"Взрывное дело"— научно-технический сборник

Оценка работоспособности и определение оптимальных параметров промежуточных детонаторов для инициирования скважинных зарядов взрывчатых веществ в горных породах

Ключевые слова:промежуточный детонатор, скорость детонации, теплота взрыва, взрывчатое вещество, заряд, горные породы

В статье приведена методика оценки взрыво-технических параметров ВВ и их взрывной эффективности при идеальном детонационном процессе развития взрыва. Рассмотрены вопросы проведённых аналитических исследований по обоснованию параметров промежуточных детонаторов различного диаметра. Выполнено сравнение порошкообразных, эмульсионных патронированных и литых тротиловых шашек детонаторов. Показано, что детонационные характеристики промежуточного детонатора имеют достаточно ограниченное влияние на развитие детонационного процесса в скважинных зарядах ВВ по сравнению с влиянием его массогабаритных параметров. Диаметр промежуточного детонатора преимущественно определяет численные значения полного детонационного импульса и полной энергии активной массы заряда.

1. Авдеев Ф.А., Барон В.А., Гуров Н.В., Кантор В.Х. Нормативный справочник по буровзрывным работам. М., «Недра», 1986.
2. Андреев К.К., Беляев А.Ф. Теория взрывчатых веществ. М., «Оборонбиз», 1960.
3. Родионов В.Н., Адушкин В.В., Костюченко В.Н. и др. Механический эффект подземного взрыва. М., «Недра», 1971.
4. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М., «Недра», 1976.
5. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. М., «Недра», 1973.
6. Густавсон Р. Шведская техника взрывных работ. М., «Недра», 1977.
7. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США. М., «Недра», 1989.
8. Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П. и др. Физика взрыва. М., «Недра», 1975.
9. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. М., «Недра», 1988.
10. У. Лангефорс, Б. Кильстерм. Современная техника отбойки горных пород. М., «Недра», 1968.
11. К. Юхансон, П.Персон. Детонация взрывчатых веществ. М., «Мир», 1973.
12. Кантор В.Х. Принципы проектирования параметров взрывания скважинных зарядов с учетом требований по интенсивности дробления горной массы. –В сб. «Взрывное дело», выпуск № 97/54. М., 2007.
13. Андреев С.Г., Бабкин А.В., Баум Ф.А. и др. Физика взрыва. М., Физматлит, 2004.
14. Кукиб Б.Н., Иоффе В.Б., Жученко Е.И., Фролов А.Б. О критериях оценки относительной работоспособности промышленных взрывчатых веществ. –В сб. «Взрывное дело», выпуск №8. М., 2007.

Оценка размеров зоны радиальных трещин, образующихся в породах продуктивных пластов, при сгорании в скважине горюче-окислительной смеси

Ключевые слова:жидкий горюче-окислительный состав, радиальные трещины, коэффициент интенсивности напряжений

Среди методов повышения продуктивности нефтегазовых скважин широкое распространение получают методы, основанные на использовании энергии сгораемых жидких горюче-окислительных смесей (ЖГОС), размещаемых в обрабатываемых скважинах, для образования и развития зоны трещиноватости в породах, окружающих указанные скважины. В настоящей работе представлена методика оценки размеров зоны радиальных трещин в породах пласта, окружающих продуктивную скважину, при сгорании ЖГОС, размещенного непосредственно в зоне перфорации скважин, с учетом его химического состава, физико-механических свойств пород пласта и интенсивностью трещинообразования. Показано, что применение ЖГОС на основе несенсибилизированных обратных эмульсий может быть эффективным и экономически обоснованным решением при условии обеспечения надежного зажигания эмульсии и ее устойчивого горения. Полученные результаты облегчают обоснование выбора ЖГОС без необходимости проведения дорогостоящих экспериментов, что несомненно важно и актуально.

