<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gscience</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Mining Science and Technology (Russia)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Горные науки и технологии</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2500-0632</issn><publisher><publisher-name>The National University of Science and Technology MISiIS (NUST MISIS)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/2500-0632-2022-2-137-149</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gscience-349</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MINING ROCK PROPERTIES. ROCK MECHANICS AND GEOPHYSICS</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД. ГЕОМЕХАНИКА И ГЕОФИЗИКА</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Controlling blast energy parameters to ensure intensive open-pit rock fragmentation</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Управление параметрами энергии взрыва для обеспечения интенсивного дробления горных пород на карьерах</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Насиров</surname><given-names>У. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nasirov</surname><given-names>U. F.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Уткир Фатидинович Насиров – доктор технических наук, заместитель директора по научной работе и инновациям</p><p>Scopus ID 56527108100</p><p>г. Алмалык</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Utkir F. Nasirov – Dr. Sci. (Eng.), Deputy Director for Research and Innovation</p><p>Scopus ID 56527108100</p><p>Almalyk</p></bio><email xlink:type="simple">unasirov@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1513-5683</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Заиров</surname><given-names>Ш. Ш.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zairov</surname><given-names>Sh. Sh.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Шерзод Шарипович Заиров – доктор технических наук, профессор кафедры Горного дела</p><p>Scopus ID 56527393000</p><p>ResearcherID ABC-5825-2020</p><p>г. Навои</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Sherzod Sh. Zairov – Dr. Sci. (Eng.), Professor of the Mining Department</p><p>Scopus ID 56527393000</p><p>ResearcherID ABC-5825-2020</p><p>Navoi</p></bio><email xlink:type="simple">sher-z@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мехмонов</surname><given-names>М. Р.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mekhmonov</surname><given-names>M. R.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Максуд Раббонокул угли Мехмонов – докторант</p><p>г. Навои</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maksud R. Mekhmonov – Doctoral Student</p><p>Navoi</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Фатхиддинов</surname><given-names>А. У.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Fatkhiddinov</surname><given-names>A. U.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Аслиддин Уткир угли Фатхиддинов – докторант</p><p>г. Ташкент</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Asliddin U. Fatkhiddinov – Doctoral Student</p><p>Tashkent</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Филиал Национального исследовательского технологического университета «МИСиС»<country>Узбекистан</country></aff><aff xml:lang="en">National University of Science and Technology “MISiS” (Almalyk Branch)<country>Uzbekistan</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">Навоийский государственный горно-технологический университет<country>Узбекистан</country></aff><aff xml:lang="en">Navoi State Mining-Technological University<country>Uzbekistan</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru">Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова<country>Узбекистан</country></aff><aff xml:lang="en">Islam Karimov Tashkent State Technical University<country>Uzbekistan</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>07</month><year>2022</year></pub-date><volume>7</volume><issue>2</issue><fpage>137</fpage><lpage>149</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Nasirov U.F., Zairov S.S., Mekhmonov M.R., Fatkhiddinov A.U., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Насиров У.Ф., Заиров Ш.Ш., Мехмонов М.Р., Фатхиддинов А.У.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nasirov U.F., Zairov S.S., Mekhmonov M.R., Fatkhiddinov A.U.