"Взрывное дело"— научно-технический сборник

Сборник основан в 1922 году группой инженеров и специалистов взрывного дела, является единственным в России и странах СНГ рецензируемым специализированным периодическим изданием в области взрывного дела.

Сборник №122/79 (2019г.)

Теория и практика взрывного дела

Краткое представление
 Название статьи
Титул и выходные данные

Раздел 1. Исследования разрушения горных пород взрывом
УДК 622.235
Б.Р. Ракишев, академик НАН РК, доктор технических наук, профессор
З.Б. Ракишева, кандидат физико-математических наук, заведующая кафедрой
А.М. Ауэзова, кандидат технических наук, доцент
А.А. Орынбай, докторант каф. «Горное дело», старший преподаватель
(КазНТУ им. К.И.Сатпаева, Алматы, Республика Казахстан)

Влияние блочности массива и сетки скважин на гранулометрический состав взорванных горных пород

Ключевые слова: содержание естественных отдельностей в массиве пород, блочность массива пород, параметры буровзрывных работ, сетка скважин, автоматизированное определение гранулометрического состава взорванных пород

В статье проведен анализ влияния блочности массива пород и сетки скважин на грансостав взорванной горной массы. Он базируется на разработанном аналитическом методе определения гранулометрического состава взорванных горных пород при взрывании уступов скважинными зарядами. С использованием предложенного метода автоматизированного прогнозирования грансостава взорванных горных пород промоделированы результаты действия взрыва в массивах пород различной блочности и при различных сетках скважин

Библиографический список:
  1. Ракишев Б.Р. Автоматизированное проектирование и производство массовых взрывов на карьерах: – Алматы: Ғылым, 2016. -340 с.
  2. Rakishev B.R., Rakisheva Z.B. Theoretical estimation of granulometric structure of exploded mining rocks at the quarries.// Proceedings of the Siksteenth international Symposium on Mine Planning and Equipment Selection. (MPES 2007) and the Tenth International Symposium on 1 Environmental Issues and Waste Management in Energy and Mineral Production (SWEMP 2007). Bangkok, Toyland, 2007. – Vol.1. – P.908-912.
  3. Ракишев Б.Р., Ракишева З.Б., Ауэзова А.М., Куттыбаев А.Е. Аналитическое опреде-ление гранулометрического состава взорванной горной массы при скважинных зарядах дробления.// Взрывное дело -№113/70. Москва, 2015. С.6-19.
  4. NET Framework: https://www.microsoft.com/net.
  5. Lars Powers, Mike Snell. Microsoft Visual Studio 2015 Unleashed, 3rd Edition – Indian-apolis, Imprint Sams, 2015. – р.1320.
  6. Microsoft Visual Studio:https://www.visualstudio.com/
  7. Ракишев Б.Р., Ауэзова А.М., Казангапов А.Е. Структурно-иерархические модели массивов горных пород. ГИАБ, 2018. № 4. –С. 128-138.
  8. Жариков И.Ф. Регулирование степени дробления при взрывании высоких уступов. // Взрывное дело– №111/68. Москва, 2014. С.93-100.
  9. Виноградов Ю.И. Методика оценки эффективности дробления массива горных пород различными типами ВВ. // Взрывное дело– №104/61. Москва, 2010. С.91-97.
  10. Дугарцыренов А.В., Ким С.И., Должиков К.И., Петров А.Н., Марков В.С. Взрывное разрушение горных пород разнопрочных массивов // ГИАБ. 2012. №11. С.372-376.
  11. Вохмин С.А., Курчин Г.С., Кирсанов А.К. Процесс разрушения породы при взрыве заряда взрывчатого вещества // Вестник ЗабГУ. 2015. №11 (126). С.10-22.
УДК 622.235
Г.П. Парамонов, профессор, д-р техн. наук
В.Н. Ковалевский, доцент, канд. техн. наук
А.В. Мысин, аспирант
(Санкт-Петербургский Горный Университет, Санкт-Петербург, Россия)

Численное моделирование разрушения блока горной породы взрывом с учетом лабораторных экспериментов

Ключевые слова: численное моделирование, железистые кварциты, уравнение состояния, разрушение горных пород, взрыв, зоны разрушения, модель прочности Джонсона-Холмквиста- 2 (JH-2), конструкция скважинного заряда

В данной работе в качестве модели горной породы для лабораторного эксперимента используется блок железистых кварцитов. Показаны результаты лабораторных испытаний по определению прочностных характеристик горной породы. Процесс динамического нагружения и разрушения блока железной руды осуществляется с использованием кода ANSYS / AUTODYN, с учетом проведенных модальных экспериментов. Для изучения зон разрушений в горной породе, вызванных взрывом, предложен метод численного моделирования на основе модели прочности Джонсона-Холмквиста- 2 (JH-2). В качестве уравнения состояния горной породы выбрано полиноминальное, дополненное уравнением ударной адиабаты. Приведено сравнение результатов лабораторного эксперимента и численного моделирования, выполненного средствами программного комплекса ANSYS. Полученные результаты, позволяют использовать в дальнейшем отлаженную модель поведения взрывчатого вещества и горной породы для решения задач горного производства.

