of the hole is traced, which indicates the completeness of detonation of the explosive and the uniform load of the rock mass by detonation products.
The depth of mining is taken into account by an additional increase in specific consumption, and the quality of contour blasting with a radius of rock destruction taking into account the effect of additional destruction at the quasistatic stage of the explosion
Scientific and practical significance of the research results:
- a technological scheme and methodology have been developed allowing specific conditions to determine the rational parameters of contour blasting
The research results can be used in the practical activities of underground mines and in the educational process of mountain universities
Do'stlaringiz bilan baham: |
