WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Второй взрыв монолита, подготовлен по схеме через два шпура, а третий – по схеме через три холостых шпура. По внешним признакам он был самым лучшим. Щель была ровной, шириной 0,070,1 м. Однако оценка влияния взрывов на горную породу показала, что при первом взрыве (через шпур) четко обозначилась мелкая сеченность из радиально отходящих трещин длиной до 20 мм (0,625Rш) и длиной от 30 до 70 мм (1,87…4,37Rш) при третьем взрыве (через три шпура) (рис. 8).

Рис. 8. Вторичная трещиноватость в граните Султаевского месторождения при расстоянии между зарядами 1 м

Кроме этого, было выполнено еще два экспериментальных взрыва для отделения монолитов от массива: на Мансуровском гранитном карьере были взорваны заряды ГДШ, на Удаловском гранитном карьере – заряды, выполненные из двух ниток детонирующего шнура.

Детальное обследование образцов гранитных плит, взятых на контактах с плоскостями отделения монолитов, показало, что во всех без исключения случаях имеет место наведенная взрывом трещиноватость.

Обработка данных приведенных выше исследований позволила выявить зависимость длины трещиноватости (Lтр, м), возникающей при взрывах от расстояния между зарядами (рис. 9):

а) для зарядов ЗМВ(R2 = 0,9935)

; (22)

б) для детонирующего шнура (R2 = 0,9776)

; (23)

в) для зарядов ГДШ (R2 = 0,9854)

, (24)

где а - расстояние между зарядами, м.

Рис. 9. Зависимость размеров вторичной трещиноватости от расстояния между зарядами

Во всех случаях при выборе типа взрывчатого вещества и расстояния между соседними зарядами обязательно должны производиться технологические испытания, по результатам которых должно приниматься окончательное решение по дальнейшему производству взрывания при подготовке к выемке блоков на месторождении природного камня.

Изучение этих зависимостей показывает, что при взрывной подготовке к выемке блочного камня во всех случаях в отделяемых монолитах и блоках возникает наведенная действием взрыва трещиноватость, размеры которой можно регулировать подбором типа специального взрывчатого вещества и расстояния между соседними зарядами. В этом состоит сущность третьего научного положения.

Исследование сейсмического действия взрывов

на месторождениях природного камня

В тех случаях, когда месторождения природного камня расположены вблизи от зданий и коммуникаций, повреждение которых не допускается, должна применяться специальная схема взрывания, при которой каждая скважина должна взрываться индивидуально.

Такие проблемы возникли при строительстве опытного карьера на Восточном месторождении облицовочных известняков, вблизи которого в 230 м от места взрыва проходят подземные коммуникации филиала УГМК – «Сафьяновская медь». На этом объекте были произведены исследования сейсмического действия взрыва. Все параметры взрыва были рассчитаны по специальной методике. Успешное проведение эксперимента было обеспечено за счет применения эффективных защитных мероприятий: уменьшен диаметр взрывных скважин до 110 мм, удельный расход взрывчатого вещества до 0,4…0,6 кг/м3, снижена величина одновременно взрываемого взрывчатого вещества до одного - двух зарядов за счет применения специальной схемы коммутации на базе волноводов системы неэлектрического взрывания эдилин. Опытный взрыв состоял из 240 скважин диаметром 110 мм. Объем взрывчатого вещества – патронированного аммонита № 6 жв, взорванного за взрыв, составил 5040 кг.

По профилю до трассы с коммуникациями были установлены 4 регистратора «Регистр-1 К» с подключенными сейсмическими датчиками СВ-5Ц.

Результаты проведенного эксперимента приведены: изменение энергии взрыва на рис. 10,а, максимального и среднего смещений на рис. 10,б.

а) б)

Рис. 10. Затухание энергии взрыва (а) и изменение смещения грунтов

по профилю (б) в зависимости от расстояния до взрыва

Компьютерная обработка данных показала, что затухание происходит по зависимостям:

1) энергии взрыва (R2 = 0,965)

, (25)

где Е – энергия волн напряжений, Дж10-6; l – расстояние от места взрыва, м;

2) смещений грунта, мкм

  • для пиковых смещений (R2 = 0,9691):

; (26)

  • для средних смещений (R2 = 0,9892):

. (27)

Анализируя зависимости для затухания энергии (см. 10, а) и градиентов смещения (см. 10, б), можно отметить, что даже на первой точке измерений в 80 м от ближайшей скважины значение энергии составляет 3210-6 Дж, максимальная величина смещения 290 мкм, а сейсмическое действие взрыва не представляет опасности для охраняемых объектов.

Заключение

На основе выполненных исследований и теоретических обобщений в диссертационной работе обосновано новое решение научно-практической задачи - выбор рациональных технологических параметров при подготовке к выемке блочного камня различной прочности, имеющее существенное значение для эффективной разработки месторождений природного камня.

Основные результаты и выводы заключаются в следующем:

1. Исследованиями доказано, что выход блоков из массива на месторождениях природного камня средней прочности зависит от принятого способа добычи и направления резания по отношению к преобладающей системе природной трещиноватости горных пород. Низкий выход блоков, фактически получаемый на многих месторождениях природного камня средней прочности, вызван несоответствием фактического направления резания с направлением основных систем трещиноватости.

2. Доказано, что эффективность алмазоканатного резания камня средней прочности определяется не только производительностью резания, но и износостойкостью алмазного каната. Проведенными исследованиями было установлено, что при канатно-алмазном резании для каждого вида горной породы необходимо не только подобрать соответствующий вид связки, тип, зернистость и концентрацию алмаза, но и правильно выбрать рабочие параметры: линейную скорость движения каната, скорость подачи на забой, количество и место подачи воды в рез.

3. Недостаточная или завышенная скорость резания, обусловленная одновременно линейной скоростью каната и скоростью подачи его на забой, нарушает режим самозатачивания алмазных элементов. Максимальная износостойкость алмазного каната на мраморах типа коелгинского достигается при производительности машины 8…12 м2/ч, когда режим самозатачиваемости алмазоносных элементов является наиболее оптимальным.

4. Установлена зависимость качества блоков из прочных горных пород при буроклиновом способе добычи от величины коэффициента ослабления массива по плоскости раскалывания, определяемого глубиной бурения откалывающих шпуров.

5. Доказано, что качество блоков, добываемых буроклиновым способом, зависит в основном от глубины бурения шпуров. При бурении короткими шпурами, как это производится на Головыринском, Сибирском и Исетском месторождениях гранита, большая часть отколотых монолитов не соответствует стандарту. При уменьшении шага бурения с 0,3 до 0,1 м качество отколотых блоков заметно не повышается. Наиболее эффективно увеличение глубины бурения шпуров по линии раскола. Эта схема бурения прочных горных пород позволяет не только получить кондиционные блоки заданных размеров, но и создать современный высокоуступный карьер блочного камня.

6. Установлено, что при взрывной подготовке к выемке блочного камня во всех случаях в отделяемых монолитах и блоках возникает наведенная действием взрыва трещиноватость, размеры которой зависят от энергетических характеристик примененного взрывчатого вещества и расстояния между соседними зарядами.

7. Для каждого вида горной породы, на которой планируется применение буровзрывных работ на подготовке к выемке блочного камня, необходимо индивидуально подбирать тип взрывчатого вещества, конструкцию зарядов и расстояние между ними путем проведения экспериментов. Выбранный вариант взрывания должен обеспечивать четкий пробой промежутка между шпурами и минимальное разрушение горной породы в виде сети симметричных трещин во всех направлениях.

8. Взрывная подготовка к выемке прочных горных пород целесообразна только на первой стадии в процессе отделения крупного монолита от массива. Дальнейшую разделку монолита на блоки целесообразно производить только безвзрывными способами.

9. Установлено, что на подготовке к выемке выветрелых горных пород месторождений природного камня применение раздельного взрывания каждой скважины снижает сейсмическое действие взрыва до безопасной величины на расстоянии 80 м от ближайшего заряда. Это позволяет производить массовые взрывы на этих месторождениях вблизи объектов, охраняемых по сейсмическому действию взрыва.

10. Отдельные результаты исследований, приведенные в диссертации, внедрены в практику работы карьеров, а также в учебный процесс ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» по специализации «Добыча и обработка природного камня». Экономический эффект от использования результатов диссертационной работы по Восточному месторождению мраморизованных известняков превышает 5 млн. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статья, опубликованная в ведущем рецензируемом научном журнале,

входящем в перечень ВАК:

Бычков Г.В., Кокунина Л.В., Кокунин Р.В., Сенин Л.Н. Сейсмобезопасность при независимом действии зарядов ВВ на месторождениях природного камня // Изв. вузов. Горный журнал. – 2006. - № 6. – С. 50 – 54.