Библиографический список:
  1. Aldas, G.G. Explosive charge mass and peak particle velocity (PPV)-frequency relation in mining blast. //Journal of Geophysics and Engineering, No.7(3), p.223.
  2. Olsson, M., Bergqvist, I. What causes cracks in rock blasting? // Fragblast, No.6(2), pp. 221-233.
  3. Боровиков, В.А. Физическое моделирование действия взрыва и процесса разрушения горных пород взрывом // изд. ЛГИ, 1984. – 106 с.
  4. Ansys inc. Autodyn. Explicit software for non-linear dynamics: theory manual. Ansys inc.,2005. — 235 p.
  5. Федосеев А.В. Обоснование размеров сетки скважинных зарядов при взрывном разрушении слоистых массивов железистых кварцитов. //[Электронный ресурс] http://www.spmi.ru/sites/default/files/lib/sci/aspirant-doctorant/avtoreferaty/2014/dissertaciya_fedoseev.pdf#3.
  6. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва // М.: Физматгиз, 1959. С.799.
  7. Камянский В.Н. Повышение эффективности скважинной отбойки на карьерах при разновременном взрывании скважинных зарядов. //[Электронный ресурс] http://ипконран.рф/wp-content/uploads/2018/11/ Диссертация Камянского В.Н.pdf
  8. Lee E.L., Hornig, H.C., Kury, J.W. Adiabatic expansion of high explosive detonation products. // Livermore, California, No.41 p. 97.
  9. Johnson, G.R.; Holmquist, T.J. A computational constitutive model for brittle materials subjected to large strains, high strain rates and high pressures. In Shock Wave and High-Strain-Rate Phenomena in Materials; //CRC Press: Boca Raton, FL, USA, 1992; pp. 1075–1081.
  10. Johnson, G.R.; Holmquist, T.J. An improved computational constitutive model for brittle materials. //In AIP Conference of High-Pressure Science and Technology; American Institute of Physics: Colorado Springs, CO, USA; Volume 309, pp. 981–984.
  11. Johnson, G.R.; Holmquist, T.J. Response of boron carbide subjected to large strains, high strain rates, and high pressures. // J. Appl. Phys. No 85, pp.8060–8073.
  12. Johnson, G.R.; Holmquist, T.J. Response of aluminum nitride (including a phase change) to large strains, high strain rates, and high pressures. J. Appl. Phys., No.94, pp.1639–1646.
  13. Нефедов М. А. Направленное разрушение горных пород взрывом / М. А. Нефедов. – Спб, Изд. СПб университета. 235с.
УДК 622.261
И.Ф. Жариков, ведущий научный сотрудник, доктор технических наук
(ИПКОН РАН, Москва, Россия)

Качество подготовки взорванной горной массы – результат вида динамического нагружения горного массива

Ключевые слова: конструкция заряда,взрыв, ударные волны, напряжения, дробление среды, столкновения волн, разрушение, гранулометрический состав

Рассматриваются результаты исследования воздействия динамических нагрузок различного вида, определяемые конструктивными особенностями заряда взрывчатого вещества, на движение твердой среды и как результат, на распределение гранулометрического состава взорванной горной массы. Приведены результаты расчета газодинамических явлений, возникающих при взаимодействии отдельных частей заряда и их влияние на рост и ветвление трещин, приводящих к результирующему качеству подготовки взорванной горной массы для дальнейшего экскавирования.

Библиографический список:
  1. Мельников Н.В., Марченко Л.Н. Энергия взрыва и конструкция заряда// М., «Недра», 1964.
  2. Жариков И.Ф., Марченко Л.Н. Исследование механизма действия удлиненных зарядов при взрыве в твердой среде// Сб. «Взрывное дело», № 71/28, 1976, с. 81-90.
  3. Жариков И.Ф. Эффективность управления процессами буровзрывной подготовки горного массива к экскавации// Сб. «Взрывное дело», № 108/65, 2012, с. 82-92.
  4. Мусхелишвили Н.И. Сингулярные интегральные уравнения // Физматгиз, М., 1967, с. 195.
  5. Жариков И.Ф. Проблемы подготовки взорванной горной массы на глубоких горизонтах // Сб. «Взрывное дело», № 120/77, 2018, с. 109-121.
  6. Черепанов Г.П. О влиянии импульса на развитие начальных трещин// ПМТФ, № 1, 1983, с 49-55.
  7. Жариков И.Ф. Моделирование действия скважинных зарядов на плоских двумерных моделях//Сб. «Научные сообщения» ИГД им. А.А. Скочинского, № 317, 2001, с. 43-51.
  8. Жариков И.Ф., Кириллов М.А. Оптимизация параметров взрывов на сброс методом моделирования, «Горный вестник», №1, 1994, с. 25-30.
УДК 550.344; 550.348; 622.235
В.М. Губайдуллин, Генеральный директор
И.В. Бригадин, научный консультант, канд. техн. наук
С.Ив. Дорошенко, научный консультант, канд. техн.наук
С.А. Краснов, научный консультант, канд. техн. наук
(ООО «Промстройвзрыв», Россия, Санкт-Петербург)
А.А. Артемьев, Генеральный директор
М.С. Архипов, Главный инженер
(ООО «ХимТех», Россия, Санкт-Петербург)
Д.И. Михеев, зав. лабораторией
(РХТУ им. Д.И. Менделеева, Россия, Москва)
А.В. Трофимов, заведующий центром физико-механических исследований, канд. техн. наук
(ООО «Институт «Гипроникель», Россия, Санкт-Петербург)

Особенности разрушения массивов горных пород шпуровыми зарядами на основе гельпора

Ключевые слова: скальная порода, шпуровой заряд, гельпор, аммонит, зона дробления, зона трещиноватости, грансостав, детонация

В специальном эксперименте проведено сравнение особенностей разрушения прочных скальных пород взрывами шпуровых зарядов ПВВ «Гельпор ГП-Т» (разработан ООО «Научно-Производственное Предприятие «Химические Технологии»«) и аммонита. Корректность сравнительного воздействия достигалась реализацией нониусного подхода, т.е. высокой степенью идентичности условий взрывания. Показано распределение грансостава разрушенной породы. Отмечается усиленное действие взрывов зарядов гельпора по сравнению с зарядами аммонита в зоне трещинообразования. Приведены результаты исследования процесса детонации гелевых ПВВ электромагнитным методом. По эпюрам записей процессов детонации выявлены отличия взрывов зарядов гельпора и типовых ВВ, заключающиеся в уменьшении пика максимального избыточного давления, увеличенной длительности действия области повышенного давления и отсутствии четко различимой точки Чепмена-Жуге.