1. Прострелочно-взрывная аппаратура: справочник/ [Л.Я. Фридляндер и др.]; под ред. Л.Я. Фридляндера - М.: Недра. - 1990. -278 с.
2. Меркулов А.А. Научные основы создания эффективной гидродинамической связи скважины с пластом с использованием энергии взрыва: Дисс. … докт. техн. наук: 25.00.17/ Александр Алексеевич Меркулов. – М. – 2016. – 349 с.
3. Сальников А. С. Недетонирующие энергонасыщенные материалы на основе нитрата аммония, применяемые в технологиях интенсификации нефтедобычи/ А. С. Сальников, Р. З. Гильманов, А. А. Марсов, А. А. Мокеев, А. С. Петров// Вестник технологического университета. - 2016. - Т.19. - №19. - с. 66-70.
4. Патент RU 2100583. Состав для термохимической обработки скважин/ Челышев В.П., Фазлутдинов К.С., Шкиткин Б.В., Колясов С.М., Михайлов А.А., Крощенко В.Д., Паршин М.Д., Дыбленко В.П., Хакимов В.С., Георгейчук В.Н. - 27.12.1997.
5. Патент RU 2153065С1. Способ термохимической обработки продуктивного пласта и горюче-окислительный состав для его осуществления/ Александров Е.Н., Щербина К.Г., Дараган Е.В., Доманов Г.П., Мовшович Э.Б. – 20.07.2000.
6. Патент RU 2126084C1. Способ термохимической обработки призабойной зоны пласта/Александров Е.Н., Щербина К.Г., Лобойко А.Я., Сахаров А.А., Дараган Е.В., Мовшович Э.Б., Доманов Г.П. – 10.02.1999.
7. Патент RU 2192543. Горюче-окислительный состав для обработки призабойной зоны пласта/ Александров Е.Н., Леменовский Д.А., Дараган Е.В., Каширин А.Н., Фомин П.Г. – 10.11.2002.
8. Патент RU 2224884. Способ термохимического воздействия на призабойную зону пласта/ Лобойко А.Я., Багдасарян В.С., Сахаров А.А., Ворожбиян М.И. – 27.02.2004.
9. Патент SU 1816854A1. Способ термохимического воздействия на призабойную зону пласта/ Лобойко А.Я., Багдасарян В.С., Сахаров А.А., Ворожбиян М.И. – 23.05.1993.
10. Patent US 5183581. Process for the dewaxing of producing formations/ Khalil K.N., Romeu R.K., Rabinovitz A. – 02.02.1993.
11. Патент RU 2637259. Термогазохимический бинарный состав и способ применения для обработки призабойной и удаленной зон нефтегазоносного пласта / Идиятуллин А.Р., Заволжский В.Б., Бурко А.В., Ганькин Ю.А., Соснин В.А., Бурко В.А., Басюк Б.Н., Хлестов И.В., Садриев Ф.Л. – 01.12.2017.
12. Патент RU 2165011С1. Способ термохимической обработки призабойной зоны пласта/ Позднышев Г.Н., Манырин В.Н., Досов А.Н., Манырин В.Н. – 10.04.2001.
13. Патент RU 2525386C2. Термогазохимический состав и способ применения для обработки призабойной и удаленной зоны продуктивного пласта/ Заволжский В.Б., Бурко В.А., Идиятуллин А.Р., Басюк Б.Н., Валешний С.И., Соснин В.А., Демина Т.А., Ильин В.П., Кашаев В.А., Садриев Ф.Л. – 10.08.2014.
14. Черепанов Г.Н. Механика хрупкого разрушения/ Г.Н. Черепанов. – М.: Наука. – 1974. – 640 с.
15. Мартынюк П.А. Оценка зоны радиальных трещин, образующихся при камуфлетном взрыве шнурового заряда в хрупкой среде/ П.А. Мартынюк, Е.Н. Шер// Журнал прикладной механики и технической физики. – 1984. - № 4. – С. 127-132.
16. Eisenberg D. The structure and properties of water/ D. Eisenberg, W. Kauzmann. - London: Oxford University Press. – 1969. – 310 p.
17. Westman R.A. Pressurized star crack/ R.A. Westman // J. Math. and Phys. – 1964. – Vol. 43. – N 3. – P. 191-198.
18. Ударная сжимаемость эмульсионной матрицы при давлении до 37 ГПа / В.В. Сильвестров [и др.] // Физика горения и взрыва. - 2014. - Т. 50. - № 4. - С.110-116).

