Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние буровзрывных работ при проведении горизонтальных горных выработок 10
1.1. Типы врубов и области их применения при проведении горных выработок 10
1.1.1. Наклонные врубы 11
1.1.2.Прямые врубы 15
1.1.3. Прямые врубы с увеличенным диаметром компенсационный полости 18
1.2.Анализ основных параметров паспортов БВР 21
1.3. Современное состояние БВР на шахтах «СУБРа» 29
Глава 2. Механизм разрушающего действия взрыва в горной породе 40
2.1. Существующие теории разрушения пород взрывом 41
2.2. Способы управления действием взрыва при разрушении горных пород 47
Глава 3. Исследование влияния продолжительности действия взрывного импульса удлиненного заряда на радиус образующейся взрывной воронки 63
3.1. Исследование зависимости величины радиуса взрывной воронки от точки инициирования и длины заряда 63
3.2. Исследования по повышению эффективности буровзрывных работ с использованием детонирующего шнура 76
Глава 4. Методика составления паспортов БВР 89
4.1 .Методология расчета расположения шпуров 89
4.2. Пример составления паспорта БВР 99
4.3. Технико-экономическая эффективность (проведения горизонтальных горных выработок при применении параллельно сближенных вертикальных клиновых врубов) внедрения результатов диссертации в промышленность 104
Заключение 106
Приложение 1 108
Приложение 2 121
Список литературы 124
- Прямые врубы с увеличенным диаметром компенсационный полости
- Способы управления действием взрыва при разрушении горных пород
- Исследования по повышению эффективности буровзрывных работ с использованием детонирующего шнура
- Технико-экономическая эффективность (проведения горизонтальных горных выработок при применении параллельно сближенных вертикальных клиновых врубов) внедрения результатов диссертации в промышленность
Введение к работе
В своем обращении к федеральному собранию президент российской федерации Путин В.В. поставил задачу удвоить внутренний валовой продукт. Одним из путей решения этой задачи является увеличение доли производства продукции с высокой добавленной стоимостью, развитие высокотехнологичных и наукоемких производств. В настоящее время направленность экономики является в большей степени сырьевой. Львиную долю поступлений в бюджет страны составляют налоги от использования, экспорта природных ресурсов и продукции невысокого передела.
Одной из хорошо развивающихся отраслей России является цветная металлургия. Сейчас на мировой рынке одним из потребляемых металлов является алюминий и наблюдается ввод новых мощностей по производству крылатого металла. Потребность в алюминии объясняется его широкой областью применения и использования в высокотехнологических отраслях, таких как авиационная, автомобильная, строительная, упаковочная и др. Поэтому обеспеченность алюминием и рост его внутреннего потребления является залогом и показателем эффективного развития экономики страны.
Основной рудой, из которой производится алюминий, является боксит. В мире основным способом добычи боксита является открытый, так как он наиболее технологически удобен и экономически целесообразен. Добыча боксита подземным способом является более дорогой, в связи с этим себестоимость тонны руды выше, чем на открытых горных работах.
В России одним из лидеров горнодобывающей промышленности является открытое акционерное общество «Севуралбокситруда» (СУБР). На его долю приходится до 70% добычи боксита в России. В состав предприятия входит 6 шахт, одна из которых является строящейся, и рудник открытой добычи. Основным способом добычи является подземный. В настоящее время разработка руды ведется на глубине 700-900м, а горнопроходческие работы опустились на глубину 1000-1200м. В связи с
5 этим усложняются горно-геологические и технологические условия разработки месторождения, и с этим растет себестоимость боксита. В связи с этим ужесточается борьба за рынок сбыта руды. Одним из основных конкурентов на рынке боксита России, наряду с зарубежным, являются бокситы ОАО «Боксит Тимана». На предприятии «Боксит Тимана», руда добывается открытым способом, в результате чего себестоимость добычи тонны боксита ниже, чем на СУБРе. Но за счет близости к потребителям продукции и качества, боксит СУБРа пока еще конкурентоспособен. Чтобы удержать за собой часть рынка сбыта боксита, перед предприятием остро стоит проблема снижения себестоимости добычи боксита.