Библиографический список:
  1. Трубецкой К.Н., Викторов С.Д., Кутузов Б.Н., Репин Н.Я. Проблемы развития взрывного дела на земной поверхности. Взрывное дело. Вып. №101/58. М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН».2009. С. 3-24.
  2. Викторов С.Д., Казаков Н.Н., Шляпин А.В., Кретов С.И. Применение эмульсионных ВВ для дробления руды двухуступными блоками в карьере ОАО «Михайловский ГОК». Взрывное дело. Вып. №106/63. М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН».2011. С. 53-64.
  3. Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ, ч. 2, Взрывные работы в горном деле и промышленности; – М.: Издательство горная книга, МГГУ, 2008, с. 57-92
  4. Родионов В.Н., Адушкин В.В., Костюченко В.Н. и др. Механический эффект подземного взрыва, М., Недра, 1971.
  5. Адушкин В.В., Спивак А.А. Разрушающее действие взрыва в предварительно-напряженной среде // Записки Горного института. СПб, 2001,т. 148(1), с. 21-32.
  6. Мангуш С.К., Крюков Г.М., Фисун А.П. Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых. Учебник вузов. М.: Изд. АГН, 2000
  7. Научно-технический отчет «Сравнительные испытания по разрушению горных пород гелеыми, эмульсионными и штатными (типовыми) взрывчатыми веществами». ООО «Промстрой взрыв», ООО «ХимТех», СПб,2015,49с.
  8. Трофимов А.В. Методика обработки грансостава.
  9. Дорошенко С.И. Совершенствование технологии разрушения горных, кандидатская диссертация. ИПКОН РАН, М., 2014.
  10. Зайцев В.М., Похил П.Ф., Шведов К.К, Электромагнитный метод измерения продуктов взрыва, ДАН СССР, т.132, №6, стр. 1339, 1960 г.
УДК 622.268.4:622.235
А.В. Дугарцыренов, канд. техн. наук, доцент, кафедра « Физгео»
(Горный институт НИТУ МИСИС, г. Москва. Россия)
Р.А. Рахманов, научный сотрудник, канд. техн. наук
(ИПКОН РАН, г. Москва, Россия)

Оценка влияния воздушных промежутков на эффективность взрывания скважинных зарядов

Ключевые слова: скважина, воздушный промежуток, диаметр заряда и скважины, заряд, дробление, давление

В работе сделан обзор проведённых исследований по вопросу действия заряда с воздушным промежутком. Проведён аналитический анализ снижения давления продуктов детонации ВВ при взрывании зарядов с воздушным зазором. На основе проведённого аналитического исследования, показано, что в результате применения воздушных промежутков, существенно снижается действие взрыва на стенки скважин и уменьшается зона мелкодисперсного дробления. Показано, что с появлением воздушных промежутков снижается время вылета забойки из скважины. Предложены варианты оптимизации параметров взрывных работ за счёт применения воздушного промежутка.

Библиографический список:
  1. Лещинский А.В., Шевкун Е.Б. Рассредоточение скважинных зарядов. – Хабаровск, Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2009. – 154с.
  2. Дугарцыренов А.В., Рахманов Р.А. Оценка эффективности дробления горных пород зарядами с воздушными промежутками // Взрывное дело. 2018. № 121/78.
  3. Скважинные заряды с воздушными промежутками / М.С. Акаев, Б.Г. Трегубов, А.А. Крутилин, А.Г. Трофимович. Новосибирск, 1974. – 91с.
  4. Жариков И.Ф. Энергосберегающие технологии ведения взрывных работ на разрезах // Взрывное дело. 1998. № 91/48. С. 191-195.
  5. Шевкун Е.Б., Лещинский А.В. Рассредоточение скважинных зарядов пенополистиролом.
  6. Баум Ф.А. К вопросу оценки эффективности действия взрыва зарядов с воздушными промежутками // Взрывное дело. 1964. № 54/11. С. 48-52.
  7. Кривошеин И.Р., Рудник М.И., Коркунов Г.С. Выбор рациональной конструкции заряда на Всеволодо-Вильвенском карьере // Взрывное дело. 1963. № 51/8. С. 159-169.
  8. Мельников Н.В., Марченко Л.Н. Энергия взрыва и конструкция заряда. М., 1964. 138 с.
  9. Ким М.Ф. Опыт применения зарядов с воздушными промежутками на карьерах Казахстана // Взрывное дело. 1967. № 62/19. С. 215-225.
  10. Исследование эффективности зарядов с воздушными промежутками / М.Г .Новожилов, М.Ф. Друкованый, Л.М. Гейман, В.М. Комир, И.А. Семенюк // Взрывное дело. 1964. № 54/11. С. 113-124.
  11. Тиховидов А.Ф. Воздушные промежутки и простейшие ВВ – важные резервы повышения эффективности взрывной отбойки // Взрывное дело. 1964. № 54/11. С. 241-244.
  12. Бротанек И., Вода Й. Контурное взрывание в горном деле и строительстве. М., Недра, 1983. 144 с.
  13. Дугарцыренов А.В. Учет сил трения при движении забойки в скважине // Взрывное дело. 2016. № 116/73. С. 63-70.
  14. Дугарцыренов А.В., Ким И.Т., Рахманов Р.А., Заровняев Б.Н., Шубин Г.В., Николаев С.П. Влияние расширения продуктов детонации на время вылета забойки при взрыве скважинных зарядов. // Взрывное дело. 2016. № 116/73. С. 48-62.
  15. Дугарцыренов А.В., Рахманов Р.А., Заровняев Б.Н., Шубин Г.В. Управление импульсом давления продуктов детонации при взрыве скважинных зарядов на карьерах // Взрывное дело. 2018. № 119/76.
  16. Дугарцыренов А.В., Рахманов Р.А. Исследование процесса вылета комбинированной забойки при взрыве скважинных зарядов // Взрывное дело. 2018. № 120/77.