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mst.misis.ru/jour/article/view/349">https://mst.misis.ru/jour/article/view/349</self-uri><abstract><p>Controlling blast action, in order to increase its energy efficiency in a production blasthole is quite an important issue. This is because it enables the formation of broken rock mass with preset coarseness parameters. Increasing the blast pressure and the time of the blast impact on a rock mass is traditionally recommended as one of the ways to improve the blast action on the rock mass, thus reducing the oversize yield in open pits. One device which enables this approach to a certain extent is a turbulator. The turbulator is fabricated of aluminum plate twisted in a helical fashion around its longitudinal axis. It is mounted in a production blasthole according to a specially designed scheme. The methodology developed to study the stress and strain state of a rock mass when using a turbulator in a blasthole explosive charge allows the size of radial fracture zone and the radius of rock fragmentation to be defined. A method was developed to initiate blasthole charges in a pit blasting block. It includes drilling blastholes, filling them with explosive, installing downhole blasting caps, and blasting using non-electric initiation system. A blasting block is divided into two equal parts (sections), which in turn contain three series of blastholes for short-delay blasting. Blasthole charges are initiated simultaneously in the two parts of the block based on a trapezoidal blasting pattern, thus ensuring meeting detonation waves. In the first series, instantaneous blasting of blastholes located on both ends of the blasting block and forming a trapezoid (in plan view) is carried out. Then after 42 ms, the second series of blastholes (also forming a trapezoid) is detonated. After another 42 ms, the remaining blastholes are detanoated along the perimeter of the blast block in the third series. Implementation of this design with the effect of turbo-blasting for rock fragmentations by blasthole charges at the Kalmakyr deposit of JSC “Almalyk Mining and Metallurgical Complex” has led to the reduction of consumption of explosives, volume of drilling, secondary fragmentation costs, and increased productivity of excavators and mining safety.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Управление действием взрыва на основе повышения его энергетической эффективности в технологической скважине является актуальной задачей, так как позволяет обеспечить формирование разрушенной горной массы с заданными параметрами крупности. Одним из направлений повышения эффективности взрывного воздействия на горную породу и снижения выхода негабаритов на карьерах традиционно рекомендуется усиление взрывного давления и увеличение времени воздействия взрыва на массив горных пород. Одним из устройств, использование которого позволяет в определенной степени реализовать этот подход является турбулизатор. Турбулизатор изготавливают из алюминиевой пластины, скрученной винтообразно вокруг продольной оси. Монтаж устройства в взрывной технологической скважине осуществляют по специально разработанной схеме. Разработанная методика исследования напряженно-деформированного состояния горного массива при использовании конструкции турбулизатора в скважинном заряде взрывчатых веществ позволила определить размер зоны радиальных трещин и радиус дробления горных пород. Рекомендуется способ инициирования скважинных зарядов взрывчатых веществ во взрывном блоке карьера, включающий бурение взрывных скважин, заполнение их взрывчатым веществом, установление внутрискважинных капсюлей-детонаторов и взрывание неэлектрической системой инициирования. Взрывной блок разделяется на две равные части, которые в свою очередь содержат три серии скважин для короткозамедленного взрывания. Инициирование скважинных зарядов производится одновременно в двух частях блока в виде трапециевидной схемы взрывания с обеспечением встречи детонационных волн. В первой серии с двух концов взрывного блока производится мгновенное взрывание скважин в виде трапеции. Далее во второй серии через 42 мс взрываются последующие скважины также в виде трапеции. Еще через 42 мс по периметру взрывного блока в третьей серии взрываются оставшиеся скважины. Внедрение конструкции с использованием эффекта турбовзрывания при дроблении горных пород скважинными зарядами на месторождении Кальмакыр АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат» позволило снизить потребность во взрывчатых материалах и уменьшить объёмы бурения, снизить затраты на вторичное дробление, повысить производительность работы экскаваторов и безопасность горных работ.