Буровзрывные работы в сложных условиях

Ключевые слова:трещины, взрывные работы, сложные условия разработки, горное давление напряженное состояние, месторождение, рудники, открытые работы

Практика применения энергии взрыва в горных взрывных работах свидетельствует о тенденции совершенствования технологии их проведения, ключевым аспектом которых является действие взрыва в сложных условиях. В настоящей статье на основе анализа некоторых аспектов буровзрывных работ при эксплуатации месторождений полезных ископаемых рассмотрен теоретический подход методологических и научных исследований, позволяющий определить их перспективные направления. В рамках предложенной методологии приведен пример исследований напряженно - деформированного состояния и разрушения массива горных пород при взрывных работах в сложных условиях.

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. Малинникова О.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.
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. Шиповский И.Е. Расчет хрупкого разрушения горной породы с использованием бессеточного метода //Науковий вісник НГУ – НГУ. -Дніпропетровськ, 2013. – Вип. 1(145). – 2015. – С. 76-82.
5. Wilkins, Mark L. Computer simulation of dynamic phenomena / Mark L. Wilkins. Springer, 1999. – 246 р.
6. Drucker D.C., Prager W. Soil mechanics and plastic analysis for limit design // Quarterly of Applied Mathematics. – 1952. – Vol. 10, N 2. – pp. 157-165.

Автоматизированное определение параметров веерного расположения зарядов в очистных забоях подземных выработок

Ключевые слова:предельная взрывная полость, зона интенсивного дробления, веерное расположение скважин, аналитическое определение параметров веерных зарядов, автоматизированное проектирование параметров веерных зарядов

В статье описан аналитический метод определения параметров веерного расположения зарядов ВВ в очистных забоях подземных выработок. В основе метода лежит принцип рационального размещения зарядов ВВ во взрываемом массиве, предусматривающий наибольший охват отбиваемого слоя пород трещинами, образованными действием взрыва. Это требование обеспечивается нужными размерами зон интенсивного и пассивного дробления пород при взрыве ВВ. Для определения этих размеров принята поэтапная модель разрушения массива горных пород взрывом. Согласно ей, основное разрушение породы происходит в течение первых двух этапов. Приведены формулы для расчета размеров зон мелкого дробления и радиальных трещин. На их основе разработан аналитический метод определения параметров веерного расположения зарядов ВВ в очистных подземных выработках, создан программный модуль для автоматизированного расчета параметров БВР при веерном расположении скважин в очистных забоях. Показан пример его использования.

1. Покровский Г.И., Федоров И.С. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. –М., 1957.-276 с.
2. Rakishev B.R. Generation of Granulometric Composition of Broken Rocks in Fragmentation by Bench Blasting (2020) Journal of Mining Science, 56 (1), pp. 36 - 46, DOI: 10.1134/S1062739120016466
3. Rakishev B.R., Orynbay A.A., Musakhan A.B., Toleuov K.A. Justification of cylindrical entry cut geometry in underground mine gallery [Обоснование параметров цилиндрического вруба в горизонтальной подземной выработке] (2021) Mining Informational and Analytical Bulletin, 2021 (12), pp. 31 - 46, DOI: 10.25018/0236_1493_2021_12_0_31
4. Rakishev B.R., Orynbay A.A., Mussakhan A.B., Tuktibayev A.I. Computer-aided design of rational parameters for the location of blasthole charges in horizontal underground development (2021) Mining Technology: Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy, DOI: 10.1080/25726668.2021.1977903
5. Rakishev B., Rakisheva Z.B., Auezova A.M., Orynbay A.A. Digital hierarchical model of lumpiness of blasted rock mass (2020) Mining Technology: Transactions of the Institute of Mining and Metallurgy, 129 (4), pp. 228 - 237, DOI: 10.1080/25726668.2020.1838775
6. Никифоровский В.С., Шемякин Е.И. Динамическое разрушение твердых тел. Новосибирск, 1979. 272 с.
7. Физика взрыва [Под ред. К.П. Станюковича]. М., 1975.704 с.
8. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. М., 1974. – 223с.
9. Адушкин В.В., Сухотин А.П. О разрушении твердой среды взрывом // ПМТФ.-1961. - №4. – С.94-102.
10. Механический эффект подземного взрыва [Родионов В.Н., Адушкин В.В. и др.]. - М., 1971. – 200с.
11. Rakishev B. R., Rakisheva Z.B. Basic Characteristics of the Stages of Rock Massif Destruction by Explosive Crushing//Proceedings of the 7th International Conference on Physical Problems of Rock Destruction - Beijing, China. - 2011. – P. 65-69.
12. Microsoft Visual Studio [Electronic resource] – access mode. https://www.visualstudio.com/
13. Козырев С.А., Абрашитов А.Ю., Онуприенко В.С., Волков А.В. Совершенствование технологии взрывной отбойки в системе разработки с подэтажным обрушением и торцовым выпуском руды на подземных рудниках Хибинских месторождений // Горный журнал. – 2019. – № 11. – С. 67-72. – DOI 10.17580/gzh.2019.11.12.
14. Марысюк В. П., Сабянин Г. В., Трофимов А. В., Киркин А.П. Определение параметров скважинных зарядов ВВ при очистной отбойке на основе расчета зон разрушения и районирования руд по физико-механическим свойствам // Горный журнал. – 2020. – № 1. – С. 58-. – DOI 10.17580/gzh.2020.01.11.
15. Дугацыренов А.В., Рахманов Р.А. Оценка влияния воздушных промежутков на эффективность взрывания скважинных зарядов. Взрывное дело, - 2019. - №122/79, -С.59-70
16. Рожков А.А. Методика расчета параметров рассредоточения скважинных зарядов в веере. Взрывное дело, - 2019. - №122/79, -С.121-135

Влияния различных параметров буровзрывных работ в приконтурной зоне железорудных карьеров на эффективность горных работ

Ключевые слова:крепость, буровзрывные работы, удельный расход, взрывчатое вещество, приконтурная зона, экранирование, трещиноватая зона, схема размещения зарядов, конструкция заряда, скорость детонации

С увеличением глубина разработки железорудных карьеров наблюдается высокая вероятность обрушения отдельных уступов. На борту карьеров, иногда в непосредственной близости, находятся сооружения инфраструктуры горного предприятия и жилые постройки, которые подвергаются воздействию массовых взрывов на карьере. В результате разрушающего воздействия таких массовых взрывов под угрозу повреждения или разрушения попадают охраняемые объекты, а проектный контур карьера может подвергаться усиленному воздействию и не отвечает требованиям сохранения устойчивости. Для повышения эффективности такой схемы ведения взрывных работ в приконтурной зоне железорудных карьеров, необходимо проведение специальных исследований физико-технических свойств пород.