Статьи, опубликованные в научных сборниках, журналах и материалах конференций:

  1. Бычков Г.В., Чупахин А.А., Рочняк (Кокунина) Л.В. Исследование зависимости выхода кондиционных блоков от способа добычи и направления резания массива на Першинском карьере блочных известняков// Известия Уральской государственной горно-геологической академии. - Вып.11. Серия: Горное дело. – 2000. – С. 143 – 150.
  2. Бычков Г.В., Кокунин Р.В., Кокунина Л.В. Рациональные схемы связи забоев с поверхностью и оценка эффективности их при вскрытии месторождений природного камня// Камень вокруг нас. – 2004. - № 8. – С. 18 – 21.
  3. Бычков Г.В., Кокунина Л.В, Кокунин Р.В. Зависимость качества блоков от коэффициента ослабления плоскости раскалывания при буроклиновом способе добычи// Состояние, проблемы и перспективы развития сырьевой базы и машиностроения для камнеобрабатывающей промышленности: Сб. научн. тр. 1 Междунар. научно-практической конф. в рамках выставки «Камень - 2004». Москва, 11-12 марта 2004 г. Global EXPO – УГГА. – Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2004. - С. 31 –35.
  4. Бычков Г.В., Кокунина Л.В., Кокунин Р.В. Каменная палитра Среднего и Южного Урала // Состояние, проблемы и перспективы развития сырьевой базы и машиностроения для камнеобрабатывающей промышленности: Сб. научн. тр. 1 Междунар. научно-практической конф. в рамках выставки «Камень - 2004». Москва, 11-12 марта 2004 г. Global EXPO – УГГА. – Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2004. - С. 13 –22.
  5. Бычков Г.В., Кокунина Л.В., Кокунин Р.В. Перспективные технологические схемы добычи блочного камня средней прочности // Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр: Материалы Третьей Междунар. конференции. Москва - Бишкек, 13-18 сентября 2004 г. – М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2004. - С. 79 – 83.
  6. Бычков Г.В., Кокунина Л.В., Кокунин Р.В. Практика алмазоканатного резания горных пород // Состояние, проблемы и перспективы развития сырьевой базы и машиностроения для камнеобрабатывающей промышленности: Сб. научн. тр. 1 Междунар. научно-практической конф. в рамках выставки «Камень - 2004». Москва, 11-12 марта 2004 г. Global EXPO – УГГА. – Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2004. - С. 35 –38.
  7. Бычков Г.В., Кокунина Л.В., Поздняков С.А. Новое взрывчатое вещество для отделения монолитов от массива // Состояние, проблемы и перспективы развития сырьевой базы и машиностроения для камнеобрабатывающей промышленности: Сб. научн. тр. 1 Междунар. научно-практической конф. в рамках выставки «Камень - 2004». Москва, 11-12 марта 2004 г. Global EXPO – УГГА. – Екатеринбург: Изд-во УГГГА, 2004. - С. 69 –75.
  8. Бычков Г.В., Кокунина Л.В., Поздняков С.А. Исследование зарядов мягкого взрывания на отделении монолитов от массива на Султаевском гранитном карьере // Добыча, обработка и применение природного камня. Вып. 4: Сб. научн. тр. - Магнитогорск: МагГТУ, 2004. - С. 221 – 238.
  9. Кокунин Р.В., Кокунина Л.В. Проходка опытных карьеров с применением козловых кранов при разведке месторождений природного камня // Камень вокруг нас. – 2005. - № 10. – С. 14 – 16.
  10. Кокунина Л.В. Исследование алмазоканатного резания на карьерах // Добыча, обработка, применение природного камня. Вып. 6: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МагГТУ, 2006. - С. 30 – 37.
  11. Бычков Г.В., Кокунина Л.В. Мраморы Уфалейского района // Камень вокруг нас. – 2005. – № 11. – С. 36 – 41.
  12. Кокунина Л.В. Взрывные технологии на добыче природного камня // Добыча, обработка, применение природного камня. Вып. 6: Сб. науч. тр. - Магнитогорск: МагГТУ, 2006. - С. 141 – 147.
  13. Кокунина Л.В. Исследование сейсмического действия взрывов на месторождениях природного камня // Известия УГГУ. Специальный выпуск. Материалы горнопромышленной декады. г. Екатеринбург, 3-13 апреля 2006 г. / Уральский государственный горный университет. – Екатеринбург: Издательство АМБ, 2006. – С. 32 - 33.

Подписано в печать ____.2006 г. Бумага писчая. Формат 60х84 1/16. Печ. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ № ______

Издательство УГГУ, 620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

Уральский государственный горный университет

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»