Управление параметрами энергии взрыва для обеспечения интенсивного дробления горных пород на карьерах

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.

добыча полезных ископаемых, карьер, взрывные работы, взрывчатые вещества, разрушение горных пород, турбовзрыв, турбулизатор, скважинные заряды, инициирование, АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат», АО «Навоийский горно-металлургический комбинат», Узбекистан

1. Дубнов Л. В., Колесниченко И. Т. Об энергетическом критерии эффективности ВВ и некоторых его следствиях. Горный журнал. 1986;(5):57–61.

2. 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.

3. 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)

4. Peter B. Optimisation of fragmentation and comminution at Boliden Mineral, Aitik Operation. 2005. 179 р.

5. Paine R. S., Holmes, D. K., Clark H. E. Presplit blasting at the Niagara power project. The Explosives Engineer. 2003;39(3):72–92.

6. Rossmanith H. P. The mechanics and physics of advanced blasting-waves, shocks, fracture, damage, impact and profit. Short Course. FragBlast. 2006;(8). 214 р.

7. Selberg H. L. Transient compression waves from spherical and cylindrical cavities. Archive for Physics. 1995;5(7):307–314.

8. Кутузов Б. Н., Анриевский А. П. Новая теория и новые технологии разрушения горных пород удлиненными зарядами взрывчатых веществ. Новосибирск: Наука, 2002.

9. Бибик И. П., Рубцов С. К., Сытенков Д. В. Управление взрывной подготовкой пород в технологических потоках карьеров. Ташкент: Фан; 2008. 424 с.

10. 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

11. 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.

12. 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.

13. Ракишев Б. Р. Энергоемкость механического разрушения горных пород. Алматы: Баспагер, 1998. 210 с.

14. 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.

15. 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

16. 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

17. Авдеев Ф. А., Барон В. Л., Гуров Н. В., Кантор В. Х. Нормативный справочник по буровзрывным работам. М.: Недра; 1986. 511 с.

18. Авдеев Ф. А., Барон В. Л. и др. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности. М.: Недра; 1972. 238 с.