Раздел 2. Состояние и совершенствование взрывчатых веществ, приборов и средств взрывания
УДК 622.235
А.С. Державец, Генеральный директор
И.О. Шкалябин, Технический директор
(АО «Взрывиспытания»)
Ф.И.Галушко, Руководитель направления по БВР
(АО «МХК «ЕвроХим»)

Результаты сравнительных полигонных испытаниймодельных зарядов вв на основе пористой аммиачной селитры

Ключевые слова: пористая аммиачная селитра, взрывчатый состав, скорость детонации, детонационные характеристики, взрывчатые вещества

В статье приведены результаты сравнительных полигонныхиспытаний, которые были направлены на определение детонационных характеристик составов «АС+ДТ», как взрывчатых систем, и их оптимизации с использованием ПАС, производимой «НАК «Азот» по ТУ 2143.073-0576 1643-2013.Описана программа полигонных испытаний зарядов ВВ на основе указанной ПАС с дизельным топливом, которая предусматривает определение современными методами скорости детонации на специализированном испытательном комплексе АО «ГосНИИМаш».

Библиографический список:
  1. Рекомендации по перевозке опасных грузов. Руководство по испытаниям и критериям. ООН, ISBN 978-92-1-439039-8.
  2. Добрынин А.А. Взрывчатые вещества. Химия. Составы. Безопасность – М.: ИД Академии Жуковского, 2017. – 528 с.
  3. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. М.: Недра, 1980, – 453 с.
  4. Эквист Б.В. Теория детонации взрывчатых веществ: учеб. пособие – М.: Изд. Дом МИСиС, – 24 с.
  5. Morhard, Robert C.Explosives and Rock Blasting, Published by Blasters Tool & Supply Co, ISBN 10: 0961628405 / ISBN 13: 97809616284061987
УДК 622.235
А.В. Старшинов, к.т.н., технический директор
(Компания «МонМаг»)

Современные представления о структуре гранул аммиачной селитры и смесевых взрывчатых веществ на её основе

Ключевые слова: взрывчатые смеси, нитрат аммония, структура гранул, модель взрыва, химические процессы, продукты взрыва, окислы азота

Приведена классификация разновидностей АС (AN), выпускаемой азотными заводами РФ, включая разновидности ПАС (ANPP) мирового уровня качества. Выделены особенности структуры частиц-гранул новых разновидностей АС и смесевых ВВ на их основе. Для объяснения поведения смесей использованымодели взрыва, уточненные с привлечением закономерностей химии и образования конечных продуктов, часто содержащих окислы азота.


Раздел 3. Технология ведения взрывных работ при разработке месторождений твёрдых полезных ископаемых
УДК 622.235
Ж. Жамьян, к.т.н., Генеральный директор
(Компания «Монмаг», Монголия)
А.В. Старшинов, к.т.н., Технический директор
(Компании «Монмаг», Россия, Москва)
А. Темулин, Исполнительный директор
Б. Билегт, Менеджер по международному сотрудничеству компании «Бласт»
(Компания «Бласт», Монголия)
В.А. Белин, профессор Горного института
(НИТУ МИСиС, Россия, Москва):

Новые решения по обеспечению взрывных работ в Монголи взрывчатыми матералами

Ключевые слова: смесевые взрывчатые вещества, эмульсии, зарядные машины, забойка скважин, буровзрывные работы

Представлена краткая информация по опыту производства и применения смесевых ВВ в Монголии на примере компаний «Монмаг» и «Бласт» с выделением ряда оригинальных технологических и организационных решений. Приведены пути и способы повышения эффективности производства БВР для горнодобывающих предприятий, на основе комплексных решений по улучшению процессов производства и применения гранулированных и эмульсионных взрывчатых веществ.

УДК 622.235
Г.П. Парамонов, профессор, д-р техн. наук
В.Н. Ковалевский, доцент, канд. техн. наук
А.В. Мысин, аспирант
(Санкт-Петербургский Горный Университет, Санкт-Петербург, Россия)

Действие на массив горных пород скважинных зарядов различных конструкций

Ключевые слова: дробление горной массы, взрывная отбойка, конструкция заряда, скважинные заряды, конверсионные добавки, проработка подошвы уступа, гранулометрический состав

В статье изложены результаты опытно-промышленных испытаний, проведенных в условиях карьера ООО «Рубикон» месторождения «Ильмениоки». Для исследования скорости детонации взрывчатого вещества в зарядах различных конструкций использовались приборы DataTrapII VOD и MicroTrap, а в качестве измерительного кабеля использовался Probecable «GREEN». Выполнен расчет детонационного давления по измеренным значениям скорости детонации. Приведено сравнение результатов взрывного дробления для различных конструкций скважинных зарядов. Установлено, что при взрывании блоков достигается качественная проработка подошвы уступа, и при этом степень дробления сохраняется в заданных пределах при применении комбинированной конструкции из разнотипных ВВ, разделенных профилированным инертным промежутком.

Библиографический список:
  1. Мысин А.В., Миронов Ю.А., Парамонов Г.П. Совершенствование буровзрывных работ на железорудном карьере Открытого Акционерного Общества «Михайловский горно-обогатительный комбинат» // Журнал «Маркшейдерский Вестник» 2016 N6, С.19-24.
  2. Возгрин Р.А. Повышение качества дробления горной массы при применении скважинных зарядов эмульсионных взрывчатых веществ уменьшенного диаметра. [Электронный ресурс] // https://old.spmi.ru/system/files/lib/sci/aspirant-doctorant/avtoreferaty/2015/2015-1/dissertaciya_vozgrin.pdf
  3. Бабкин Р.С. Снижение выбросов оксидов азота при ведении взрывных работ на месторождениях, разрабатываемых открытым способом. [Электронный ресурс] // http://www.spmi.ru/sites/default/files/ imci_images/sciens/dissertacii/2018/ДиссертацияБабкинР.С.08.10.18.pdf
  4. Сильвестров В.В. О зависимости скорости детонации от плотности для ряда взрывчатых веществ. // ФГВ. №4. Т.42, 2006. – с. 116-124
  5. Меньшиков П.В., Синицин В.А., Маторин А.С. и др. Определение детонационных характеристик эмульсионных ВВ, изготовляемых в условиях горных предприятий. //М.: ГИАБ №7, М.,2010. – с. 298-301.
  6. Кутузов Б.Н., Горинов С.А., Собина Е.П. и др. Эмульсионные ВВ, Гранэмиты и ANFO: структура, инициирование, физико-технические основы создания.// М.: «Горная книга», 2011. – 64 с.
  7. Kovalevskiy V.N, Paramonov G.P., Mysin A.V. Impact of multicharge detonation on the explosion pulse value // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. No. 87. Pp. 43–46.
  8. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва // М.: Физматгиз, 1959. С.799.
  9. Ландау Л.Д. Определение скорости истечения продуктов детонации конденсированных взрывчатых веществ // М.: наука, 1969.– С. 499-503.
  10. Руководство по использованию измерителя скорости детонации. DataTrap II DATA/VOD Recorder. Редакция 3.0. – MREL Group of Companies Limited, Kingston, Can-ada, 2013. – 102 с.
УДК 622.235
А.А. Рожков, научный сотрудник
(Институт горного дела УрО РАН, Екатеринбург, Россия)

