Интенсификация процесса дробления массива разнопрочных горных пород кумулятивными зарядами при открытой разработке месторождений фосфоритов : на примере Джерой-Сардаринского месторождения, Узбекистан

• Автор: Нутфуллоев, Гафур Субхонович
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.1. Анализ выполненных исследований по управлению взрывным разрушением массива разнопрочных горных пород
1.2. Анализ способов и определение эффективных параметров БВР в массиве разнопрочных горных пород взрывами скважинных зарядов ВВ

1.3. Цель, задачи и методы исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕЙСТВИЯ УКОРОЧЕННЫХ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ С КУМУЛЯТИВНЫМ ЭФФЕКТОМ В МАССИВЕ РАЗНОПРОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
2.1. Гидродинамическая теория кумуляция зарядов ВВ при дроблении массива разнопрочных горных пород

2.2. Расчет параметров кумулятивных зарядов ВВ при дроблении крепких пропластков

2.3. Определение глубины разрушения заряда ВВ с кумулятивным эффектом в массиве разнопрочных горных пород
2.4. Физическое моделирование действия укороченного заряда с кумулятивным эффектом в массиве разнопрочных горных пород
2.5. Исследование распределения напряжений вблизи укороченного заряда с
кумулятивным эффектом в массиве разнопрочных горных пород
Выводы по главе
3.ПОЛУПРОМЫШЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕЙСТВИЯ ВЗРЫВА ЗАРЯДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ С КУМУЛЯТИВНЫМ ЭФФЕКТОМ В МАССИВЕ РАЗНОПРОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД
3.1. Условие геометрического подобия действия взрыва скважинного заряда ВВ с кумулятивным эффектом в массиве разнопрочных горных пород
3.2. Методика проведения полупромышленных исследований
3.3. Изменения скорости схлопывания кумулятивной выемки в зависимости от высоты конусной облицовки
3.4. Изменение угла схлопывания кумулятивной воронки в зависимости от высоты прокладки до крепкого пропластика
3.5. Изменение скорости кумулятивной струи в зависимости от угла вершины кумулятивной облицовки
3.6. Изменение глубины разрушения крепкого пропластика в зависимости от высоты прокладки
3.7. Моделирование регистрации импульса волны напряжений в массиве разнопрочных горных пород
3.8. Методика проведения эксперимента по регистрации импульса волны при взрыве заряда ВВ с кумулятивной выемкой
3.9. Обработка результатов измерений импульса ударной волны
Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ СПОСОБОВ РАЗРУШЕНИЯ МАССИВА РАЗНОПРОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ЗАРЯДАМИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

4.1. Разработка способа разрушения массива разнопрочных горных пород взрывами рассредоточенных и укороченных скважинных зарядов ВВ с кумулятивным эффектом
4.2. Определение эффективных параметров ведения БВР в разнопрочных горных породах и разработка методики их инженерного расчета в промышленных условиях
4.3. Промышленное испытание разработанного способа разрушения массива разнопрочных горных пород взрывами рассредоточенных и укороченных скважинных зарядов ВВ с кумулятивным эффектом
4.4. Определение экономической эффективности разработанного способа
разрушения массива разнопрочных горных пород
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В основных направлениях экономического развития Республики Узбекистан предусмотрен подъем экономики страны главным образом за счет ускорения научно-технического прогресса и широкого внедрения энергосберегающих технологий. Поиск эффективных путей снижения энергоемкости разрушения горных пород является одним из основных направлений современных научных исследований в горной науке. Ведущую роль в общем технологическом комплексе процессов горного производства занимает процесс рыхления горных пород буровзрывным способом.
Наличие крепких включений в сложноструктурном массиве горных пород затрудняет эффективное использование традиционных методов, так как ведет к большому выходу негабаритов, в связи с чем возникает необходимость разработки и внедрения специальных методов буровзрывной подготовки.
При реализации известных разработанных способов взрывного разрушения массива разнопрочных горных пород не обеспечивается равномерное дробление руды с включением крепких пропластков, что ведет к ухудшению качества подготовки горной массы и повышенным затратам на экскавацию. Применение известных способов взрывания разнопрочных массивов горных пород, включающих определение свойств твердых включений, пределов прочности массива горных пород и крепких включений, бурение вертикальных основных и дополнительных скважин, не обеспечивает достаточной эффективности дробления массива горных пород с различными твердыми включениями.
Вопросы дробления массива разнопрочных горных пород скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ) с использованием кумулятивного эффекта, разработки способов и эффективных параметров ведения буровзрывных работ (БВР) в сложных горно-геологических условиях в отечественной и зарубежной литературе недостаточно освещены. Отсутствуют закономерности изменения радиуса действия кумулятивного заряда в зависимости от массы ВВ в скважине, глубины действия кумулятивной струи и плотности заряда, а также свойств взрываемого массива горных пород.

взрывание зарядов ВВ. Способ широко используют при термическом бурении и расширении скважин, пробуренных механическими способами, в термобуримых породах. При этом значения прочностных свойств вмещающих пород и более крепких включений отличаются не более чем в 1,5 раза.
Указанный способ не гарантирует получение требуемого качества дробления разнопрочных массивов, так как не учитывает совокупности основных свойств вмещающих пород, включений и применяемого ВВ. Вследствие этого не обеспечивается равенство диаметров зон регулируемого дробления во вмещающих менее крепких породах и более крепких включениях, что снижает эффективность и равномерность дробления разнопрочных массивов.
Также известен способ [43] взрывания разнопрочных массивов горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий определение наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений, бурение вертикальных скважин, расширение скважин на участках пересечения ими твердых включений, заряжание скважин зарядами промышленного ВВ, диаметр которых равен диаметру скважин, и взрывание зарядов ВВ, отличающийся тем, что предварительно определяют пределы прочности при растяжении, коэффициенты Пуассона и модули Юнга вмещающих пород и твердых включений, а диаметр расширяемых участков скважин принимают из соотношения:

а = |р^Е, (1.15)
N ' ' Р
где - диаметр нерасширенных участков скважин, мм;
о?“ и ЛрМ - пределы прочности твердых включений и вмещающих пород при растяжении соответственно, Па;
и &3нр - коэффициенты, характеризующие степень расширения зарядной полости расширяемых и нерасширяемых участков скважин под действием газообразных продуктов детонации соответственно: