"Взрывное дело"— научно-технический сборник

Новые технологии взрывного дела на службе горных предприятий России. Итоги 21 международной конференции АНО НОИВ

Ключевые слова:конференция, взрывные работы, взрывчатые материалы, научно-техническая информация, буровая техника, цифровые технологии, промышленная безопасность, дистанционные методы мониторинга, проектирование, эмульсионная матрица, аммиачная селитра

Представлены основные результаты научно-производственной конференции по горному и взрывному делу. Основной целью которой являлось обсуждение широкого круга вопросов проведения горных и взрывных работ, обмен научно-технической информацией, определение перспективных направлений создания и развития новой техники и технологий, разработка совместных научных программ, установление деловых контактов между специалистами горного профиля и участниками оборота взрывчатых материалов промышленного назначения России и зарубежных стран. В работе конференции приняли участие более 240 представителей 103 министерств, ведомств, организаций и предприятий, представляющих все отрасли промышленности, основные из которых: железорудная, угольная, цветная металлургия, цементная и алмазодобывающая, благородных металлов, химической и удобрений, строительная. Среди участников были ведущие ученые и специалисты академических и научно-исследовательских институтов, экспертных и сертификационных центров, а также организаций и предприятий машиностроительных отраслей в области создания заводов по производству взрывчатых материалов.

Оценка продолжительности безопасного разогрева колчеданного включения в аммиачно-селитренное ВВ

Ключевые слова:аммиачно-селитренные ВВ, сульфидные руды, температура разогрева очага взаимодействия руды и аммиачно-селитренных ВВ, давление в очаге взаимодействия

Предложена методика оценки допустимого времени нахождения аммиачно-селитренных ВВ во взрывных скважинах в сульфидном массиве при формировании локальных очагов разогрева. Полученные результаты позволяют обоснованно сформировать направление дальнейших исследований, как для обеспечения безопасности взрывных работ, так и для разработки безопасных технологий взрывания колчеданных руд при помощи аммиачно-селитренных ВВ.

1. Калганов Е.В. Эмульсионные промышленные вещества. – 1-я книга (Составы и свойства)/ Е.В. Калганов, В.А. Соснин. – Дзержинск, Нижегородской обл.: Изд-во ГосНИИ «Кристалл». – 2009. – 592 с.
2. Катышев С.Ф. Моделирование поведения аммиачной селитры в зарядных скважинах/ С.Ф. Катышев, В.Н. Десятник, Л.М. Теслюк// Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. – 2012. – № 7. – С. 29-34.
3. Катышев С.Ф. Определение условий безопасного применения аммиачно-селитровыхтвзрывчатых веществ на сульфидных месторождениях / С.Ф. Катышев, В.Н. Десятник, Л.М. Теслюк// Пожаровзрывобезопасность. – 2009. – Т. 18. – № 2. – С. 24-28.
4. Катышев С.Ф. Определение условий безопасного применения аммиачно-селитровыхтвзрывчатых веществ на сульфидных месторождениях / С.Ф. Катышев, В.Н. Десятник, Л.М. Теслюк// Пожаровзрывобезопасность. – 2012. – Т. 21. – № 5. – С. 42-44..
5. Катышев С.Ф. Определение условий безопасного применения аммиачно-селитровыхтвзрывчатых веществ на сульфидных месторождениях / С.Ф. Катышев, В.Н. Десятник, Л.М. Теслюк// Пожаровзрывобезопасность. – 2010. – Т. 1. – № 5. – С. 54-57.
6. Куприн В.П. О возможности применения водонаполненных аммиачно-селитренных ВВ для разрушения сульфидных руд/ В.П. Куприн, И.Л. Коваленко// Горно-информационный аналитический бюллетень. – 2010. – № 8. – С. 131- 136.
7. Петров Е.А. Влияние мочевины на термическую стабильность аммиачно-селитренных взрывчатых веществ в сульфидных средах/ Е.А. Петров, П.И. Савин// Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. – 2014. – № 1. – С.158-161.
8. Петров Е.А. Исследование влияния концентрации ингибирующих добавок на химическую стойкость эмульсионных взрывчатых веществ в среде пирита/ Е.А. Петров, Н.П. Вдовина, П.И. Савин// Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. – 2014. – № 1. – С.158-161.
9. Горинов С.А. Физико-математическая модель разогрева сульфидсодержащего включения в аммиачно-селитренное ВВ /Горинов С.А., Маслов И.Ю.//Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2017. – № S33. – С. 3-12.
10. Горинов С.А. Учет структуры колчеданных руд при оценке безопасного ведения взрывных работ / Горинов С.А., Маслов И.Ю. – Технология и безопасность взрывных работ. Материалы научно-производственных семинаров по взрывным работам – 2018. – Екатеринбург: ООО Универсальная типография «Альфа Принт», 2019. – С. 73-78.
11. Маслов И.Ю. Изучение внутренней структуры колчеданных руд для оценки безопасности использования ВВ на основе аммиачной селитры / И.Ю. Маслов// Взрывное дело. – 2019. – № 122/79. – С. 136-142.
12. Маслов И.Ю. Вопросы экспериментального обоснования безопасного применения аммиачно-селитренных ВВ в сульфидсодердащих горных породах/ И.Ю. Маслов, С.А. Горинов// Взрывное дело. – 2020. – № 126/83. – С. 68-84.
13. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов / А.Ф. Чудновский– М.: Физматгиз, 1962. – 456 с.
14. Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. Ч. 1. Реакции между газообразными и твердыми телами/ О.А. Есин, П.В. Гельд – Свердловск-Москва: Госнаучтехиздатлит-ры по черн. и цвет. металлургии, 1950. – 510 с.
15. VarmaMohan. Pressure dependence of thermal decom¬position of ammonium nitrate oxidizer/ Varma Mohan, M. Pandey, B. L. Gupta// Journal Indian Chemistry Society. – 2003. – № 5 (80). – P. 569-574.
16. Сарнер С. Химия ракетных топлив / С. Сарнер. – М.: Мир, 1969. – 488 с.
17. Кукин П.П. Теория горения и взрыва /П.П. Кукин, В.В. Юшин, С.Г. Емельянов и др.- М.: Юрайт, 2014. – 435 с.
18. Каковский И.А. Термодинамика и кинетика гидрометаллургических процессов / И.А. Каковский, С.С. Набойченко. – Алма-Ата: Наука, 1986. – 272 с.
19. Соболев А.Е. Кинетика растворения пирита и сфалерита в присутствии окислителей: Дисс. … канд. хим. наук: 02.00.04, 02.00.01/ Соболев Александр Евгеньевич. – Тверь. – 2004. – 280 с.