Методика расчета параметров рассредоточения скважинных зарядов в веере

Ключевые слова: гранулированный кварц, взрывная отбойка, рассредоточенный заряд, веер скважин, воздушный промежуток, удельный расход ВВ

При добыче ценного нерудного сырья остро стоит проблема переизмельчения материала при его взрывной отбойке, когда мелкие фракции попросту не отвечает требованиям к качеству конечного продукта. При подземной разработке основным способом ведения взрывных работ является скважинная отбойка веерами зарядов сплошной конструкции.
Основные недостатки способа – неравномерность распределения взрывчатого вещества по плоскости отбиваемого слоя и расходование значительной части энергии зарядов сплошной конструкции на бризантное воздействие, обязательно связанное с переизмельчением руды. В качестве решения данных проблем, автором предложена технология отбойки, сущность которой заключается в том, что равномерность распределения концентрации энергии ВВ в отбиваемом слое обеспечивается за счет рассредоточения зарядов воздушными промежутками и определенного порядка их размещения в плоскости веера. Для практической реализации технологии разработан способ формирования рассредоточенных зарядов в восходящих глубоких скважинах, не требующий значительного роста трудозатрат и дополнительных специальных средств. Создана специальная методика, позволяющая определить параметры рассредоточения, обеспечивающие выдержанный удельный расход ВВ по всей плоскости отбиваемого слоя.

Библиографический список:
  1. Götze J., Pan Y., Müller A., Kotova E.L., Cerin D. Trace Element Compositions and Defect Structures of High-Purity Quartz from the Southern Ural Region, Russia // Minerals. 2017, 7, P. 189.
  2. Огородников В.Н., Поленов Ю.А., Савичев В.Н. Особо чистый кварц Уфалейского кварценосного района (Южный Урал) // Известия УГГУ. 2018. №1. С. 23-32.
  3. Минералургия жильного кварца. Под ред. В.Г. Кузьмина, Б.Н. Кравца. – М.: Недра, 1990. – 294 с.
  4. Антонов В.А., Соколов И.В., Барановский К.В. Исследование экономической прибыли при освоении кварцевого месторождения // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018. №2. С. 379-388.
  5. Митюшкин Ю.А., Лысак Ю.А., Плотников А.Ю., Ружицкий А.В., Шевкун Е.Б., Лещинский А.В. Оптимизация параметров взрывных работ увеличением интервалов замедления // ГИАБ. 2015. №4. С. 341-348.
  6. Viktorov S.D., Kazakov N.N., Shlyapin A.V., Lapikov I.N. Camouflet Blasting of a Finite-Length Borehole Charge. Proceedings of the 8th Internftional conference on physical problems of rock destruction. – Beijing, China: Metallurgical Industry Press, 2014. P. 28-31.
  7. Jhanwar J.C. Theory and Practice of Air-Deck Blasting in Mines and Surface Excavations: A Review // Geotechnical and Geological Engineering. 2011. no. 29. P. 651-663.
  8. Шевкун Е.Б., Лещинский А.В., Галимьянов А.А. Управление буровзрывным дроблением скальных пород зарядами с воздушными полостями // Горный журнал. 2016. №2. С. 66-69.
  9. Melnikov N.V., Marchenko L.N., Zharikov I.F., Seinov N.P. Blasting methods to improve rock fragmentation // Acta Astronautica. 1978. Vol. 5. Р. 1113-1127.
  10. Соколов И.В., Смирнов А.А., Рожков А.А. Отбойка кварца рассредоточенными скважинными зарядами при подземной добыче // ГИАБ. 2017. №10. С. 178-185.
  11. Соколов И.В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г., Рожков А.А. Физическое моделирование взрывной отбойки высокоценного кварца // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2017. №1. С. 4-9.
  12. Латышев О.Г., Петрушин А.Г., Азанов М.А. Промышленные взрывчатые материалы: учебное пособие. Под ред. О.Г. Латышева. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2009. 221 с.
  13. Белин В.А., Крюков Г.М. Итоги развития теории разрушения горных пород взрывом // Взрывное дело. 2011. №105-62. С. 3-18.
  14. Соколов И.В., Барановский К.В. Выбор эффективной технологии подземной разработки месторождения кварца // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2016. №2. С. 10-17.
  15. Соколов И.В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г., Барановский К.В., Никитин И.В., Рожков А.А. Результаты экспериментальных исследований подземной добычи высокоценного кварца в условиях Кыштымского рудника // ФТПРПИ. 2018. №1. С. 97-106.
  16. Смирнов А.А., Рожков А.А. Исследования действия взрыва веера скважинных зарядов // Взрывное дело. 2018. №119-76. С. 118-128.
  17. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М.: Недра, 1976. 271 с.
  18. Жариков И.Ф., Марченко Л.Н. Исследования механизма действия удлиненных зарядов при взрыве в твердой среде // Взрывное дело. 1972. №71-28. С. 81-91.
  19. Соколов И.В., Смирнов А.А., Рожков А.А. Повышение эффективности добычи кварца применением плоской системы рассредоточенных зарядов // Изв. вузов. Горный журнал. 2018. №1. С. 56-65.
  20. Горинов С.А. Эффективность применения плоских систем зарядов для отбойки сильнотрещиноватых руд в подземных условиях // Изв. вузов. Горный журнал. 1985. №7. С. 68-73.

Раздел 4. Экология и безопасность при ведении взрывных работ
УДК 622.235
Маслов И.Ю., канд. техн. наук, гл. инженер
(ООО «ГлобалМайнингЭксплозив-Раша», Москва, Россия)

Изучение внутренней структуры колчеданных руд для оценки безопасности использования ВВ на основе аммиачной селитры

Ключевые слова: аммиачно-селитренные ВВ, топохимическая реакция, удельная поверхность и пористость колчеданных руд

Приведены результаты исследований внутренней структуры колчеданных руд, полученных методами микрометрии на сканирующем электронном микроскопе CarlZeissEVO и порометрии на порозиметре Pascal 440.Анализ полученных данных показывает, что дефектность микроструктуры колчеданных руд такова, что удельная поверхность образца в 30-3000 раз превосходит удельную поверхность бездефектного образца тех же размеров. Т.к. реакция взаимодействия пирита с аммиачной селитрой, содержащейся во взрывчатом веществе, происходит на поверхности пирита, то фактор различной развитости удельной поверхности руд необходимо учитывать при оценке безопасности ведения взрывных работ в колчеданных массивах с использованием АСВВ.

Библиографический список:
  1. «Руководство по предупреждению самопроизвольных загораний и взрывов взрывчатых веществ на основе аммиачной селитры при производстве взрывных работ в медноколчеданных рудах». Министерство металлургии СССР, 1991 год, – 7с.
УДК 622.235
Е.Н. Черных, кан. геолого-минералог. наук, ст. научный сотрудник
(Институт Земной Коры, СО РАН, г. Иркутск, Россия)
Г.В. Шубин, канд. техн. наук, доцент
Б.Н. Заровняев, докт. техн. наук, проф., директор института.
(СВФУ им. М.К. Аммосова, Горный институт, г. Якутск, Россия)

Мониторинг сейсмического воздействия массовых взрывов на геомеханическое состояние припортального участка массива штольни рудника «Удачный»

Ключевые слова: мониторинг, массив горных пород, массовые взрывы, сейсмическое воздействие, штольня, датчики-деформометры, термошпур, приращение деформаций

Для разработки рекомендаций по системе контроля над сейсмическим действием взрывов на подземные сооружения были проведены экспериментальные натурные исследования по оценке состояния локального участка у портала штолен с помощью методов, основанных на сейсмологических наблюдениях. Проведён анализ полученных результатов замера, сделаны выводы о целесообразности продолжения работ по изучению данного направления.

Библиографический список:
  1. Hongsen Luo, Yong He, Guohui Li1 and Ji Li. Slope Stability Analysis of Open Pit Mine Based on AHP and Entropy Weight Method, International Journal of Security and Its Applications, 2016, Vol. 10, No. 3, pp.283-294.
  2. Chao Peng, Zhaocai Zhang, Dong Ji, Zhenxiong Yan Stability Analysis of Open-Pit Slope ander Explosive Loads, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 2014, Vol. 19, Bund. M, pp. 2821 – 2827.
  3. Markéta Lednick, Zdeněk Kaláb. Vibration response of the waste rock dump in open pit mine caused by blasting operation, Acta Montanistica Slovaca, 2015, Volume 20, number 2, pp. 71-79.
  4. Миронов П.С. Взрывы и сейсмобезопсность сооружений.– М.: Недра, 1973.– 168 с.
  5. Kozyrev A.A., Semenova I.E., Rybin V.V., Avetisyan I.M. Stress redistribution in deep open pit mine Zhelezny at Kovdor iron ore deposit//Journal of Mining Science. 2015. Vol. 51. Iss.4. P. 659 – 665.
  6. Проект АК «Алроса» (ЗАО) «Вскрытие опытно-промышленного участка (ОППУ) рудника «Удачный» (вскрытие гор. –305 м и 380 м с отметки –170 м)». М., 2003. –45 с.
  7. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений в примерах и задачах: Учебное пособие для вузов. М.: Недра, 1989. – 270 с.
  8. Марков Г.А. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива. Л.: Наука, 1977. – 232 с.
  9. Microtermor Measurements Used to Map Thickness of Soft Sediments by Malte Ibs-von Seht and Jiirgen Wohlenberg Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 89, No. 1, February 1999. pp. 250-259.
  10. Адушкин В.В., Кочарян Г.Г., Родионов В.Н. О воздействии сейсмических колебаний малой амплитуды на инженерные сооружения. Доклады АН, Т. 369, № 6, 1999. С. 816-817.
  11. Бельфер И.К., Непомнящих И.А. Сейсмическая томография. (Региональная, разведочная и промысловая геофизика: Обзор ВИЭМС). М., 1988. – 70 с.
  12. Ефимова Е.А., Рудерман Е.Н. Возможности применения цифровой томографии для интерпретации геофизических данных. (Региональная, разведочная и промысловая геофизика: Обзор ВИЭМС. М., 1982. – 55 с.
  13. Черных Е.Н., Басов А.Д., Чечельницкий В.В. и др. Изучение массива многолетнемерзлых горных пород сейсмометрическим методом для оценки состояния подземных горных выработок. Отчет. Иркутск, 2006. – 72 с.
  14. Черных Е.Н., Басов А.Д., Шубин Г.В. [и др.] Изучение деформаций на контуре подземной выработки участка ОППУ рудника «Удачный» с помощью струнных датчиков// Южная Якутия – новый этап индустриального развития: материалы международ. науч. –практ. конф. (24-26 окт. 2007 г.). – Нерюнгри, 2007. – Т. 1. – С. 344 -346.
УДК 622.273: 65.011.12(088,8)
В.И. Ляшенко, канд. техн. наук., старший научный сотрудник
П.А. Кислый, главный специалист
(УкрНИПИИпромтехнологии, Украина)
В.И. Голик, д-р техн. наук, Профессор кафедры «Разработка месторождений полезных ископаемых»
(ФГБОУ ВПО «Северо–Кавказский государственный технологический университет», Украина)
В.И. Комащенко, д-р техн. наук, проф., Кафедра геофизических информационных систем
(Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) им. И.М. Губкина, Москва, Россия)
Р.А. Рахманов, научный сотрудник, канд. техн. наук
(ИПКОН РАН, г. Москва, Россия)