Одним из путей снижения себестоимости, является повышение производительности труда проходчиков и горнорабочих за счет увеличения объема руды или породы на человека в смену. Этого возможно добиться за счет буровзрывных работ. Буровзрывной способ ведения горных работ является основным на СУБРе. Буровзрывные работы (БВР) в проходческом цикле занимают от 30 до 50% времени, и от их качества зависит скорость проведения выработок и производительность проходчика. Важным показателем, определяющим эффективность буровзрывных работ, является коэффициент использования шпура (КИШ) от которого зависит подвигание забоя за цикл. Оптимальные параметры паспорта БВР позволяют совершать проходческий цикл с максимальной эффективностью и наиболее полным использованием проходческого оборудования. Анализ современного состояния комплекса буровзрывных работ на подземных рудниках при проведении горных выработок с помощью переносного бурильного оборудования показывает, что достигнутые средние значения коэффициента использования шпуров (КИШ) не превосходят 0,8, а на шахтах ОАО «Севуралбокситруда» составляют 0,75. С учетом возрастающих объемов проведения выработок это приводит к потере темпов их строительства, снижению производительности труда и повышению себестоимости руды.
Цель работы: решить комплексную задачу по повышению эффективности БВР при строительстве подземных горных выработок в крепких скальных породах.
Идея работы: выявление закономерностей изменения зон разрушения от взрывов одиночных колонковых зарядов в скальном массиве для определения рациональных параметров и схем расположения врубовых, отбойных и оконтуривающих шпуров в проходческих забоях.
Задачи исследования.
1. Изучить условия образования зон разрушения в горном массиве в
зависимости от его физико-механических свойств, характеристик
применяемых ВВ и способов их инициирования.
2. Установить рациональные параметры колонковых зарядов для
различных горно-геологических и горнотехнических условий производства
взрывных работ.
3. Разработать методику расчета рациональных параметров паспортов
БВР для проведения горных выработок.
4. Провести промышленные испытания разработанных паспортов БВР.
Методы исследования включают изучение и обобщение научно-
технической информации, аналитические исследования, математическое
моделирование, промышленные эксперименты и испытания, статистическую
обработку результатов экспериментов.
Защищаемые научные положения:
1.Предельно возможные размеры зоны трещинообразования, которые пропорциональны диаметру заряда, плотности заряжания, скорости детонации ВВ и обратно пропорциональны пределам прочности пород на сжатие и срез, достигаются, если за время действия детонационного импульса волна напряжений в массиве успевает достичь ее границ. В противном случае размеры полученной зоны трещинообразования ограничиваются пройденным за это время путем продольной волны.
2. Снижение удельных объемов бурения, расхода взрывчатых веществ и
7 повышение качества оконтуривания проводимой горной выработки достигается если расстояния между отбойными и оконтуривающими шпурами в рядах по площади забоя не превышают радиуса зоны трещинообразования, а каждый шпур по площади забоя отбивает массив (на открытую поверхность) мощностью не более линии наименьшего сопротивления при условии, что минимальный угол образующейся взрывной воронки равен 60 .
3. Необходимым условием достижения максимальной эффективности взрывного разрушения скального массива, обеспечивающим КИШ не менее 0,9, при проведении выработки является, размещение шпуров во врубовой полости: первого под углом 60 к поверхности забоя, глубиной не превышающей линии наименьшего сопротивления, а остальных таким образом, чтобы угол между осью обуриваемого шпура и линией, соединяющей забои последующего и предыдущего врубовых шпуров составлял 60, при этом расстояние между их забоями не должно превышать линии наименьшего сопротивления.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом промышленных экспериментов, технико-экономическими показателями результатов внедрения, соответствием результатов теоретических исследований полученным данным опытно-промышленных испытаний.