Пути улучшения взрывчатых характеристик аммиачной селитры при производстве смесевых ВВ

Ключевые слова:аммиачная селитра, гранулированная аммиачная селитра, промышленные взрывчатые вещества, удельная поверхность, гранулометрический состав, модульный пункт производства смесевых взрывчатых веществ, устройство для регулирования гранулометрического состава

В статье рассмотрены различные способы повышения чувствительности ВВ на основе аммиачной селитры. В настоящий момент ищутся новые способы улучшения характеристик ВВ на основе имеющей большое распространение плотной аммиачной селитры ГОСТ 2-2013. Предложен простой способ приготовления ВВ на её основе. Приведена схема устройства для регулирования гранулометрического состава аммиачной селитры, подробно разобран механизм его работы, приведены возможные варианты установки устройства в различные промышленные аппараты производства смесевых ВВ. Проведено сравнение по гранулометрическому составу селитры, прошедшей через устройство при заданной перфорации корзины, с другими видами аммиачной селитры. Продемонстрирована эффективность предложенного метода.

1. ГОСТ 2-2013 Селитра аммиачная. Технические условия
2. Березина К.В., Межерицкий С.Э., Соснин В.А., Зимин А.С., Грачев А.С. Сравнительные лабораторные испытания пористой аммиачной селитры // Вестник Казанского технологического университета. 2016. №19. С. 43–47.
3. Галушко Ф.И., Котляров А.А. Пористая селитра компании «Еврохим» // Добывающая промышленность. 2019. № 2. С. 166–168.
4. Михайлов Ю.М., Колганов Е.В., Соснин В.А. Безопасность аммиачной селитры и её применение в промышленных взрывчатых веществах. — Дзержинск: Партнёр-плюс, 2008. — 298 с.
5. Костылев С.С. Способ изготовления взрывчатого вещества на основе измельченной аммиачной селитры. Патент № 2735073 C1 Российская Федерация, 2020.
6. ТУ 2143-073-05761643-2013 Селитра аммиачная пористая. Технические условия

Моделирование метода испытаний твердых ВВ на чувствительносить к механическим воздействиям – разрушающаяся оболочка

