CC BY
34
заходкам и в забое экскаваторов. Параметры БВР на эксперимс1гтальных и контрольных >.т^вались одинаковыми, и изменялось лишь расстояние между одновременно взрываема? ялами, которое рассчитывалось по предложенной формуле. По каждому типу пород кено по 3-5 взрывов. Результаты статистической обработки опытно-промышленных приведены в таблице. Проверка статистической значимости в распределении :лей грансостава взорванной горной массы выполнялась с помощью критериев Стьюдента
Дгалиэ данных таблицы позволил установить следующее:
1 При взрывной отбойке мелкоблочных пород (сланцы кварц-биотит-амфиболовые) с развитой системой трещин сланцеватости качество дробления на экслериментальных и IX блоках оставалось примерно одинаковым, независимо от схемы взрывания. 1 Характер разрушения крепких крупноблочных пород (рудные кварциты плагиопорфиры) от легкодробимых. На качество дробления существе»гно влияет расстояние между ;нно взрываемыми зарядами. На экспериментальных блоках, где это расстояние равно • рудные кварциты), диаметр среднего куска взорванной горной массы составляет 17,3 см 22 см при расстоянии 8,8 м, т.е. снижается на 21,4%. Кроме того, увеличивается на 21% фракции 0-20 см.При взрывании плагиопорфиров диаметр среднего куска уменьшается >, а выход фракции 0-20 см возрастает на 14,5%. 5. Увеличение выхода фракции 0-20 см на 21% при взрывном разрушении железистых
>в свидетельствует об увеличении зоны дезинтеграции вокруг заряда. Таким образом, результаты опытно-промышленных взрывов анизотропных слоистых пород :рдили возможность улучшения качества дробления горной массы путем применения новых многорядного КЗВ, основанных на независимой работе взрыва зарядов. 5 результате внедрения предложенной технологии взрывания анизотропных пород улучши-х^чество дробления взорванной горной массы на Костомукшском ГОКе. Сменная произво-юсть экскаваторов ЭКГ-8И возросла на 4,9%, на 2,62 м? увеличился выход горной массы м скважины.
Вместе с тем взрывание рудных кзарцитов по новой технологии увеличивает выход мелкой «и 0-20 см во взорванной горной массе, что позволяет также снизить энергоемкость и расход 1алов на измельчение руды на обогатительном переделе.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
".. Исследование физико-механических свойств горных пород Костомукшского месторож-жзгчя для оптимизации буровзрывных работ. Отчет о НИР/ИГД МЧМ СССР. Рук. Зотеев В.Г. 01850031822. Инв-Ы 02870046626. - Свердловск, 1987. - 112 с.
1 Сенух В.М. Импульс взрыва и условия более полного использования его на дробление массивов вэегких пород при скважинной отбойке //Физ.техн.пробл.разработки полезн.ископаемых. - 1979. -N1. -С25-34.
1ЛК 622.232.2
С.Е.Денисов, С.А.Наумов
МЕТОД РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЕТКИ СКВАЖИН С УЧЕТОМ АНИЗОТРОПИИ ВЗРЫВАЕМОГО МАССИВА
Одним из важнейших факторов, определяющих качество взрывной подготовки пород к экскавации, являются параметры сетки скважин. В настоящее вре.мя расчет этих параметров гтроизводится исходя из значений удельного расхода ВВ, коэффициента заполнения и диаметра
скважин. Данный метод, однако, не учитывает анизотропию взрываемой средь;, в связи с чем пт* проектировании массовых взрывов не полностью используются горно-геологические фактор ьс, благоприятные для интенсификации дробления пород взрывом. По нашему мнению, рациональные параметры буровзрывных работ должны обеспечить, с одной стороны, равномерное насыщение массива взрывном энергей и, с другой, - минимум площади нерегулируемого дробления. Поэтому для повышения эффективности взрывного дробления с учетом анизотропи* необходимо создать условия для наиболее плотной «упаковки» соприкасающихся эллипсов дробления, которые образуются вокруг взрывных скважин в анизотропной среде*. Гарантией решения этой задачи является учет показателей анизотропии трещиновзтости взрываемых пород В качестве последних рассматриваются (см.рисунок): с1 - малая ось эллипса дробления (расстояние между скважинами в ряду, полученное традиционным способом); с - большая ось эллипса дробления (расстояние между рядами скважин); к = с/<1 - коэффициент анизотропии; а -угол между линией откоса уступа и осью анизотропии трещиноватости.