1. Ракишев Б.Р, Нуриеисова М.Б., Касымканова Х.М. Устойчивость бортов рудных карьеров и отвалов. Алматы: КазНТУ, 2006, 131 с.
2. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. – М., 2006. – 271 с.
3. Цейтлин Я.И. К расчету мощности охранного целика при взрывах. – В сб.: Взрывное дело. – М.: Недра,1997. – №78/35.
4. Шуйфер М.И., Краснов Ю.К. Некоторые вопросы исследования сейсмического эффекта взрывов и определение сейсмобезопасных весов зарядов на строительстве Саяно-Шушенской ГЭС. – Труды Гидропроекта. – М., 1994. – Вып. 43. – С. 165-168.
5. В.А. Боровиков, А.В. Рыскунов, В.К. Сластенко. Параметры волны напряжений при взрыве малоплотных ВВ. – В сб.: Взрывное дело. – М.: Недра, 1999. – №92/49/.- с.42-46
6. Боровиков В.А. Некоторые теоретические аспекты предварительного щелеобразования. – Физические процессы горного производства. – Межвузовский сб. – С.Пб., 2005. – Вып. 2. – С. 69-73.
7. К расчету параметров волн напряжений при взрыве / Боровиков В.А., Мисник Ю.М., Моисеев С.И. и др. – Горно-строительные и взрываемые работы. – Сб. трудов, 2003. – Вып. 1. – С. 32-42.
8. Белин В.А. Взрывное разрушение отдельностей трещиноватого массива с учетом сил зацепления В сб.: Интенсификация и контроль горного производства физико-химическими методами. М., МГИ, 1985, с.19-22
9. Белин В.А., Ганопольский М.И., Барон В.Л. и др. Методы ведения взрывных работ. Специальные взрывные работы: Учебное пособие / под редакцией проф. В.А. Белина. / М.:Из-во МГГУ, 2007. 563 с.
10. Ракишев Б.Р. Определение размеров зон разрушения в массиве пород при скважинных зарядах дробления / Б.Р. Ракишев // Сб. «Взрывное дело». – М.: ИПКОН РАН, 2010. – №103/60. – С. 53-65.
11. В.М, Маркочев, М.И.Алымов. О теории хрупкого разрушения Я.Френкеля и А.Гриффитса. Сб. Чебушевский, 2017. Том 18, вып.3, с.381-393.
12. Граур М.И. Управление процессом разрушения пород при контурном взрывании с целью получения устойчивых откосов уступов в карьерах: диссертация кандидата технических наук: 01.04.07. – Москва 1981. - 201 с.

Теоретическая оценка возможности применения пиро¬тех-ни¬чес¬ких составов для разглинизации нефтяных пластов

Ключевые слова:пиротехнический состав, плавиковая и соляная кислота, разглинизация нефтяного пласта, термодинамические параметры, химически активные вещества

Выполнены исследования по возможности разработки пиротехнических композиций, способных в условиях скважины генерировать высоконагретые газо- и парообразные продукты химически активные по отношению глинистой составляющей нефтяных пластов. В результате исследований выбраны компоненты пиротехнических составов, способные к выделению при сгорании соляной и плавиковой кислот. Проведены расчеты термодинамических параметров продуктов горения пиротехнических составов, содержащих предложенные компоненты, и установлен наиболее подходящий состав для применения в качестве разглинизатора пласта с соотношением компонентов: нитрат аммония / нитрат калия / политрифторхлорэтилен / поливилхлорид равным 65/12/8/15.

1. Косарев А.А., Мокеев А.А., Гильмутдинов Д.К. и др. Продукты горения твердотопливных зарядов: оценка эффективности действия на карбонатные породы // Вестник технологического университета. 2015. Т.18. №17. С. 77-79.
2. Петров А.С., Мокеев А.А., Гарифуллин Р.Ш. и др. Сгораемые кислотогенерирующие композиции для повышения нефтеотдачи пластов // Взрывное дело. 2012. № 121-78. С. 124-134.
3. Гагаркин Д.М., Мокеев А.А., Марсов А.А. и др. Исследование энергонасыщенных материалов, применяемых в технологии комплексной перфорации скважин // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т.15, № 24, С. 122.
4. Чипига С.В., Садыков И.Ф., Марсов А.А. и др. Устройство и технология для комплексной перфорации и термогазокислотной обработки призабойной зоны скважины // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т 15. №24. С. 126.
5. Мокеев А.А., Сальников А.С., Бадретдинова Л.Х. и др. Исследование комбинированных зарядов энергонасыщенных материалов для обработки нефтяных скважин // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. №15. С. 268-269.
6. Патент РФ №2469189. Способ обработки призабойной зоны скважины.