Ключевые слова:разрушение, инициирование, взрыв, чувствительность, взрывчатые вещества, удар

Выполнен теоретический анализ оригинального испытательного метода для определения уровня чувствительности твердых ВВ к механическим воздействиям, получившему название Разрушающаяся оболочка (РО). Он принадлежит к числу безударных методов испытаний, когда сжатый до высокого давления заряд ВВ внезапно освобождается от него и свободно разбрасывается по сторонам. Утверждается, что в процессе высокоскоростного движения фрагменты разрушения подвергаются сжатию деталями испытательного прибора с одновременным физико-механическим взаимодействием с ними, а также друг с другом путем теплообменных контактов и химических реакций. Ситуационная картина в целом аналогична той, которая возникает в процессе разрушения заряда ВВ при механическом ударе. Поэтому для анализа метода РО использована ранее разработанная для расчетов взрыва при ударе математическая процедура вычислений параметров потоков и температур диссипативного разогрева разрушенного вещества заряда. Полученные данные позволили уточнить формулировки двух основных механизмов инициирования твердых ВВ по методу РО – вязкопластического и фрикционного, тепловых по своей природе.

1. Щетинин В.Г. Оценка механической чувствительности твердых взрывчатых веществ по методу разрушающейся оболочки // Физика горения и взрыва, 1999. Т.35, № 5. С. 116-121.
2. Теселкин В.А. Влияние размера частиц компонентов на механическую чувствительность металлизированных взрывчатых веществ // Химическая физика, 2008. Т.27, № 8. С.43-52.
3. Афанасьев Г.Т., Боболев В.К. Инициирование твердых взрывчатых веществ ударом. – М.: Наука, 1968. 178 с.
4. Дубовик А.В. Чувствительность твердых взрывчатых систем к удару. – М.: Изд-во РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2011. 276 с.
5. Амосов А.П. Теплофизические модели трения инертных и взрывчатых материалов. – М.: Машиностроение, 2011. 364 с.
6. Боуден Ф., Иоффе А. Возбуждение и развитие взрыва в твердых и жидких веществах / Пер. с англ. – М.: Инлитиздат, 1955. 120 с. [BowdenF.P., YoffeA.D.Initiation and growth of explosion in solids and liquids. – Cambridge University Press, 1952. 120 p.].
7. Махов М.Н. Прогнозирование метателной способности смесей взрывчатых веществ с гидридом алюминия // Горение и взрыв, 2021. Т.14, № 1. С. 83-86.
8. Дубовик А.В., Панафидин Р.В. Чувствительность к удару смесей октогена с оксидом железа // Горение и взрыв, 2018. Т. 11, № 4. С. 68-73.

Изучение распределения напряжений при прессовании энергонасыщенных материалов в сборке пресс-инструмента в AUTODESK INVENTOR

Ключевые слова:компьютерное моделирование, численное решение, вычислительный эксперимент, энергонасыщенные материалы, пресс-инструмент, Autodesk Inventor

В данной статье представлено компьютерное изучение распределения напряжений при прессовании энергонасыщенных материалов в сборке пресс-инструмента с использованием современного программного комплекса Autodesk Inventor. Определены и изучены распределения напряжений при прессовании бризантного взрывчатого вещества повышенной мощности в сборке пресс-инструмента с помощью современного программного комплекса Autodesk Inventor. Проведено компьютерное изучение распределения напряжений при прессовании энергонасыщенных материалов в сборке пресс-инструмента.

1. Патент РФ № 19942084809/18, 09.12.1994.
2. Дементьева Д.И., Кононов И.С., Мамашев Р.Г., Харитонов В.А. Введение в технологию энергонасыщенных материалов: учебное пособие. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. – 254 с.
3. Бенин Д.М. Обзор средств автоматизированного проектирования. – М.: ФЭН-Наука, 2015. №5. – С. 17-19.
4. Баекер М. Поддержка моделирования работы предприятий авиационно-космической и оборонной отраслей // САПР и графика. – 2014. №10. – С. 84-86.
5. Мухутдинов А.Р., Яничев С.А. Основы применения Autodesk Inventor для решения задач проектирования и моделирования: учебное пособие – Казань: Изд-во КНИТУ, 2016. – 140 с.
6. Горст А.Г. Пороха и взрывчатые вещества. 3-е изд., переработанное. – М.: Машиностроение. 1972. – 208 с.
7. Логинов Ю.Н., Инатович Ю.В. Инструмент для прессования металлов: учебное пособие. 2-е изд., исправленное и дополненное – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 224 с.