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>добыча полезных ископаемых</kwd><kwd>карьер</kwd><kwd>взрывные работы</kwd><kwd>взрывчатые вещества</kwd><kwd>разрушение горных пород</kwd><kwd>турбовзрыв</kwd><kwd>турбулизатор</kwd><kwd>скважинные заряды</kwd><kwd>инициирование</kwd><kwd>АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат»</kwd><kwd>АО «Навоийский горно-металлургический комбинат»</kwd><kwd>Узбекистан</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>mining</kwd><kwd>open pit</kwd><kwd>blasting</kwd><kwd>explosives</kwd><kwd>rock fragmentation</kwd><kwd>turbo-blast</kwd><kwd>turbulator</kwd><kwd>blasthole charges</kwd><kwd>initiation</kwd><kwd>JSC “Almalyk Mining and Metallurgical Complex“</kwd><kwd>JSC “Navoi Mining and Metallurgical Complex”</kwd><kwd>Uzbekistan</kwd></kwd-group><funding-group xml:lang="ru"><funding-statement>Исследование выполнено в рамках плана прикладных научно-исследовательских работ Навоийского государственного горного института на темы: «Разработка технологии отстройки устойчиво-конструктивных бортов карьеров с учетом технологии ведения буровзрывных работ» (проект №БВ-А-тех-2018-37).</funding-statement></funding-group><funding-group xml:lang="en"><funding-statement>The research was performed within the framework of the Plan of Applied Research Works of Navoi State Mining Institute on the topics: “Development of the technology for forming stable open pit walls with regard to drilling and blasting operations technique” (Project No. BV-Atekh-2018-37).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубнов Л. В., Колесниченко И. Т. Об энергетическом критерии эффективности ВВ и некоторых его следствиях. Горный журнал. 1986;(5):57–61.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dubnov L. V., Kolesnichenko I. T. On the energy criterion of explosives performance and some of its consequences. Gornyi Zhurnal. 1986;(5):57–61. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мосинец В. Н. Современное состояние и перспективы развития технологии и методов производства взрывных работ на карьерах СССР. В: Взрывное дело. Сб. № 89/46. М.: Недра; С. 100–109.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mosinets V. N. Current condition and prospects for the development of technology and methods of blasting work in the USSR’s open pits. In: Blasting Work. Collected book, № 89/46. Moscow: Nedra Publ.; Pp. 100–109. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ahmed R. Comportement et fragmentation dynamique des matérieaux quasifragiles. Application à la Fragmentation des Roches par Explosifs; Thèse de Doctorat de l’Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris. 2004. 210 p. (In French)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ahmed R. Comportement et fragmentation dynamique des matérieaux quasifragiles. Application à la Fragmentation des Roches par Explosifs; Thèse de Doctorat de l’Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris. 2004. 210 p. (In French)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Peter B. Optimisation of fragmentation and comminution at Boliden Mineral, Aitik Operation. 2005. 179 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Peter B. Optimisation of fragmentation and comminution at Boliden Mineral, Aitik Operation. 2005. 179 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Paine R. S., Holmes, D. K., Clark H. E. Presplit blasting at the Niagara power project. The Explosives Engineer. 2003;39(3):72–92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Paine R. S., Holmes, D. K., Clark H. E. Presplit blasting at the Niagara power project. The Explosives Engineer. 2003;39(3):72–92.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Rossmanith H. P. The mechanics and physics of advanced blasting-waves, shocks, fracture, damage, impact and profit. Short Course. FragBlast. 2006;(8). 214 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rossmanith H. P. The mechanics and physics of advanced blasting-waves, shocks, fracture, damage, impact and profit. Short Course. FragBlast. 2006;(8). 214 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Selberg H. L. Transient compression waves from spherical and cylindrical cavities. Archive for Physics. 1995;5(7):307–314.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Selberg H. L. Transient compression waves from spherical and cylindrical cavities. Archive for Physics. 1995;5(7):307–314.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кутузов Б. Н., Анриевский А. П. Новая теория и новые технологии разрушения горных пород удлиненными зарядами взрывчатых веществ. Новосибирск: Наука, 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kutuzov B. N., Andrievsky A. P. New theory and new technologies of rock disintegration by elongated explosive charges. Novosibirsk: Nauka Publ.; 2002. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бибик И. П., Рубцов С. К., Сытенков Д. В. Управление взрывной подготовкой пород в технологических потоках карьеров. Ташкент: Фан; 2008. 