Презентация Сергея Викторова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт проблем комплексного освоения недр
Российской академии наук
С.Д. ВИКТОРОВ, В.М. ЗАКАЛИНСКИЙ, А.А. ОСОКИН
РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
УСЛОВИЯХ И СИСТЕМАХ ПОДЗЕМНОЙ
РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
а
2,0
3,5
1,5 1,0
4,0
4
Конструкция зарядов ВКЗ блока I р.т.
III в этаже 345-425 м.
а) ВКЗ-1, б) ВКЗ-2:
1) выработка подсечки,
2) восстающая горная выработка,
3) инертные промежутки, 4) ВВ.
4,0
6,0
3
29,0
0,5
36,0
4,0
3,0
1,5
4,0
6,0
1,0
4,0
4,0
б
8,0
1
8,0
8,0
7,0
2
2
VII
28
14
39
1
IV
27
3
VIII
52
III
VI
48
ВКЗ-2
51
47
43
III
XIII
3
36
I
VI
II
4
24
35
10
II
23
54
0 46
50
53
VIII
3
0
ВКЗ-1
XI
45
41
49
I
III
44
1
I
42
IV
V
9
VI
0
40
VII
6
IV
5
19
I
5
31
V
18
Отбойка блока № 32 в этаже (280)÷(-210)
м
Таштагольского
рудника
зарядами
ВКЗ
и
экранирущими по волновой схеме
взрывания. 1) буровая выработка;
2)
(1÷52)
экранирующие
скважинные заряды; 3) ВКЗ; 4)
компенсационная
камера;
5)
зажатая
среда;
O-I-XIII)
очередность взрывания зарядов.
III
2
4
IV
II
30
VI
17
3
VII
29
IX
16
VIII
2
X
15
XI
1
3
I
XII
II
XI
0
XI
XI
II
X
X
2
III
XI
0
I
3
IV
VI
II
II
III
V
VII
IV
IX
II
III
XI
V
XI XI
IV
XI
I
XI XI
4
I
Отбойка блока № 34 в
этаже (-280)÷(-210) м по
схеме взрывания волна.
1) буровые выработки; 2)
компенсационные
камеры;
3)
зажатая
среда; 4) ВКЗ; I-XI —
очередность взрывания
зарядов.
0
V
X
XI
1
III
0
0
4
1
3
2
4
5
7
8
2
1
6
4
3
9
11
10
6
5
12
13
14
15
18
19
22
24
2
8
7
17
16
20
1
1
23
25
26
5
ВКЗ-1
2
4
2
3
27
5
6
1
4
ВКЗ-2
2
5
4
9
11
10
3
4
8
7
3
ВКЗ-7
1
3
21
5
ВКЗ-3
12
ВКЗ-8
14
13
2
1
15
ВКЗ-4
3
16
17
5
4
18
2
1
ВКЗ-9
1
2
3
5
4
4
ВКЗ-5
3
5
21
ВКЗ-10
2
1
4
23
22
ВКЗ-6
ВКЗ-11
20
19
1
4
24
25
2
26
3
5
9
10
27
3
11
5
ВКЗ-12
12
13
30
28
29
31
32
14
Схема расположения зарядов ВКЗ и
экранирующих в блоке № 3 в этаже
225÷285 м. 1 - 35 — экранирующие
скважины; ВКЗ-1, ВКЗ-2, ВКЗ-3… и
проекции горизонтальных скважин
в потолочине блока.