Научная новизна:
установлено влияние продолжительности действия взрывного импульса на формирование зоны трещинообразования в массиве горных пород;
определены зависимости радиуса зоны трещинообразования от скорости распространения волны напряжений в массиве, длины заряда, скорости его детонации и места инициирования;
установлено, что при инициировании взрывчатого вещества детонирующим шнуром, протянутым по всей длине заряда, в расчетах размеров зоны трещинообразования принимать скорость детонации ДШ;
- разработана методика расчета паспортов буровзрывных работ,
обеспечивающих оптимальные конструкции шпуровых зарядов и их
пространственное расположение в проходческих забоях в широком спектре
горно-геологических и горнотехнических условий проведения выработок.
Практическое значение работы состоит в разработке:
- методики расчета паспортов буровзрывных работ обеспечивающих
высокую эффективность проведения горных выработок при различных
горно-геологических и горнотехнических условиях.
Личный вклад автора состоит:
в исследовании формировании зоны трещинообразования в зависимости от различных горно-геологических и горнотехнических условий;
в разработке методики расчетов параметров буровзрывных работ при проведении подземных горных выработок;
в проведении экспериментальных исследований в промышленных условиях и опытно-промышленных испытаний разработанных паспортов буровзрывных работ.
Реализация работы: разработана методика расчета паспортов буровзрывных работ при проведении подземных горных выработок, которая внедрена на шахтах ОАО «Севуралбокситруда».
Апробация работы: основные результаты работы, а также отдельные ее положения докладывались на научно-технической конференции в СПГТИ (ТУ); на межкафедральном совете ГУЦМиЗ; на научно-технических совещаниях ОАО «СУБР», на международном симпозиуме Золото Сибири и Дальнего Востока в Улан-Уде.
Публикации: основные результаты диссертации опубликованы в 4 статьях в периодических изданиях и сборниках материалов конференций.
9 Объем и структура работы: диссертация изложена на 133 страницах, состоит из введения, 4 глав, заключения и 2 приложений. Содержит 19 рисунков, 10 таблиц и список литературы из 109 наименований.
Прямые врубы с увеличенным диаметром компенсационный полости
Наличие компенсационной полости увеличенного диаметра улучшает работу врубовых шпуров. Однако возникают сложности с буровым оборудованием, т.к требуется бурить шпуры и скважины различного диаметра. Приходится концентрировать различное буровое оборудование в призабойном пространстве или увеличивать продолжительность цикла бурения за счет смены диаметра коронки бурового оборудования. Поэтому при данном типе вруба в основном применяют мощное самоходное оборудование, способное бурить скважины увеличенного диаметра. За счет этого бурильные установки позволяют увеличивать глубину вруба и соответственно скорость проходки.
За счет различного порядка инициирования, полностью используется работа взрыва и обеспечивается возможность отнести группу шпуров, которая взрывается последней, на более дальнее расстояние. За счет этого получается врубовая полость увеличенного объема.
Максимальное использование энергии взрыва является залогом качественной проработки вруба. Раньше при взрыве шпуров использовалась различная забойка. За счет «запирания» энергии взрыва удавалось продлить работу взрыва. Эта схема активно применяется при использовании прямых врубов. Принцип работы основан на том, что врубовые шпуры бурятся различной длины и специально бурят на сближенном расстоянии друг от друга, чтобы получить запрессовку зоны недозаряда пшура. Спрессованная порода и играет роль забойки. При запирании продуктов взрыва энергия направлена перпендикулярно оси шпура и направлена на разрушение породной перемычки между шпуром и компенсационной полостью. За счет максимального использования энергии взрыва получается КИШ близкий к единице. Основные конструкции прямых врубов с запрессовкой показаны на рисунке 1.4.
Схема с активной забойкой также применяется при спиральном врубе. Схема основана на расположении заряжаемых шпуров по спирали от не заряжаемого шпура. Шпуры взрываются с замедлением начиная с ближнего к компенсационной полости. При данном типе вруба возможно получить врубовую полость относительно большого объема. Сложности при обуривании и правильном расположении шпуров снизили эффективность и ограничили применение данного типа вруба [2]. 1 Рис. 1.4. Конструкции прямых врубов с запрессовкой. 1-3- эллиптические; 4- круговой. На рисунке цифрами 1,2,3 показан порядок выхода групп шпуров.
На сегодняшний день доля применения прямых врубов по сравнению с клиновыми небольшая. Скорее всего, это обусловлено не их не эффективностью, а повышенными требованиями к качеству буровых работ. При переносном оборудовании практически невозможно точно выдержать параметры вруба, а применение более точного и производительного самоходного бурового оборудования сдерживается его дороговизной.
Относительная простота бурения, уменьшенный разброс породы, теоретическая возможность образования врубовой полости любой длины, концентрация бурового оборудования в призабойной зоне дают основания для более широкого применения прямых врубов. К недостаткам прямых врубов можно отнести повышенные требования к качеству буровых работ, технологические сложности при бурении компенсационной полости увеличенного диаметра, некоторое увеличение объема буровых работ. Однако все эти недостатки возможно устранить при применении современного бурового оборудования. Точность расположения шпуров при бурении контролируется компьютером. При применении самоходного бурового оборудования с двумя стрелами возможно применение буровых коронок различного диаметра, что позволяет эффективно применять прямые врубы с увеличенным диаметром компенсационной скважины. От выбора конструкции вруба зависит эффективность работы всего паспорта БВР. За счет взаимодействия врубовых шпуров достигается эффективная работа по образованию дополнительной поверхности, поэтому выбор типа вруба и его параметров является важной задачей для всего предприятия в целом. Также дальнейшая работа отбойных и оконтуривающих шпуров носит важный характер.
Чтобы обеспечить эффективность взрывных работ необходимо выбрать эффективные параметры паспорта БВР, среди которых можно выделить основные, такие как: удельный расход ВВ, линию наименьшего сопротивления, длину шпура, количество шпуров, порядок инициирования и интервал замедления между взрыванием групп и отдельных шпуров.
После выбора типа вруба необходимо определить его показатели, к которым предъявляются повышенные требования т.к. он работает в более сложных условиях и от его эффективной работы по образованию дополнительной поверхности зависит дальнейшая работа комплекта шпуров. При выборе параметров наклонного вруба руководствуются имеющимся буровым оборудованием и шириной проводимой выработки. В зависимости от них определяют диапазон угла наклона врубовых шпуров. По имеющимся исследованиям принимается оптимальный угол наклона для данного типа пород. Расстояние между шпурами и свободной поверхностью принимают не более ЛНС. При недостаточной эффективности наклонного вруба в основном увеличивают удельный расход. При уменьшении угла, если позволяет ширина выработки, ниже определенного значения эффект направленного взрыва исчезает и сама схема вруба теряет смысл.
Выбор оптимального расстояния между заряжаемым шпуром и компенсационной полостью определяется исключением запрессовки породы и образования врубовой полости оптимальных размеров. Основные формулы по определению предельной ЛНС представлены в таблице 1 (Приложение 1). Анализ таблицы показывает, что одни исследователи используют в своих формулах только технические факторы (диаметр шпура и компенсационного пространства), а другие учитывают также горногеологические факторы, что является более эффективным. Однако все зависимости получены для определенных условий и при высоком качестве буровых работ, чего на практике тяжело добиться. Все это снижает эффективность прямых врубов.