Повышение сейсмической безопасности подземной разработки скальных месторождений на основе применения новых средств инициирования взрывов зарядов ВВ

Ключевые слова: скальные месторождения, горные работы, сейсмическая безопасность, средств инициирования, безопасность работ

Приведены основные научные и практические результаты исследований повышения сейсмической безопасности подземной разработки скальных месторождений на основе применения новых средств инициирования зарядов ВВ. Описана новая методика исследований и выполнен анализ допустимой сейсмобезопасной величины заряда ВВ на одно замедление с помощью сейсмографа нового поколения, производства фирмы Instantel, Канада типа BlastMate Series III. Предложена эмпирическая зависимость для определения допустимого значения массы заряда ВВ на одно замедление (у) с учетом допустимой скорости смещения грунта у основания зданий и сооружений 0,4 см/с и расстояния между взрывами и защищаемыми объектами (х), а так же сохранности ветхих зданий, вида y=a∙х2 (здесь a–коэффициент, зависящий от сейсмоаккустических свойств горного массива и условий взрывания). Дан анализ ранее выполненных исследований и контрольных наблюдений, инструментальные замеры сейсмического действия взрыва приборами и аппаратурой, математический анализ и статистическая обработка результатов, установление зависимостей, выполнение расчетов и обоснований по стандартным и новым методикам.

Библиографический список:
  1. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. Москва. Недра, 1976. – 271 с.
  2. Цейтлин Я.И., Смолий Н.И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. М. Недра, 1981. – 192 с.
  3. Садовский М.А. Геофизика и физика взрыва. М.: Недра, 1997. – 334 с.
  4. Добыча и переработка урановых руд. Монография. Под общей редакцией А. П. Чернова. Киев. «Адеф – Украина». 2001,- 238 с.
  5. Бибик И.П., Ершов В.П., Кустиков Т.П. Технологические схемы буровзрывных работ в условиях Джерой–Сардаринского месторождения фосфоритов//Горный вестник Узбекистана. –2006. –№4(27). –С.36–37.
  6. Кутузов Б.Н., Эквист Б.В., Брагин П.А. Сравнительная оценка сейсмического воздействия взрыва скважинных зарядов при использовании системы неэлектрического инициирования и электродетонаторов с электронным замедлением. //Горный журнал. –2008. –№12. –С.44–46.
  7. Кутузов Б.Н., Эквист Б.В., Брагин П.А. Результаты промышленных испытаний электрических детонаторов с электронным замедлением / Сборник Взрывное дело – М: Изд-во МВК по ВД при Академии горных наук, 2009 – №101/58. – С. 147-153.
  8. ДСТУ 4704:2008. Проведення промислових вибухів. Норми сейсмічної безпеки. Взамін ДСТУ-П4704:2006. Введ. 01.01.2009// Держстандарт України. 2009.-10с.
  9. Коваленко И.Л., Куприн В.П. Взаимодействие эмульсионных взрывчатых веществ с сульфидными минералами // Взрывное дело. – 2010. – № 103/60. – С. 154–170.
  10. Никулова В.Г., Тимонина Т.В. Электродетонатор повышенной безопасности с заданными параметрами // Взрывное дело. – 2010. – № 103/60. – С. 241–255.
  11. Хоменко О.Е. Автоматизация проектирования паспортов буровзрывных работ путем оптимизации размещения шпуров / О.Е. Хоменко, Д.В. Рудаков, М.Н. Кононенко / Форум гірників: матеріали міжнар. наук.-практ. конф. – Д.: РВК НГУ, 2011. – С. 39 – 43.
  12. Khomenko O. Automation of drill and blast design / O. Khomenko, D. Rudakov, M. Kononenko // Scholl Underground Mining: New techniques and technologies in mining. – Netherlands: CRC Press Balkema, 2011. – P. 271 – 275.
  13. Ляшенко В.И., Кислый П.А. Сейсмический мониторинг подземной разработки урановых месторождений// Цветная металлургия. –2013. –№6–С.23–32.
  14. Ляшенко В.И., Кислый П.А. Повышение сейсмической безопасности подземной разработки сложноструктурных месторождений// Бюл. Цветная металлургия.-2014.-№4.-С.21-31.
  15. Ляшенко В.И., Кислый П.А. Обоснование допустимых скоростей смещения грунта возле зданий и сооружений при подземной разработке приповерхностных запасов месторождения под городской застройкой// Цветная металлургия. –2014. –№6. –С.17–28.
  16. Ляшенко В.И., Кислый П.А. Обоснование сейсмобезопасных параметров взрывов при подземной разработке приповерхностных запасов месторождения под городской застройкой// Известия вузов. Горный журнал. – 2015. – №2. –С.84–93.
  17. Ляшенко В.И., Кислый П.А Научно–методические основы сейсмических измерений в зоне действия взрывных работ на шахтах// Цветная металлургия. –2015. –№2. –С.15–28.
  18. Ляшенко В.И. Сейсмической безопасности при производстве взрывных работ под городской застройкой, –надежное приборно –методическое обеспечение// Бюллетень Черная металлургия.-2017.-№5.-С.14-23.
  19. Ляшенко В.И., Голик В.И. Научное и конструкторско–технологическое сопровождение развития уранового производства. Достижения и задачи//Горный информационно– аналитический бюллетень . – 2017. –№7. –С.137–152.
  20. Ляшенко В.И., Голик В.И., Комащенко В.И., Кислый П.А. Повышение эффективности взрывных работ в шахтах// Сборник «Взрывное дело» – 2018.- №119/76.
  21. Jonson D. Controlled shock waves and vibrations during large and intensive blasting operations under Stockholm city // Workshop on Tunneling by Drilling and Blasting hosted by the 10th Int. Symp. On Fragmentation due to Blasting (Fragblast 10), New Delhi, India, 24 – 25 November, 2012. P. 49–58.
  22. Monalas F. I., Arusu T. Blasting works in urban area A Singapore case study // Workshop on Tunneling by Drilling and Blasting hosted by the 10th Int. Symp. On Fragmentation due to Blasting (Fragblast 10), New Delhi, India, 24–25 November, 2012, Р. 23–30.
  23. Huang F.W., Liu D.Y., Luo H., Liu B. Analysis on attenuation-amplification effect and vibration monitoring of pier-beam of continuous beam bridge under near blasting // Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 353–356. P. 1919–1922.
  24. Gupta I.D., Trapathy G.R. Comparison of construction and mining blast with specific reference to structural safety // Indian Mining and Engineering Journal. 2013. Vol. 54. No. 4. Р. 13–17.
  25. Cardu M., Seccatore J., Vaudagna A., Rezende A., Galvão F., Bettencourt J. S., Tomi de G. Evidences of the influence of the detonation sequence in rock fragmentation by blasting. Part I // REM: Revista Escola de Minas. 2015. Vol. 68. No 3. P. 337–342.
  26. Woodward K., Wesseloo J. Observed spatial and temporal behaviour of seismic rock mass response to blasting // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2015. Vol. 115. No 11. P. 1044–1056.
УДК 622.235:622.831
В.Н. Тюпин, профессор, д-р техн. наук, профессор.
(Белгородский государственный национальный исследовательский университет, НИУ БелГУ, г.Белгород, Россия)