Эффективное использование энергии взрыва по крепким пропласткам при проведении промышленных взрывов в разнопрочных горных породах

Ключевые слова:сложноструктурное месторождение, разнопрочные горные породы, крепкий пропласток, цилиндрический заряд, сферический заряд, инициирование, физическое моделирование, поле напряжений, способ

Исследовано действие цилиндрического и сферического зарядов взрывчатых веществ в разнопрочных массивах, состоящих из мягких пород и крепких пропластков, позволяющая установить зону уплотнения мягких пород, находящихся между крепкими включениями. Разработан способ взрывного разрушения массива разнопрочных горных пород, позволяющий управлять энергией взрыва встречным инициированием с применением промежуточных детонаторов, установленных на верхней и нижней границах каждого пропластка. Разработан способ взрывного разрушения массива с использованием щелей и размещением в них кумулятивных зарядов, обеспечивающий качественное дробление разнопрочных горных пород, представленных крепкими включениями, находящимся в верхней части уступа в зоне неуправляемого дробления.

1. Механический эффект взрыва в грунтах / Лучко И.А., Плаксий В.А., Ремез Н.С. и др.; Под ред. Лучко И.А. – Киев: АН УССР, ин-т геофизики им. С.И. Субботина, 1989. – 232 с.
2. Ляхов Г.М. Основы динамики взрыва в грунтах и жидких средах. –М.: Недра, 1964. – 216 с.
3. Юматов Б.П., Байков В.Н., Смирнов В.П. Открытая разработка сложноструктурных месторождений цветных металлов. – М.: Недра, 1973. – 227 с.
4. Действие взрыва в грунтах и горных породах. // Материалы Всесоюзн. науч. конф. – Киев: Наукова думка, 1982. – 284 с.
5. Кравец В.Г., Лучко А.В., Михалюк А.В. Использование энергии взрыва в мелиоративном строительстве. – М.: Недра, 1987. –208 с.

Рекомендации по определению параметров взрывных работ на нижних горизонтах сложноструктурных месторождений

Ключевые слова:карьер, горная порода, горный массив, уступ, взрывчатое вещество, горная масса, линия сопротивления по подошве, крепост пород, сетка скважин, удеьный расход ВВ, заряд, диаметр скважины, заряжание

В статье на примере глубоких карьеров Мурунтау и Кальмакир выбрана методика адаптированная к сложноструктурным месторождениям и представлены рекомендации при расчете параметров скважинных зарядов, позволяющие получить полное представление об условиях ведения взрывных работ на глубине, и их пространственном размещении, качественных и колличественных показателях взрывного рыхления горного массива. Результаты расчетов позволят получить желаемый эффект и оптимизировать параметры технологических процессов горного производства.

1. Кучерский Н.И. Современные технологии при освоении коренных месторождений золота. – Москва: «Руда и металлы», 2007. - 696 с.
2. Умаров Ф.Я., Насыров У.Ф. Методика экспериментальных исследований деформаций законтурного массива горных пород под действием энергии массового взрыва. Т.: ТашГТУ, 2016, - 16 с.
3. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. М.: Недра, 1976. – 271 с.
4. Ф.А.Авдеев, В.Л.Барон, Н.В.Гуров и др. Нормативный справочник по буровзрывным работам / – М.: Недра, 1986. – 511 с. (там, где эффективная длина заряда выше подошвы).
5. Б.Н.Кутузов, В.М.Скоробогатов, И.Е.Ерофеев и др. Справочник взрывника // - М.: Недра, 1988. 511 с.
6. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. Пер. с англ. – М.: Недра, 1980. 453 с.
7. Тангаев И.А. Энергоемкость процессов добычи и переработки полезных ископаемых. - М.: Недра, 1986. - 231с.
8. Норов Ю.Д. Действие взрыва траншейных зарядов выброса в грунтах. – Монография. Ташкент ФАН, 2005. – 178с.
9. Бибик И.П. «Выбор и обоснование параметров процессов буровзрывных работ для повышения эффективности горно-транспортного оборудования глубоких карьеров» Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. 2003 г.