Равномерность распределения зон дробления зависит от геометрии сетки скважин. При изменении размеров сетки скважин зоны дробления могут перекрываться или находиться друг от друга на некоторая расстоянии. Для равномерного насыщения массива взрывной энергией без возникновения зон передробления оптимальным является случай касания зон дробления. Минимизации площади нерегулируемого дробления будет соответствовать случай взаимного касания эллипсов в шести точках (см.рисунок). Для определения параметров сетки скважин воспользуемся методами аналитической геометрии на плоскости. Рассмотрим систему координат с началом в центре эллипса первого ряда от линии откоса уступа, ось которой сг»япадает с линией максимального дробления (см.рисунок). При данных условиях истинное значение расстояния между скважинами в ряду, обеспечивающее минимум площади нерегулируемого дробления,
аи=кв<1/\кв2яп-<х ♦ а*Чх . (1)
С учетом параметров анизотропии необходимо также определять и величину линии наименьшего сопротивления. Условие минимизации площади нерегулируемого дробления соблюдается при следующих значениях расстояния первого ряда скважин от линии откоса уступа;
Ч/ =<1/2 ^к2 этпЧх -г сога (2)
Для нахождения значения расстояния между рядами скважин следует определить расстояние 1 между центрами соответствующих эллипсов дробления О и О 42 0 в соседних рядах, а также угол 7 ') 0 между осью у в выбранной системе координат и прямой, соединяющей центры этих эллипсов (см.рисунок):
Ь = 1 пп(а - у ). (3)
Расстояние 1 и угол у находятся из условия: центры касающихся параллельных эллипсов относительно центрального О находятся на кривой, являющейся эллипсом с двойными параметрами 2с и 2Л.
Исходя из этого условия, имеем следующую систему уравнений:
Параметры эллипсов дробления скважин в анизотропной среде
рассчитывается по следующей формуле:
* Репин ИЛ. Подготовка и экскавация вскрышных пород угольных разрезов. - М Недра, 1978
{
к 2х2 + v2 = к 2+ d2 к.2(х Л,)2+ (у - У,)1 = ke2d2 ,
г я па , a cos а .
решения этой системы находим координаты центра эллипса 02 :
= 1/2(х, -УЗ (а2 - х12) ), у2= к х,2.
■обученных выражений определяем величины значения угла ¥ и расстояния 1 :
arctg (х, /у,) ,
обеспечения наиболее плотной упаковки эллипсов дробления необходимо смещение одного ряда относительно другого, величина этого смещения находится по формуле
Гаким образом, по известным параметрам эллипса дробления в зависимости от величины «■ежду линией откоса уступа и осью анизотропии трещиноватости можно определить .гы сетки взрывных скважин, при которых площадь нерегулируемого дробления мини-
Лгл облегчения расчетов построены номограммы, с помощью которых можно определить параметров сетки взрывных скважин, обеспечивающих минимум площади нерегулиру-лробления в анизотропной среде. Ггытн о-промышленная проверка и практическая реализация результатов исследований ггвлены на разрезе Северный ПО «Экибастузуголь». Внедрение предложенных рекоменда-г.озволило снизить выход негабарита в трудновзрываемых породах с 6,1 до 4,0%, а в рываемых - с 2,1 до 0,2%.
Д= b ctg(a - у).
(4)
