Комплекс средств для оценки свойств массивов горных пород на карьерах

• Автор: Жуковский, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.15.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 166 с.

Содержание
Введение
Глава 1. Состояние работ, задачи и структура научных исследований
1.1. Способы определения свойств горных пород в условиях открытых горных работ (ОГР)
1.2. Средства для определения свойств массивов горных
пород в условиях ОГР
1.3. Требования к разрабатываемым средствам
1.4. Основные задачи, методы и структура научных исследований
Глава 2. Оценка свойств массивов горных пород в процессе их
разработки для обеспечения БВР
2.1. Целесообразность повышения точности сведений о свойствах горных пород
2.2. Совместимость средств информационного обеспечения с технологическим процессом буровзрывных работ на карьерах
2.3. Уточнение параметров БВР по сейсмическим данным
2.4. Выводы
Глава 3. Аппаратурно - измерительный комплекс для оценки
свойств горных пород на карьерах
3.1. Управление процессами измерений
3.2. Возбуждение колебаний при исследованиях в условиях

3.2.1.Электродинамические излучатели для скважинных источников малой мощности
3.2.2.Мощный источник крутильных колебаний
3.2.3.Возбуждение колебаний в водной среде источником электроискрового типа
3.2.4.Импульсный источник звуковых колебаний в воздушной среде
3.3. Прием сейсмического сигнала в условиях ОГР
3.3.1.Прием сейсмического сигнала в условиях интенсивых электромагнитных помех
3.3.2.Применение акселерометров в качестве датчиков сейсмического сигнала
3.4. Регистрация сейсмического сигнала
3.4.1.Запись сейсмического сигнала на магнитный носитель
3.4.2.Увеличение числа регистрирупдах каналов сейсмостанции
3.4.3.Анализ сигнала, записанного в памяти сейсмостанции, аналоговыми приборами
3.5. Выводы и результаты
Глава 4. Исследования и испытания разработанного аппаратурного комплекса
4.1. Структура аппаратурно-измерительного комплекса
4.2. Применение аппаратурно-измерительного комплекса
4.3. Выводы
Заключение
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
Эффективность ведения буровзрывных работ на карьерах во многом определяется точностью и оперативностью сведений о свойствах горных пород разрабатываемого массива. Ошибки при определении и учете свойств пород приводят к ухудшению дробления или перерасходу взрывчатых веществ, что увеличивает затраты на буровзрывные работы. На участках со сложным геологическим строением для получения удовлетворительных результатов дробления приходится вести работы с явно завышенными удельными расходами взрывчатых веществ (например, на разрезе "Ольжерасский" в 1995 г. он составлял 1,4 кг/м3, что в 1,5 раза выше среднего по Кузбассу) . В то же время снижение удельного расхода, разрежение сетки скважин, не обоснованные более точными сведениями о массиве, могут привести к существенным экономическим потерям. Наиболее адекватные и оперативные сведения о массиве могут быть получены на основе исследований свойств пород в естественном залегании методами многоволновой сейсмометрии. Однако большинство средств, используемых при таких исследованиях, сложны, не приспособлены к условиям открытых горных работ, требуют привлечения высококвалифицированных специалистов, плохо вписываются в технологический процесс, вследствие чего не находят широкого применения на действующих горнодобывающих предприятиях. Таким образом, проведение исследований, направленных на повышение технологичности средств измерений и создание специализированного аппаратурно-измерительного комплекса для совершенствования информационного обеспечения буровзрывных работ на карьерах является актуальной научной задачей.
Целью работы является разработка средств для оперативного определения свойств пород в естественном залегании при проведении буровзрыв-

Из рассмотренного следует, что для каждой горной породы с определенными свойствами можно построить зависимость Со = F(Cb), аналогичную показанной на рис. 2.1.
Таким образом, для реального блока, сложенного породами с разными физико-механическими свойствами и структурой (перемежающимися, крепкими включениями И др.) имеет место семейство кривых Coi = F(Cbi)> причем каждая из кривых для породы со свойствами fi имеет оптимальное значение Cboi (рис. 2.2). В идеальном случае для взрывания скважин на блоке с такими характеристиками залегания пород требуется более сложная конструкция заряда ВВ (например рассредоточенный заряд), учитывающая условия залегания пород в каждой взрывной скважине. Наилучшие результаты БВР могут быть достигнуты при сложной структуре заряда, учитывающей свойства пород в каждой прослойке или каждой конкреции. Другие конструкции приводят либо к увеличению расхода ВВ, либо к потерям другого рода.
Из рассмотренного следует, что в реальных условиях для качественного взрывания требуется достоверная, достаточная по точности информация о свойствах пород и структуре взрываемого блока с учетом изменения свойств разных частей блока пород, индивидуальных свойств их в каждой скважине.
В общем случае задача состоит в получении информации о распределении свойств пород. Как показано в [74,79], при оптимальном заряде для однородной горной породы распределение фракций взорванной массы подчиняется нормальному (Гауссову) закону, либо близко к нему (с небольшой правосторонней асимметрией). В таком случае для залегания пород с перемежающимися свойствами может иметь место многокомпонентный