Компьютерное моделирование процесса кумуляции зарядов с сегментными облицовками в ANSYS AUTODYN

Ключевые слова:компьютерное моделирование, численное решение, кумуляция, сегментная облицовка, взрывчатые вещества, ANSYS AUTODYN

В работе описана разработка и отработка методики решения задачи моделирования пробивного действия кумулятивных зарядов с сегментными облицовками (алюминий и медь) с разными прогибами облицовок (0,15; 0,30 и 0,45) с помощью компьютерных моделей в прикладном программном обеспечении ANSYS AUTODYN. Наглядно продемонстрирован прогноз глубины пробития и диаметра пробоины в стальной преграде. Проведен сравнительный анализ полученных зависимостей и результатов компьютерного моделирования и натурных экспериментов.

1. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. Физика взрыва // Физико-математическая литература, Москва, 1959. 469 с.
2. Майер В.В. Кумулятивный эффект: учебные исследования // Физико-математическая литература, Москва, 2007. 208 с.
3. Федоров А.И. Изучение кумулятивного эффекта взрыва зарядов со стеклянными облицовками.: дис. канд. техн. наук. – Казань: КХТИ, 1965. – 225 с.
4. Беляев А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. Наука, Москва, 1968. 255 с.
5. Мухутдинов А.Р., Ефимов М.Г. Основы применения ANSYS AUTODYN для решения задач моделирования быстропротекающих процессов. КНИТУ, Казань, 2018. 244с.
6. Боровков А.И. Компьютерный инжиниринг: учеб. пособие. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. – 93 с.
7. Механика деформируемого твердого тела [Электронный ресурс] URL: http://www.cadfem-cis.ru/products/ansys/simulation/structural/explicit-dynamics/ls-dyna (дата обращения: 25.01.2020).
8. Мухутдинов А.Р., Вахидова З.Р., Ефимов М.Г. Компьютерное моделирование бризантного действия взрыва // Информационные технологии. 2016. Т.22. № 5. С. 340-343.
9. Оружие и боеприпасы [Электронный ресурс] URL: http://weaponland.ru/publ/ oktogen_vzryvchatye_veshhestva/12-1-0-1136 (дата обращения: 25.01.2020).
10. Бризантные взрывчатые вешества [Электронный ресурс] URL: https://studme.org/ 169956/tehnika/brizantnye_vzryvchatye_veshestva (дата обращения: 25.01.2020).

Концепция развития буровзрывных работ при разработке месторождений полезных ископаемых

Ключевые слова:взрыв, научные подходы, теория взрыва, разработка месторождений, математические зависимости, скважинные заряды, системы дифференциальных уравнений, технологические аспекты, структура.

Мировой опыт применения энергии взрыва в горных взрывных работах свидетельствует о тенденции совершенствования технологии их проведения, ключевым аспектом которой являются теоретические предпосылки действия взрыва и их совершенствование. В настоящей статье на основе анализа теоретических и практических аспектов действия взрыва, в рамках буровзрывных работ при разработке месторождений полезных ископаемых, предложена концепция их развития. Приведены основные математические зависимости, характеризующие общий аспект их применения в различных областях деятельности. В рамках предложенной концепции приведен примерисследований компьютерного моделирования напряженно – деформированного состояния и разрушения массива горных пород при взрывных работах.