Определение безопасных расстояний при проведении массовых взрывов вблизи выработанногопространства в трещиноватых горных массивах

Ключевые слова: массовые взрывы, выработанное пространство, открытая поверхность выработок, камер, пещер, допустимые упругие деформации, формула расчета, численные расчеты, достоверность

Обосновывается необходимость определения безопасных расстояний от места проведения массового взрыва (подземные или открытые горные разработки) до открытой поверхности подземной горной выработки, камеры или пещеры. Получена теоретическая формула определения безопасного расстояния,менее которого происходят необратимые деформации и обрушение открытых поверхностей горного массива. Численные расчеты и сравнение с данными практики указывают на достоверность полученной формулы, которую можно применять для предварительных расчетов безопасного расстояния. В формуле учитывается устойчивость массива, его напряженное состояние в районе охраняемого обнажения. Использование формулы позволит корректировать параметры массового взрыва с целью снижения его негативного воздействия на открытые поверхности выработанного пространства.

Библиографический список:
  1. Трубецкой К. Н., Чантурия В. А., Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В. Комплексное освоение месторождений и глубокая переработка минерального сырья. – М. : Наука, 2010. – 437с.
  2. Каплунов Д. Р., Калмыков В. Н., Рыльникова М. В. Комбинированная геотехнология. – М.: ИД «Руда и металлы», 2003. – 560 с.
  3. Яковлев В.Л., Соколов И.В., Саканцев Г.Г., Кравчук И.Л. Исследование переходных процессов при комбинированной разработке рудных месторождений // Горный журнал. 2017. № 7. С. 46–50. DOI: 10.17580/gzh.2017.07.08.
  4. Шапошник Ю.Н., Неверов А.А., Неверов С.А., Никольский А.М. Оценка влияния накопившихся пустот на безопасность доработки Артемьевского месторождения // ФТПРПИ. 2017.№3. С.108-118.
  5. Барышников В.Д., Федянин А.С., Пуль Э.К., Барышников Д.В. Результаты геомеханического мониторинга подкарьерного массива рудника «Мир» АК «АЛРОСА»// ФТПРПИ.2017.№1. С.38-46.
  6. Адушкин В.В., Кишкина С.Б., Куликов В.И., Павлов Д.В. и др. Построение системы мониторинга потенциально опасных участков Коробковского месторождения Курской магнитной аномалии // ФТПРПИ.2017.№4. С.3-13.
  7. Соколов И. В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г., Никитин И.В. Методология выбора подземной геотехнологии освоения переходных зон при комбинированной разработке рудных месторождений // Горный журнал. 2018. С.22-26. DOI: 10.17580/gzh.2018.01.03.
  8. Справочник взрывника. /Под ред. Б.Н. Кутузова. -М.:Недра,1988. 511 с.
  9. Тюпин В.Н. Взрывные и геомеханические процессы в трещиноватых напряженных горных массивах. – Белгород: ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», 2017. – 192 с.
  10. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. – М.: Недра, 1976. 271 с.
  11. Бахарев Л.В., Равикович Б.С., Земляной Г.И., Велинский С.П. Состояние, проблемы, пути их решения и перспективы развития открытых горных работ//Горный журнал. – 1990. – №9, с. 18-23.

Раздел 5. Информация, хроника
Ракишев Баян Ракишевич (к 85-летию со дня рождения)
Исполнилось 70 лет Василию Ивановичу Ляшенко

 << Вернуться назад
Вход для пользователей
Имя пользователя:

Пароль:
Забыли пароль?Регистрация
Восстановление пароля
Имя пользователя или e-mail:


Код с картинки:
 
Регистрация пользователя

Имя пользователя:

Пароль:

Повтор пароля:

Код с картинки:
Название организации:

ИНН/КПП:

Юридический адрес:

Почтовый адрес:

Контактный телефон:

Контактное лицо:

E-mail:
Полное имя:

Контактный телефон:

Почтовый адрес:

E-mail:
Нажимая кнопку "Зарегистрироваться", я соглашаюсь на обработку персональных данных.
Мы гарантируем безопасность ваших данных и защиту от ненужных рассылок. Смотреть соглашение
 
Доступ к сетевой версии

Тексты статей предоставляются зарегистрированным пользователям, оплатившим доступ к выбранному выпуску сборника.