Научные основы управления действием взрыва параллельно-сближенных зарядов при подземной добыче руд

• Автор: Закалинский, Владимир Матвеевич
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 266 с. : ил.

Российская академия наук
Институт проблем комплексного освоения недр
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВИЕМ ВЗРЫВА ПАРАЛЛЕЛЬНО-СБЛИЖЕННЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧЕ РУД
05.15.11 - "Физические процессы горного производства"
05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук
На правах рукописи
Кандидат технических наук Закалинский Владимир Матвеевич
Специальности:
Научные консультанты:
проф., докт. техн
Викторов С.Д. докт. техн. наук Галченко Ю.П.
Москва, 1999
Оглавление
Введение Глава 1. Состояние изученности проблемы, задачи и методы исследований
1.1. Анализ современных методов управления взрывным разрушением
массива
1.2. Анализ опыта и тенденций взрывной отбойки при подземной
разработке рудных месторождений
1.3. Обоснование научного направления т постановка задач и методов
исследования
Глава 2. Механизм действия взрыва пучка параллельно-сближенных скважинных зарядов
2.1. Сущность универсального метода управления энергией взрыва
при подземной разработке
2.2. Образование фронта взрывной волны некруглой формы взрывом
пучкового заряда
2.3. Физическая модель процесса действия взрыва пучкового заряда Выводы
Глава 3. Разработка нового принципа расчета параметров крупномасштабной отбойки
3.1. Классификация эффективности крупномасштабной отбойки
3.2. Новый принцип расчета действия крупномасштабной отбойки Выводы
Глава 4. Теоретические предпосылки процесса формирования и управления фронтом взрывной волны в интересах горных технологий
4.1. Взаимодействие волн напряжений, при одновременном взрыве
сближенных зарядов
4.2. Задача о взаимодействии упругих волн двух одинаковых
сближенных зарядов
4.3. Динамика формы результирующей квазиплоской волны от взрыва
сближенных зарядов
4.4. Исследование зависимости параметров волн сжатия в горной
породе от формы пучкового заряда Выводы
Глава 5. Методология и методика расчета параметров крупномасштабной отбойки пучковыми зарядами с применением ВВ местного изготовления
5.1. Управление действием пучкового заряда путем изменения типа
ВВ и конструкции в единичных зарядах пучка
5.1.1. Разработка взрывчатых составов для пучковых зарядов
5.1.2. Способ заряжания пучковых скважин и формирование
конструкций единичных зарядов
5.2. Управление действием взрыва сближенных зарядов как
эффективный метод реализации требований горных технологий
5.3. Основы методологии расчета параметров крупномасштабной
отбойки
5.4. Методика расчета параметров отбойки пучковыми зарядами Выводы
Глава 6. Промышленные испытания и внедрение технологии отбойки руды пучковыми зарядами ВВ
6.1. Применение технологии отбойки на рудниках черной
металлургии
6.1.1. Технология отбойки руды пучковыми зарядами ВВ на рудниках
АО «Сибруда»
6.1.2. Внедрение созданной технологии отбойки руды в подземных
рудниках цветной металлургии
6.2. Применение технологии отбойки на рудниках цветной
металлургии
6.2.1. Внедрение технологии взрывной отбойки руды пучковыми
зарядами ВВ на руднике «Молибден» Тырныаузского вольфрамомолибденового комбината
6.2.2. Испытание и внедрение технологии отбойки руды на рудниках
Дальневосточного горнометаллургического комбината
6.3. Применение технологии отбойки на рудниках по производству
минеральных удобрений
6.4. Применение технологии отбойки на рудниках зарубежных стран

расход ВВ на отбойку - 1.05 кг/м3. Равномерное распределение ВВ в массиве благодаря незначительным отклонениям и смещениям скважин и улучшение детонационных характеристик ВВ при увеличении диаметра заряда, позволяет улучшить качество дробления взорванной массы, снизить выход негабаритных кусков.
Крупномасштабная отбойка применяется и при отработке целиков руды.
Для снижения сейсмического эффекта взрыва зарядов используются короткозамедленное взрывание и крепление выработок анкерами из упругого материала (в том числе резины) на цементном растворе.
Эти примеры показывают, что крупномасштабная отбойка в сильнотрещиноватых рудах, а так же монолитных малотрещиноватых, дает хорошие результаты. Способов для осуществления крупномасштабной отбойки на подземных рудниках, кроме минной, не существовало. Использование станков для бурения крупных скважин ограничивается их габаритами и мобильностью, которые с увеличением глубин разработки и горного давления должны определятся размерами подземных выработок ограниченного сечения. Габариты станков имеют, таким образом, естественный предел своего роста и совершенствование их конструкций вряд ли приведет далеко за пределы диаметра 200мм. Интересно в этой связи отметить, что на открытых разработках такая перспектива имеется и там наблюдается, во-первых, постоянная тенденция к росту крупногабаритной техники, включая буровые станки, во-вторых, имеется возможность осуществления крупномасштабной отбойки другим способом, например, образуя котловые полости методом огневого бурения. Для подземных работ такой способ полностью исключен из-за габаритов таких станков и загазованности окружающего пространства. Поэтому целесообразно изыскивать новые способы реализации крупномасштабной отбойки в подземных условиях.
С другой стороны, анализ современных методов управления взрывным разрушением горного массива и тенденций развития буровзрывных работ на подземных рудниках показал следующее.
Количество методов управления и распределения энергии взрыва в отбиваемом массиве имеют тенденцию только к безграничному увеличению и не носит целенаправленный характер. Это порождает, например, применительно к крупномасштабной отбойке проблему рационального (не говоря уже об оптимальном) выбора технического решения из современного арсенала многочисленно используемых при буровзрывных работах средств. Причем все здесь зависит от опыта и знаний инженерно-технического персонала,