1. Викторов С.Д. Механика сдвижения и разрушения горных пород. / С.Д. Викторов, С.А. Гончаров, М.А. Иофис, В.М. Закалинский /Отв. ред. акад. РАН К.Н. Трубецкой; Ин-т проблем комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова РАН. – М.: РАН. –2019. – 360 с.
2. Физика взрыва, монография, под редакцией К.П. Станюковича, изд. 2-е, перераб. Главная редакция физико-математической литературы. Изд. «Наука». – 1975. – 704 с.
3. Казаков Н.Н. Дробление горных пород взрывом в карьерах: монография /Н.Н. Казаков, С.Д. Викторов, А.В. Шляпин, Н.Н. Лапиков. – М.: РАН. – 2020. – 520 с.
4. Крюков Г.М., Глазков Ю.В. Теоретическая оценка степени дробления горных пород на карьерах при разных способах инициирования зарядов.Отдельная статья Горного информационно-аналитического бюллетеня. – 2003. – № 8. – 26 с.
5. Крюков Г.М. Физика разрушения горных пород при бурении и взрывании. Учебное пособие для студентов специальности 091000 – «Взрывное дело». – М: МГТУ. – 2004 – 102 с.
6. Шестопал А.О., Фадеева Е.Н. Исследование двух взаимосвязанных неустановившихся процессов. // Сб. Смешанные краевые задачи и вопросы моделирования / Издание института математики АН УССР. Киев. – 1975. – С. 110-113.
7. Кухта К.Я., Кравченко. Об одном методе сведения дифференциальных уравнений флаттера крыла к интегральным уравнениям // Сб. Смешанные краевые задачи и вопросы моделирования / Издание института математики АН УССР. Киев. – 1975. – С. 187–197.
8. МалинниковаО.Н., Трофимов В.А., Шиповский И.Е. Численное моделирование напряженно – деформированного состояния и разрушения массива горных пород при взрывных работах // Материалы XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Т. 3: Механика деформируемого твердого тела.— Уфа: РИЦ БашГУ. – 2019. – С-710-712. DOI: 10.22226/2410-3535-2019-congress-v3.
9. Шиповский И.Е. Компьютерное моделирование динамического воздействия на состояние горной породы в окрестности выработки // Материалы 3-й Международной научной школы академика К.Н.Трубецкого «Проблемы и перспективы комплексного освоения и сохранения земных недр». – 25-29 июня 2018 г. – М: ИПКОН РАН. – 2018. – С. 154-157.

О буровзрывных работах на больших глубинах

Ключевые слова:взрывные работы, трещины, глубина разработки, напряженное состояние, горное давление, месторождение, рудники

В данной статье дан подход к решению актуальной современной проблемы ведения буровзрывных работ на больших глубинах. Показаны естественные или природные и технологические факторы, различные особенности которых увеличиваются с глубиной разработки месторождений, оказывая влияние на результаты взрывных работ. В рамках понятия «большая глубина» в качестве критерия действующих напряжений приведен известный предел прочности массива на сжатие. Сформулированы практические задачи и особенности буровзрывных работ при подземной и открытой разработке месторождений полезных ископаемых с увеличением глубины, показаны различия между ними.

1. Курленя М.В. Техногенные геомеханические поля напряжений / М.В. Курленя, В.М. Серяков, А.А. Еременко. – Новосибирск: Наука. – 2005. 264 с.
2. Викторов С.Д., Гончаров С.А., Иофис М.А., Закалинский В.М. Механика сдвижения и разрушения горных пород. / Отв. ред. акад. К.Н. Трубецкой; Ин-т комплексного освоения недр им. академика Н.В. Мельникова РАН. – М.: РАН. – 2019. 360 с.
3. Геомеханические процессы в геологической среде горнотехнических систем и управление геодинамическими рисками: монография / А.А. Козырев, С.Н. Савченко, В.И. Панин, И.Э. Семенова, В.В. Рыбин, Ю.В. Федотова, С.А. Козырев и др. – Апатиты: КНЦ РАН. – 2019. – 431 с.
4. Певзнер М.Е., Попов В.Н., Макаров А.Б. Геомеханика. – М., изд. МГГУ. – 2012.
5. Закономерности изменения напряженно деформированного состояния породного массива при интенсификации горных работ С.И. Скипочка, Т.А. Паламарчук, Л.В. Прохорец, Н.Т. Бобро Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины ул. Симферопольская, 2-А, г. Днепр, 49005, Украина.
6. Мальский К.С., Боровков Ю.А. Анализ результатов исследований по снижению прочности горных пород от серийного взрывания скважинных зарядов взрывчатых веществ. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. – 2020. 1(1). – С. 39-45.
7. Борщ-Компониец В.И., Макаров А.Б. Управление горным давлением при отработке мощных пологих рудных залежей. – М., Недра. – 1986.
8. Каспарьян Э.В., Козырев А.А., Иофис М.А., Макаров А.Б. Геомеханика (учебник для студентов ВУЗов). – М., Высшая школа. – 2006.
9. Тациенко В.П., Гейхман И.Л., Бучатский В.М. Исследование влияния проявлений горного давления в очистных забоях на изменение параметров буровзрывных работ // Сб. Взрывное дело. Выпуск № 100 / 57 – М.: ЗАО «МВК по взрывному делу», – 2008. – С. 245 – 250.