Способы управления действием взрыва при разрушении горных пород
При ведении горных работ, буровзрывной способ является важным процессом, от которого в последующем зависит вся технологическая цепочка (от процесса погрузки вплоть до обогащения руды). В частности при взрывном нагружении происходит разупрочнение породы (разная степень дробления), что в последующем снижает энергоемкость последующего ее дробления и измельчения [17]. Современный опыт ведения взрывных работ позволяет управлять качеством полученной горной массы. При взрыве одиночного заряда мы можем управлять следующим образом: 1. конструкцией зарядной камеры. 2. конструкцией заряда. 3. способом инициирования. 4. характеристиками ВВ. На горных предприятиях и в промышленности редко встречаются взрывы одиночных шпуров или скважин. Поэтому на разрушающие факторы при взрыве групп зарядов мы влияем следующим образом: 1. взаиморасположение зарядов ВВ. 2. короткозамедленное взрывание зарядов и их групп. К неуправляемым или сложно управляемым факторам при ведении взрывных работ мы можем отнести естественные природные факторы. К ним относится физико-механические свойства пород, трещиноватость, обводненность, текстура массива и т.д.
Характер импульсных нагрузок показывает, что энергия расходуется на уплотнение породы в ближней зоне от заряда. В ней происходят значительные потери энергии и в дальнейшем происходит выполаживание волны. Поэтому стоит задача по увеличению продолжительности действия взрывного импульса и его максимальных значений. Экспериментальные исследования [18,19] подтверждают, что при одинаковой энергии взрыва увеличение продолжительности действия взрывного импульса повышает интенсивность дробления.
Этого возможно добиться за счет изменения конструкции заряда. Как известно в основном применяются сосредоточенные и удлиненные заряды. Механизм разрушения при использовании сосредоточенных и удлиненных зарядов существенно различаются [20,21]. При взрыве удлиненных зарядов массив разрушается радиальными трещинами, в плоскости которых лежит ось заряда. При взрыве сосредоточенного заряда трещины развиваются во всех плоскостях. Характер развития трещин дает предпосылки, что при взрыве сосредоточенного заряда будет более интенсивное дробление, но быстрое затухание волн напряжений приводит к неравномерности дробления пород в радиальном направлении.
На открытых горных работах одним из способов получения сосредоточенных зарядов является термическое расширение скважин. Описаны различные конфигурации скважин [22], которые могут быть выполнены с помощью огневого станка: однокотловые, многокотловые и конические. На практике наибольшее распространение получили однокотловые заряды с расширением в нижней части скважины. Коническая конфигурация незначительно отличается от однокотловых в силу небольшого угла конусности при высоте зарядов 8-10м.
Перспективным направлением повышения КПД взрывной отбойки на карьерах является комбинированная технология обуривания уступов, когда пионерные скважины малого диаметра бурят по расширенной сетке, а затем расширяют до проектного диаметра. Чем меньше диаметр пионерных скважин, тем выше КПД взрывной отбойки пород. Это достигается за счет более длительного истечения продуктов детонации из скважины [23].
Исследования по применению котловых расширений 300-500мм в нижней части скважины показали, что увеличивается выход горной массы сім скважины в 2-Зраза. При этом значительно улучшилось качество дробления пород и проработка подошвы уступа [24,25,26].
Опыт использования .котловых зарядов на Михайловском ГОКе показал, что произошло повышение выхода горной массы в 2,7 раза и существенное снижение расхода шарошечных долот по сравнению с технологией шарошечного бурения без расширения. Также установлено, что произошло снижение обводненности и разупрочнение массива, расположенного за пределами разрушаемого блока [27].
Конструкция зарядной камеры позволяющая увеличить эффективность взрыва является так называемый плоский заряд. В поперечном сечении зарядная камера представляет собой щель, эллипсовидную форму и характеризуется большим периметром. За счет этого увеличивается площадь контакта ВВ с разрушаемым массивом, что позволяет увеличить коэффициент полезно используемой энергии взрыва [28] и уменьшить непроизводительные потери энергии на переизмельчение породы вблизи заряда [29].
Примером действия плоских зарядов также могут служить паралелльно-сближенные заряды. Сближенными считаются заряды, расстояние между которыми не превышают диаметра зоны переизмельчения каждого из них. В практических условиях в зависимости от свойств пород и энергии зарядов расстояние между ними в пучке изменяется от 3 до 9 диаметров заряда[30]. Pix эффект объясняется формированием плоской волны напряжения, начиная с расстояний, превышающих примерно половину расстояния между смежными зарядами [14]. Поэтому энергия взрыва распространяется более равномерно и с большей плотностью, что позволяет интенсифицировать дробление.