Сейсмовзрывное воздействие подземных горных работ на населеную над шахтную застройку города Губкин

Ключевые слова:акселерограммы, велосиграммы, спектр, гипоцентральное расстояние, эпицентральное расстояние, КЗВ, оптимальное замедление, ступень замедления, интенсивность колебаний, балл

В работе приведены результаты сейсмического мониторинга массовых взрывов на шахте имени Губкина. Получена зависимость максимальной скорости колебаний от приведенного гипоцентрального расстояния. Для каждого массового взрыва была определена интенсивность сейсмического действия взрыва на застройку города Губкин и его население. Для одного из взрывов приведена карта изосейст, демонстрирующая сейсмическое воздействие на регион. По данным сейсмического мониторинга технологического взрыва одной скважины проведены численные эксперименты по определению оптимального замедления для КЗВ. Определена зависимость интенсивности колебаний от массы ВВ в ступени замедления (скважине) и от числа скважин.

1. Цейтлин Я.И., Смолий Н.И. Сейсмически е и ударные воздушные волны промышленных взрывов. М.:Недра, 1981, 191 с.
2. Медведев С.В. Сейсмика горных взрывов. - М.: Недра, 1964. – 188 с.
3. Карты общего сейсмического районирования ОСР-2015. СНиП II–7–81. Строительство в сейсмических районах. СП 14.13330.2014. изд. Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства РФ. Москва, 2016, 31 с.
4. В.Н. Костюченко, С.В. Кондратьев, Г.Г. Кочарян. О параметрах сейсмических волн при короткозамедленных взрывах. ФТПРПИ. 1982. № 1. стр.33-41.
5. А.И.Гончаров, В.И.Куликов, Н.М.Мартинсон. О сейсмическом действии массовых взрывов на карьерах КМА. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2002. №1.

Геометрические параметры зоны сейсмического очага при массовых взрывах в карьерах

Ключевые слова:волны деформаций, скорость короткозамедленного взрывания, кумулятивный эффект, сейсмический очаг массового взрыва, соударение отдельностей, геометрические параметры, длительность действия сейсмовзрывных волн, скорость колебаний массива

Согласно данных литературных источников, сейсмическая энергия, а значит скорость колебаний и длительность сигнала пропорциональны объему сейсмического очага. Целью статьи является определение геометрических параметров сейсмического очага (зоны кумулятивного действия волн деформаций) при проведении массовых взрывов в карьерах. Предложен механизм возникновения кумулятивного эффекта при деформировании трещиноватого горного массива от КЗВ групп зарядов. Получены математические формулы расчета расстояния от крайних скважин до границ зоны кумуляции – очага сейсмовзрывных волн. Анализ экспериментальных данных указывает на то, что при КЗВ групп зарядов ВВ в направлении сейсмической аппаратуры длительность импульса увеличивается в 2 раза по сравнению с расчетной. Это подтверждает наличие вокруг последней группы зарядов ВВ зоны кумулятивного действия волн деформаций – сейсмического очага массового взрыва самых больших размеров. В сейсмическом очаге происходит более интенсивное соударение отдельностей, увеличивается длительность сейсмовзрывного импульса и скорость колебаний массива. Уменьшение размеров сейсмического очага (зоны кумулятивного действия) позволит снизить длительность воздействия сейсмовзрывных волн и скорость колебаний массива, что достигается прежде всего увеличением интервала замедления и выбором направления КЗВ групп зарядов ВВ относительно охраняемого объекта.