424 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bibik I. P., Rubtsov S. K., Sytenkov D. V. Control of rock blasting breaking in open pit process flows. Tashkent: FAN Publ.; 2008. 424 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заиров Ш. Ш., Уринов Ш. Р., Номдоров Р. У. Формирование устойчивости бортов при ведении взрывных работ на карьерах Кызылкумского региона. Горные науки и технологии. 2020;5(3):235–252. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2020-3-235-252</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zairov S. S., Urinov S. R., Nomdorov R. U. Ensuring wall stability in the course of blasting at open pits of Kyzyl Kum Region. Mining Science and Technology (Russia). 2020;5(3):235–252. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2020-3-235-252</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заиров Ш. Ш., Мехмонов М. Р., Фатхиддинов А. У. Повышение качества дробления массива горных пород энергией взрыва. Монография. LAP Lambert Academic Publishing; 2022. 165 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zairov Sh. Sh., Mekhmonov M. R., Fatkhiddinov A. U. Improving quality of rock mass fragmentation by blast energy. Monograph. LAP Lambert Academic Publishing; 2022. 165 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мучник С. В. Разработка и научное обоснование технических и технологических решений по управлению фугасным действием взрыва в горнодобывающей промышленности. [Дисс. ... докт. техн. наук]. Новосибирск; 2000. 308 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muchnik S. V. Development and scientific justification of technical and process solutions for control of blast effect in mining industry. [Ph.D. thesis in Engineering Science.] Novosibirsk: 2000, 308 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ракишев Б. Р. Энергоемкость механического разрушения горных пород. Алматы: Баспагер, 1998. 210 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rakishev B. R. Energy intensity of mechanical disintegration of rocks. Almaty: Baspager Publ.; 1998. 210 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукьянов А. Н. Разработка научных основ, исследование и внедрение методов и средств интенсификации технологических процессов при открытой разработке скальных сложноструктурных месторождений отрасли. [Дисс. … докт. техн. наук]. Москва; 1983. 452 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukyanov A. N. Development of scientific foundation, research and implementation of methods and means for intensification of technological processes in open-pit mining of hard rock deposits of complicated structure. [Ph.D. thesis in Engineering Science.] Moscow; 1983. 452 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zairov Sh., Ravshanova M., Karimov Sh. Scientific and technical fundamentals for explosive destruction of the mass composed of rocks with different hardness. Mining of Mineral Deposits. 2017;11(2):46–51. https://doi.org/10.15407/mining11.02.046</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zairov Sh. Sh., Sharipov Z. S., Mekhmonov M. R., Arzieva S. I. Use of the effect of “turbo blasting” in crushing rocks by well charges of explosives. Gorniy Vestnik Uzbekistana. 2021;(4):21–25. (In Russ.) URL: http://gorniyvestnik.uz/assets/uploads/pdf/2021-oktyabr-dekabr.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zairov Sh., Ravshanova M., Karimov Sh. Intensification of technological processes in drilling and blasting operations during open-cut mining in Kyzylkum region. Mining of Mineral Deposits. 2018;(12)1:54–60. https://doi.org/10.15407/mining12.01.054</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zairov Sh. Sh., Ravshanova M. H., Mekhmonov M. R., Arziyeva S. I. Use of the effect of “turbo blasting” in crushing rocks by well charges of explosives. Design Engineering. 2021;(09):10801–10813.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Авдеев Ф. А., Барон В. Л., Гуров Н. В., Кантор В. Х. Нормативный справочник по буровзрывным работам. М.: Недра; 1986. 511 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Avdeev F. A., Baron V. L., Gurov N. V., Kantor V. Kh. Drilling and blasting reference-book on standards. Moscow: Nedra Publ.; 1986. 511 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Авдеев Ф. А., Барон В. Л. и др. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности. М.: Недра; 1972. 238 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Avdeev F. A., Baron V. L. et al. Technical rules for blasting on daytime surface. Мoscow: Nedra Publ.; 1972. 238 p. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