Алгоритм определения зависимости между параметрами бурения и физико-механическими свойствами горных пород

Ключевые слова:буровзрывные работы, физико-механические свойства горных пород, энергоёмкость бурения, measurementwhiledrilling (MWD), буримость горных пород, взрываемость горных пород, удельный расход взрывчатых веществ, удельные энергозатраты на дробление массива

В данной работе рассмотрены классификации горных пород по крепости, буримости и взрываемости. Дана оценка применения данных классификаций при определении технологических параметров буровзрывных работ, особенно для массивов со сложным геологическим строением. Предложена оценка физико-механических свойств горных пород по параметрам бурения взрывных скважин шарошечным способом. Приведена методика для определения зависимости между физико-механическими свойствами горных пород и параметрами бурения.

1. Mohammad Babaei Khorzoughi, Robert Hall, Derek Apel Rock fracture density characterization using measurement while drilling (MWD) techniques // International Journal of Mining and Technology.2018. No. 28.859-864 pp.DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.01.001
2. Барон Л.И. Коэффициенты крепости горных пород // М.: Изд-во «Наука», 1972. С. 176.
3. Жариков С.Н. Взаимосвязь удельных энергетических характеристик процессов шарошечного бурения и взрывного разрушения массива горных пород [Текст]: дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (25.00.20) // ИГД УрО РАН, Екатеринбург. 2011. С.139.
4. Тангаев И.А. Буримость и взрываемость горных пород [Текст] // М.: Недра. 1978. С. 184.
5. Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. Ч. 1. Разрушение горных пород взрывом: Учебник для вузов. [Текст]// М.: Издательство «Горная книга». 2007. С. 471.
6. Ферсман А.Е. Геохимия. Том III /// Химтеорет, Ленинград. 1937. С. 503.
7. Крюков Г.М. Модель взрывного рыхления горных пород на карьерах. Выход негабарита. Средний размер кусков породы в развале [препринт]// М.: Изд-во Московского государственного горного университета. 2006. С. 30.
8. Тангаев И.А. Энергоёмкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых [Текст] / И.А. Тангаев. – М.: Недра. 1986. С. 231.
9. Лангефорс У., Кильстрем Б. Современная техника взрывной отбойки горных пород [пер. с английского] // М.: Изд-во «Недра». 1968. С. 284.
10. Корнилков С.В., Стенин Ю.В., Стариков А.Д. Расчёт параметров буровзрывных работ при скважинной отбойке на карьерах [Текст]: учебное пособие // Екатеринбург: Изд-во УГГГА. 1997. С. 112.

Об целесообразности использования забойки в условиях взрывания разнопрочных горных пород

Ключевые слова:буровзрывные работы, забойка, мерзлый слой, КПД взрыва, разнопрочные горные породы

В статье рассматривается вопрос использования забоечного материала при ведении буровзрывных работ в условиях вечной и сезонной мерзлоты, при наличии резкого различия в физико-механических свойствах горных пород по высоте уступа. Был получен ответ на вопрос об исключительно полезном действии забойки в скважинных зарядах. Проведено несколько экспериментальных взрывов с использованием забойки и без использования забоечного материала. Как итог, при взрывании без применения забойки, в сложной горно-геологической ситуации, качество подготовки горной массы к выемке выше, чем при взрывании в аналогичных условиях с использованием забоечного материала. Показано, что применение забойки отрицательно сказывается на дробление верхнего мерзлого слоя.