Результаты опытно-промышленных и промышленных взрывов парносближенными скважинными зарядами на ряде карьеров цветной и черной металлургии, уранодобывающих предприятиях и строительных материалов, выполненных по разработанной авторами методике, свидетельствуют, что при такой технологии ведения буровзрывных работ значительно повышается их эффективность: выход взорванной горной массы сім скважины вырос на 25-30%; удельный расход ВВ снизился на 15-20%; выход негабарита в 1,5-2 раза; средний линейный размер куска - на 15%; производительность бурового и погрузочного оборудования увеличилась на 12-20%; себестоимость буровзрывных работ снизилась на 20-25% [31].
При применении параллельно-сближенных зарядов при выемке руды на руднике «Чадак» [32] по сравнению с рассредоточенными зарядами были получены следующие результаты: в четыре раза снизилось разубоживание руды; почти двукратное сокращение выхода мелочи (с 15 до 9%); равномерное дробление рудной массы; технологический эффект в виде существенного снижения удельного расхода бурения и взрывчатого.вещества на 1м отбитой руды.
Исследования по повышению эффективности буровзрывных работ с использованием детонирующего шнура
В настоящее время при производстве взрывных работ на подземных и открытых горных работах используется детонирующий шнур (ДШ). Однако вопрос о влиянии ДТП на результаты взрыва достаточно не изучен. В работе [75] установлено, что от места расположения ДШ (особенно когда используются две и более нитей шнура) существенно изменяются результаты взрыва. Однако не установлено как ДШ влияет на результаты образования воронки взрыва (зоны трещинообразования).
На сегодняпший день известно, что размер зоны трещинообразования зависит не только от развиваемого давления от продуктов детонации, но и от продолжительности действия взрывного импульса (который зависит от длины заряда, скорости детонации применяемого взрывчатого вещества и от места инициирования заряда), а также от скорости распространения продольных волн в разрушающем массиве [76,77,78].
С целью определения зависимости радиуса взрывной воронки (зоны трещинообразования) от использования ДШ протянутого на всю длину заряда и физико-механических свойств разрушаемого массива на шахтах ОАО "Севуралбакситруда" был поставлен ряд экспериментов (48 взрывов). Для этого в выработках бурились перпендикулярно обнаженной плоскости шпуры различного диаметра и разной длины, в которых формировался заряд на всю глубину шпура (с целью исключения влияния недозаряда) из различных типов ВВ и протягивался ДШ по всей длине заряда. Шпуры разносили вдоль стенки выработки на расстояние до 4 метров (с целью исключения взаимного влияния друг на друга). Для более точного определения радиуса взрывной воронки у каждого устья шпура по стенке выработки проводили 4-е взаимно перпендикулярные линии, которые позволяли (по оставшейся окраске) определить размер образующейся воронки (в расчет принимались средняя величина из четырех замеренных).
Данная схема принята с той целью, чтобы легко можно было отследить размеры образующейся воронки взрыва на поверхности обнажения т.к. радиус образующейся воронки взрыва можно определить путем замеров, а контур, на который выходит продольная волна на той же поверхности (за время действия взрывной нагрузки) в зависимости от точюг инициирования заряда, путем вычислений и графического построения. В ходе экспериментальных работ определяли физико-механические свойства пород в.выработках, где проводились эксперименты, путем выбуривания кернов и их исследования в лабораторных условиях.