1. Садовский М. А. Сейсмика взрывов и сейсмология // Изв. АН СССР. Физика земли. 1987. №11. С. 34-42.
2. Мосинец В. Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. – М.: Недра, 1976. 270 с.
3. Адушкин В. В., Спивак А. А. Подземные взрывы. – М.: Наука. 2007. 579 с.
4. Кутузов Б. Н. Безопасность взрывных работ в горном деле и промышленности: учебное пособие. – М.: Изд. «Горная книга», Изд. МГГУ. 2009. 670 с.
5. Совмен В. К., Кутузов Б. Н., Марьясов А. Л. И др. Сейсмическая безопасность при взрывных работах.– М.: Изд. «Горная книга». 2002. 228 с.
6. Цейтлин Я. И., Смолий Н. И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. - М.: Недра. 1981. 192 с.
7. Segarra P., Sanchidrián J. A., Castedo R., López L. M., Del Castillo I. Performance of some coupling methods for blast vibration monitoring // Journal of Applied Geophysics, 2015, Vol. 112, pp. 129—135.
8. Kumar R., Choudhury D., Bhargava K. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks us-ing mechanical and geological properties // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016, vol. 8, no 3, pp. 341—349. DOI: 10.1016/j.jrmge.2015.10.009.
9. 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, vol. 101, pp. 63—68. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2017.11.016.
10. Li J. C., Li N. N., Chai S. B., Li H. B. Analytical study of ground motion caused by seismic wave propagation across faulted rock masses // International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. 2017, vol. 42, no 1, pp. 95—109. DOI: 10.1002/nag.2716.
11. Адушкин В. В., Анисимов В. Н. Геомеханическая и геоэкологическая безопасность и пути ее реализации в регионе КМА // В сб. Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных территориях: Материалы VII междунар. науч. конф. (памяти проф. Петина А.Н.) 24-26 октября 2017 г. – Белгород: Изд-во «ПОЛИТЕРРА». 2017. С. 13-20.
12. Кочарян Г. Г., Кишкина С. Б. Новые подходы обеспечения сейсмической безопасности горных работ // В сб. Проблемы природопользования и экологическая ситуация в Европейской России и сопредельных территориях: Материалы VII междунар. науч. конф. (памяти проф. Петина А.Н.) 24-26 октября 2017 г. – Белгород: Изд-во «ПОЛИТЕРРА». 2017. С. 342-348.
13. Белин В. А., Холодилов А. Н., Господариков А. П. Методические основы прогнозирования сейсмического действия массовых взрывов // Горный журнал. 2017. №2. С. 66-68.
14. Тюпин В. Н., Хаустов В. В. Зависимость геомеханического состояния трещиноватого массива от интервала замедления в зоне сейсмического действия массовых взрывов// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. №.2. С. 45-54. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-2-0-45-54.
15. Тюпин В. Н. Длительность воздействия сейсмовзрывных волн на охраняемые объекты при массовых взрывах на карьерах// Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № 4. С. 124–133. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-4-0-124.
16. Ткачук К. М., Ткачев С. И. Исследование действия взрыва колонкового заряда с использованием скоростной киносъемки – Изд. ВУЗов. Горный журнал. 1966. №4. С. 73-76.
17. Тюпин В.Н. Определение параметров вибродинамического (сейсмического) воздействия подвижного состава на окружающие здания и сооружения// Современные технологии. Системный анализ. Моделирование.-ИрГУПС,2013.-№2(38).-С.99-103.
18. Игнатенко И. М., Яницкий Е. Б., Дунаев В. А., Кабелко С. Г. Трещиноватость породного массива в карьере рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК» //Горный журнал. 2019. №10. С.11-15. DOI: 10.17580/gzh.2019.10.01.
19. Игнатенко И. М., Годовников Н. А., Дунаев В. А. Методика построения прогнозно-деформационной модели прибортовой зоны карьера в массивах скальных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2018. № S1. С. 72-78.
20. Tyupin V. N. Geomechanical behavior of jointed rock mass in the large-scale blast impact zone// Eurasian Mining. 2020.№2. Pp. 11-14. DOI: 10.17580/em.2020.02.03.