1. Беляев А.Ф. О природе фугасного и бризантного действия взрыва / А.Ф. Беляев, М.А. Садовский // Физика горения и взрыва. 1952. № 1. С. 32–38.
2. Буровцов В.П. Физико-технические обоснования параметров забойки и оценка ее роли в управлении действием взрыва скважинных зарядов на карьерах / В.П. Буровцов, В.П. Тарасенко // Проблемы взрывного дела: Сб. ст. и докл. № 1. 2002. М.: МГГУ, 2002. С. 5–9.
3. Вареничев А.А. Область применения метода определения гранулометрического состава пород с помощью масштабной рамки / А.А. Вареничев, В.Ф. Мынто // Взрывное дело 1984. № 86/43.
4. Взрывная отбойка сдвоенных уступов на карьере Тейского месторождения / И.В.Машуков, С.Н.Эйсмонт, Г.П.Ермак, А.А.Терещенков // Физические проблемы разрушения горных пород: Сб. трудов 4-й Междунар. науч. конф. 18-22 октября 2004 / ИПКОН РАН. М., 2005.
5. Демидюк Г.П. Влияние забойки на степень дробления горных пород взрывом // Взрывное дело № 53/10. М.: Недра. 1963. С. 96–105.
6. Демидюк Г.П. О повышении степени полезного использования энер-гии взрыва // Взрывное дело № 60/17. М.: Недра, 1966. С. 237–254.
7. Добрынин А.А. Метод оперативной оценки качества дробления горных пород взрывным способом / А.А. Добрынин, И.А. Добрынин // Записки Горного Института. 2009. (180). C. 71.
8. Крюков Г.М. Главные критерии для оценки взрывного дробления горных пород на карьерах / Г.М. Крюков, М.И. Докутович, С.Н. Жаворонко // Горный информационно-технический бюллетень. – 2007. – № 2. – с. 182-198.
9. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом // Москва: МГИ, 1992. – 516с.
10. Лещинский А.В. Забойка взрывных скважин на карьерах / А.В. Лещинский, Е.Б. Шевкун. – Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. Гос. Ун-та, 2008. – 224 с.
11. Норов Ю.Д. Способ взрывного разрушения крепких включений в разнопрочных горных породах / Ю.Д. Норов, Ш.Ш. Заиров // Горный информационно-технический бюллетень. – 2010. – № 5. – с. 387-390.
12. Оценка влияния качества взрыва на процессы открытых горных работ / А.Н. Караманов, Ж.Р. Искандаров, А. Мардонов, О.Р. Хайитов // InternationalScientificPracticalConference. – 2019. – с. 3-6.
13. Пат. SU 984279, А1. Способ взрывания грунтов с верхним сезонно-мерзлым слоем / Кутузов Б.Н., Пушкин Б.Я. – №3238971; заявл. 23.01.1981; опубл. 23.05.1983.
14. Cevizci H.A. Newly developed plaster stemming method for blasting // J. S. Afr. Inst. Min. Metall. 2012. Vol.112.№12. pp.1071-1078.
15. Konya C.J., Konya A. Effect of Hole Stemming Practices on Energy Efficiency of Comminution / Awuah-Offei K. (eds) Energy Efficiency in the Minerals Industry. Green Energy and Technology. Springer, Cham.– 2018.
16. Zong-Xian Zhang, Yang Qiao, Li Yuan Chi, De-Feng Hou, Experimental study of rock fragmentation under different stemming conditions in model blasting, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. Vol. 143. 2021.

Влияние конструкции заряда взрывчатого вещества на формирование сейсмовзрывных волн

Ключевые слова:взрыв, взрывчатое вещество, конструкция заряда, сейсмовзрывные волны, комбинированный заряд, воздушный промежуток, инициирование, горные работы, степень дробления, сейсмограмма

С целью получения сравнительных качественных и количественных характеристик передачи энергии взрыва разрушаемой среде при взрывании колонковых зарядов различных конструкций с различными вариантами инициирования были проведены натурные инструментальные измерения параметров сейсмовзрывных волн в условиях производства опытно-промышленных взрывов с последующим анализом амплитудных и энергетических спектров аналоговых сигналов. Полученные данные могут свидетельствовать в пользу комбинированных зарядов и зарядов с воздушными промежутками и с точки зрения сейсмической безопасности в районе охраняемых объектов.

1. Белин В.А., Кутузов Б.Н., Ганопольский М.И. Оверченко М.Н., Строгий И.Б. Технология и безопасность взрывных работ. М.: Издательство «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2016.- 424 с.
2. Кутузов. Б.Н., Белин В.А. Проектирование и организация взрывных работ. – М.: Изд-во МГГУ. – 2011. – 410 с.;
3. Ракишев Б.Р. Прогнозирование технологических параметров взорванных пород на карьерах. – Алма-Ата: Наука, 1983. – 240с.
4. Адушкин В.В. Основные факторы воздействия открытых горных работ на окружающую среду. Горный журнал, №4, 1996. С.44-55.
5. Кутузов. Б.Н., Белин В.А. Проектирование и организация взрывных работ. – М.: Изд-во МГГУ. – 2011. – 410 с.;
6. Сейсмическая безопасность при взрывных работах. / Авт. В. К. Совмен, Б. Н. Кутузов, А. Л. Марьясов, Б. В. Эквист, А. В. Токаренко. – М.: Изд. «Горная книга». 2002. 228 с.
7. Белин В.А., Горбонос М.Г., Митков В.Е. Влияние качества взрывчатых веществ и средств инициирования на эффективность дробления горной массы взрывом. Труды международного симпозиума «Неделя горняка-2015» Сборник статей. Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня. -М.: Издательство «Горная книга». -2016.-с.72-80.
8. Жариков И.Ф., Марченко Л.Н. Исследование механизма действия удлиненных зарядов при взрыве в твердой среде. // Взрывное дело, М., Недра, 1971, № 71/28, с.81-91.
9. Сеинов Н.П., Марченко Л.Н. и др. Исследование эффективности действия взрыва при многоточечном инициировании удлиненных зарядов. // Взрывное дело, М., Недра, 1972, № 71/28, с.102-108.
10. Hemant Agrawal, Arvind Kumar Mishra. A Study on Influence of Density and Viscosity of Emulsion Explosive on Its Detonation Velocity // Modelling, Measurement and Control C. 2017. Vol. 78. No. 3. P. 316–336.