.График зависимости частот отклонений теоретически предсказанных радиусов воронок взрыва рассчитанных по скорости детонации детонирующего шнура от фактических. Из приведенных графиков видно, что наилучшие результаты получены для (Rn, Rt2, Rt3), определенные по скорости детонации ДШ (87% из 57 за із о із зз 57 76 95114 , всех экспериментов отклонение от фактических результатов находятся в пределах ±15% что соответствует разбросу породы по прочностным характеристикам). Исследования показали, что использование ДТП протянутого по всей длине заряда на проходческих работах не эффективно, т.к. максимально возможная зона трещин не образуется из-за недостаточно продолжительного действия взрывного импульса (малая длина заряда, большая скорость детонации сформированного заряда). Расчеты показывают, что максимальные размеры этой зоны для пород СУБРа могут быть достигнуты при длине заряда Зм, который невозможно сформировать при уходе за цикл до 2,5м по горнотехнологическим условиям.
Технико-экономическая эффективность (проведения горизонтальных горных выработок при применении параллельно сближенных вертикальных клиновых врубов) внедрения результатов диссертации в промышленность
Для определения эффективности разработанных паспортов БВР сравним основные технико-экономические показатели эффективности ведения взрывных работ по результатам опытных взрывов и фактическим данным на ОАО «СУБР» (табл. 1.6). Для сравнения принимаем данные по выработкам сечением 9,2м2 и 10,8м2 (наиболее часто используемые при проходке). Анализ таблицы показывает, что при применении клинового ступенчатого вруба происходит увеличение количества пшурометров на забой по сравнению с вертикальным клиновым и комбинированным. Несмотря на это при применении клинового ступенчатого вруба происходит снижение удельного расхода ВВ и увеличивается КИПІ. Для сечения 9,2м удельный расход снижается на 21% и КИПІ увеличивается на 17%; для сечения 10,8м2 на 5% и 11% соответственно. За счет увеличения КИШ происходит снижение количества шпурометров на 1м3 при применении клинового ступенчатого вруба. Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности разработанных паспортов БВР и не требуют значительных изменений в существующей технологии на ОАО «СУБР».
Технико-экономические показатели эффективности ведения взрывных работ по результатам опытных взрывов и фактическим данным на ОАО «СУБР» 1. Проведенные опытные работы на ОАО «СУБР» показали, что применение клинового ступенчатого вруба экономически целесообразно и не требует значительных изменений в существующей технологии БВР.
2. Разработана методика составления паспортов БВР для проведения подземных горных выработок и определена рациональная область их использования для условий ОАО «СУБР».
В диссертационной работе дано научно обоснованное техническое решение актуальной задачи по повышению эффективности БВР при проведении горных выработок для условий ОАО «СУБР».
Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:
1. Проведен анализ современного состояния БВР в России и на ОАО «Севуралбокситруда», а также способы управлением действия взрыва и методик составления паспортов БВР. Выявлена недостаточная эффективность БВР при проведении подземных горных выработок с использованием переносного бурильного оборудования.
2. Экспериментальными исследованиями установлено, что радиус взрывной воронки равен радиусу распространения волны напряжений за время действия взрывной нагрузки, определяемого в зависимости от точки инициирования заряда, и не может превышать размера радиуса зоны трещинообразования при воздействии на монолитный скальный массив энергией взрыва удлиненного заряда.
3. Минимальная длина заряда, обеспечивающая максимально возможный размер радиуса воронки взрыва зависит от схемы инициирования, скорости детонации применяемого ВВ, физико-механических свойств пород взрываемого массива.
4. Фактический радиус воронки взрыва (зоны трещинообразования) для зарядов, в которых используется ДТП (на всю его длину) в расчетах радиуса воронки взрыва необходимо использовать скорость детонации ДТТТ. Эффективность взрыва может быть значительно повышена за счет увеличения скорости детонации сформированного заряда (для тех типов ВВ, в которых импульс от ДНІ достаточен для их детонации).
5. С учетом проведенных исследований разработаны паспорта БВР для проведения подземных горных выработок с использованием вертикальных клиновых ступенчатых врубов и показана их технико-экономическая эффективность по сравнению с вертикальными клиновыми и комбинированными врубами без изменения существующей технологии ведения БВР. 6. Применение вертикальных клиновых ступенчатых врубов позволило получить КИШ не ниже 0,9 и добиться снижения удельных расходов ВВ и бурения в среднем на 10-15%.