33
34
35
5
Классификация взрывной отбойки по выбору ее вида в различных условиях
Глубина
разработки
1
200-500
Типы
горных
пород
2
1.Сильнотрещиноватые
4
W > Pk ≥ d
5
4-7
8-14
15-20
4-7
8-14
15-20
4-7
8-14
15-20
6
II, III
I
I
II
I
I
II, III
II, III
I,II, III
7
CО
КО
КО
СО = КО
КО
КО
СО = МО
СО
СО ≥ КО
2.СреднеПороды средней
трещиноблочности. Расстояние
ватые (немежду трещинами d от
равно-мерно размера кондиционного
трещинокуска до расстояния
ватые)
между скважинами
или линии наименьшего
сопротивления W
W ≥ d ≥ Pk
4-7
8-14
15-20
4-7
8-14
15-20
4-7
8-14
15-20
II,
II,
II,
II,
II,
II,
II,
II,
II,
III
III
III
III
III
III
III
III
III
МО ≥ СО
МО = СО
МО
МО ≥ СО
МО
МО
МО
МО
МО
d ≥ W > Pk
4-7
8-14
15-20
4-7
8-14
15-20
4-7
8-14
15-20
I,II, III
I, III
I, III
II, III
I, III
I, III
II, III
II, III
II, III
СО
СО = КО
СО = КО
СО
СО ≥ КО
СО = КО
МО
МО ≥ СО
МО = СО
>700
500-700
>700
200-500
500-700
>700
Коэффициент
крепости
пород,
f
3
Трещины от мелких до
таких, среднее
расстояние между
трещинами всех систем
d не превышает размера
кондиционного куска Pк.
На один метр в любом
направлении приходится
не менее 1-2 трещин
500-700
200-500
Характерные признаки
горных пород
Соотношение
между
параметрами
взрыва,
W,d, Pk
Комплексное влияние условий
взрывных работ с глубиной на
выбор
класса
типа масштабсистем
ности отбойки
разработ(МО, СО, КО)
ки, №
и ее эффективности
(═, ≥)
3.Малотрещиноватые
(монолитные)
Редкие трещины,
расстояние между
которыми близки к
параметрам отбиваемого
слоя; имеются
отдельные ослабления,
микротрещины и более
частые трещины,
хорошо проводящие
волны
W – линия наименьшего сопротивления, d – среднестатистическое расстояние между трещинами в
разрушаемой части массива массиве, Pk – размер кондиционного куска на руднике.
6
Алгоритм физической модели выбора высокоинтенсивной взрывной подготовки
массива на больших глубинах: W – линия наименьшего сопротивления, d –
среднестатистическое расстояние между трещинами в разрушаемой части массива,
Pk – размер кондиционного куска на руднике.
7
Схема устройства для проведения экспериментальных исследований:
1) исследуемый образец геоматериала; 2) опорные плиты пресса; 3) сквозная цилиндрическая
полость; 4) пробоотборные трубки; 5) счетчик аэрозольных частиц; 6) воздушный фильтр.
8
Экспериментальный стенд для исследований
9
Результаты испытаний при одноосном сжатии
образца доломита
Зависимость эмиссии частиц от напряжений сжатия для образца доломита в различных диапазонах:
а) 0.3-0.5 мкм; б) 0.5-5.0 мкм; в) >5.0 мкм;
 – напряжение сжатия, МПа, N – приведенное количество частиц, 1/м2·с.
10
Результаты исследований при испытаниях различных
типов горных пород
Мрамор
N
80
Доломит
N
60
Известняк
N
150
250
120
200
90
150
60
100
30
50
40
20
0
0.3-0.5 мкм
0.5-5.0 мкм
>5.0 мкм
Гранит
N
0
0.3-0.5 мкм 0.5-5.0 мкм
>5.0 мкм
Уртит
N
0
0.3-0.5 мкм 0.5-5.0 мкм
>5.0 мкм
Песчаник
N
4000
25000
25000
3000
20000
20000
15000
15000
10000
10000
5000
5000
2000
1000
0
0.3-0.5 мкм 0.5-5.0 мкм
>5.0 мкм
0
0.3-0.5 мкм 0.5-5.0 мкм
>5.0 мкм
0
0.3-0.5 мкм 0.5-5.0 мкм
>5.0 мкм
Распределение эмиссии частиц при фиксированном относительном уровне нагружения P=0.8P*:
P* – предельное значение нагрузки, при которой произошло разрушение образца.
11
ВЫВОДЫ
Таким образом, разработанная физическая
модель процесса интенсивной взрывной подготовки
горного массива и представленная на ее основе
методология
выбора
рациональных
способов
взрывного разрушения в сложных условиях
определяют новый подход в этой области горной
науки.
12