Исследование статических и динамических напряжений при проходке подземной выработки

Ключевые слова:статические и динамические напряжения, кольцевой штрек, приконтурный массив, сейсмические колебания, устойчивость выработки, параметры крепления, набрызг-бетонная крепь

В условиях Сафьяновского подземного рудника проведены исследования статических и динамических напряжений на крепь выработки и при проходке кольцевого штрека. Для достижения поставленных целей были выполнены промышленные испытания и разработана методика измерений, позволяющая регистрировать скорость смещения массива в нескольких точках с использованием трехкомпонентных сейсмоприемников GS-20DX, соединенных с регистрирующим компьютером по средствам сейсмокосы. Представленные исследования необходимы для развития инновационной направленности технологии БВР, основа которой закладывается при изучении переходных процессов горного производства. Описанное в статье является лишь малой частью перечня вопросов, рассматриваемых при выполнении темы №0405-2019-0005 государственного задания №075-00581-19-00.

1. Боликов В.Е., Константинова С.А. Прогноз и обеспечение устойчивости капитальных горных выработок. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 344 с.
2. Картузов М.И., Паздников Н.В. Методика обеспечения сейсмобезопасной технологии ведения взрывных работ. Свердловск: Институт горного дела МЧМ СССР, 1984.12 с.
3. Паздников Н.В., Картузов М.И. Сейсмобезопасность закрепленных горных выработок при взрывах в шахтах // Взрывное дело. – №85/42. – М. : Недра, 1983. – С. 219-228.
4. Инструкция по креплению и поддержанию капитальных, подготовительных, нарезных и разведочных выработок Сафьяновского подземного рудника.  Екатеринбург : ИГД УрО РАН, 2012.91с.
5. Князев Д. Ю., Жариков С. Н. Изучение сейсмического действия взрывов в подземных горных выработках // Взрывное дело. – 2014. – № 112/69. – C. 251-261.
6. Kutuev V.A.Investigating the seismic impact made by the underground large-scale blast on the secure facilities of Kyshtym GOK when caving the floor pillar // Известиявузов. Горныйжурнал. – 2020. – № 2. – С. 25-36. – DOI: https://doi.org/10. 21440/0436-1028-2020-2-25-36
7. Kutuev V.A., Zharikov S.N. Limitations on seismic effects of technological explosions in the conbined development of the Sarbai deposit // E3S Web of Conferences : [material XVIII Scientific Forum «Ural Mining Decade» (UMD 2020), Ekaterinburg, Russia, april 2-11, 2020 г. = Научный форум «Уральская горнопромышленная декада»] / R. Apakashev, D. Simisinov ; eds. A. V. Glebov . – 2020. –Vol. 177. – p. 01007. – DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017701007
8. Бондаренко И. Ф., Жариков С. Н., Зырянов И. В., Шеменев В. Г. Буровзрывные работы на кимберлитовых карьерах Якутии. – Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2017. – 172 с.
9. Kumar R., Choudhury D., Bhargava K. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks using mechanical and geological properties //Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. – 2016. – V. 8. – № 3 – P. 341-349. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2015.10.009
10. Gui Y.L., Zhao Z.Y., Jayasinghe L.B., Zhou H.Y., Goh A.T.C., Tao M. Blast wave induced spatial variation of ground vibration considering field geological conditions // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2018. – V. 101. – P. 63-68. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2017.11.016
11. Трубецкой К.Н., Потапов Н.Г., Виницкий К.Е. и др. Открытые горные работы: Справочник // Под ред. Р. С. Яруллина. – М.: Горное бюро, 1994. – 590 с.