CC BY
19
ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2020;(1):26-35 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER
УДК 622.235 DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-26-35
ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСЛОВИЙ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРНОТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СЕЙСМОВЗРЫВНЫХ ВОЛН
В.Н. Василец1, П.И. Афанасьев2, А.А. Павлович2
1 Название организации, Город, Россия, 1 Разрезоуправление АО «СУЭК-Кузбасс», Ленинск-Кузнецк, Россия 2 Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия, e-mail: afanasev_pi@pers.spmi.ru
Аннотация: В Российской Федерации разработка месторождений открытым способом находится в активном периоде своего роста. При этом появляются затруднения, которые замедляют производительность добычи полезного ископаемого и приводят к удорожанию эксплуатационных затрат. Возрастание скорости развития горных работ и увеличение глубин карьеров приводит к удорожанию технологических транспортных расходов и увеличению текущего коэффициента вскрышных работ. Одним из возможных способов решения является переход от автотранспортной системы перемещения горной массы к конвейерному транспорту. Переход от цикличной системы к циклично-поточной позволяет иметь высокопроизводительное оборудование, высокий коэффициент технической готовности и низкие эксплуатационные затраты. Данные системы располагаются на нерабочем борту карьера и при проектировании возникают вопросы сейсмической безопасности данного комплекса. Рассмотрены вопросы обеспечения устойчивости борта карьера при сейсмовзрывном воздействии, на котором находится конвейер циклично-поточной системы. Проанализированы основные нормативные и научные методики, применяемые для обоснования параметров буровзрывных работ, обеспечивающих безопасное сейсмовзрывное воздействие, а также предложен вариант оценки данного воздействия для различных геологических условий. Обосновывается вариант оценки допустимой скорости колебания грунта для осадочных горных пород Даны практические рекомендации по обеспечению безопасного ведения взрывных работ вблизи горнотранспортного комплекса. Ключевые слова: сейсмовзрывные волны, сейсмическая безопасность, циклично-поточная технология, устойчивость борта карьера.
Для цитирования: Василец В. Н., Афанасьев П. И., Павлович А. А. Обеспечение условий безопасной эксплуатации горнотранспортного комплекса при воздействии сейсмовзрывных волн // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2020. - № 1. - С. 26-35. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-26-35.
Safe operation of mining-and-transport system under impact of seismic shot waves
V.V. Vasilets1, P.I. Afanasev2, A.A. Pavlovich2
1 JSC «SUEK-Kuzbass», Leninsk-Kuznetsky, Russia 2 Saint-Petersburg Mining University, Saint-Petersburg, Russia, e-mail: afanasev_pi@pers.spmi.ru
© В.Н. Василец, П.И. Афанасьев, А.А. Павлович. 2020.
Abstract: In the Russian Federation, the surface mining method enjoys active and extensive development. However, there are difficulties which slow down production and lead to appreciation of operating costs. The increase in the mining rate and in the depth of open pit mines builds up the process transportation expenses and raises the current stripping ratio. One of the possible solutions is transition from rock haulage by trucks to conveying. The transition from the cyclic method to the cyclic-and-continuous technology allows high-production equipment, elevated availability factor and low operating costs. These systems are arranged on the spoil bank and require the seismic safety design. The concern of the pitwall stability with operating cyclic-and-continuous technology conveyor under the seismic shot impact is discussed. The basic normative and scientific procedures of drilling and blasting parameters to ensure safe seismic shots are analyzed, and the variant of the seismic shot impact estimate in different geological conditions is proposed. An alternative method to estimate allowable peak particle velocities in sedimentary rocks is substantiated. The practical guidance on safe blasting nearby a mine transportation system is presented. Key words: seismic shot waves, seismic safety, cyclic-and-continuous technology, pitwall stability. For citation: Vasilets V. V., Afanasev P. I., Pavlovich A. A. Safe operation of mining-and-transport system under impact of seismic shot waves. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2020;(1):26-35. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-26-35.
Введение
Обоснование уровня сейсмобезопас-ного воздействия в настоящее время основывается на определении допустимой скорости колебания. Данная скорость колебаний может относиться как к движению грунта (горной породы) в основании конструкции, так и к колебанию самой конструкции. Допустимые скорости колебания сооружения в нормативных документах содержатся в ГОСТе Р 52892-2007 «Вибрация и удар», при этом в качестве рекомендуемых вариантов предлагается формула по оценке механических напряжений в балках и пластинах или национальные стандарты Германии, Великобритании и США [1—3], основанные на оценке пиковых скоростей колебаний на различных частотах. Применение данных стандартов и расчетных формул к конвейеру, закрепленному на нерабочем борту, является неубедительным подходом по причине сложности конструкции конвейера. Также не является убедительным использование данных методов для оценки зданий и сооружений в России по причине различия в технологиях строительства, качества используемых материалов и ка-
чества выполненных работ. Проведение численных расчетов методами конечных или граничных элементов сейсмо-взрывного воздействия является чрезвычайно трудоемким занятием и в короткие сроки не позволяет произвести оценку [4—7].
В настоящее время в федеральных нормах и правилах в области промышленной безопасности «Правила безопасности при взрывных работах» отсутствуют критерии безопасного сейсмовзрыв-ного воздействия на борта карьера и фундамент конвейера циклично-поточной технологии и методика по определению сейсмобезопасных параметров буровзрывных работ. В ряде узкоспециализированных нормативных документов предложены методы учета сейсмического воздействия землетрясений, но при этом не описаны методы учета сейсмовзрывно-го воздействия. Согласно п. 844 ФНиП «Правила безопасности при взрывных работах», вопрос обоснования сейсмо-взрывного воздействия на борт карьера должен решаться с привлечением специализированных организаций.
Для определения предельно допустимых скоростей колебаний грунта у охра-
няемых объектов может использоваться методика, в основе которой лежит следующая зависимость:
I к - Р „ V = ехр | +1
(1)
где К — класс сооружения по СНИП И-А.3-62 и СНИП N^.12-69; Р — суммарный ранг объекта, который определяется конструктивными особенностями сооружения и его инженерно-техническим состоянием.
Анализ расчетов по данной методике рангов показал, что предельно допустимые скорости составили 16,5—46 мм/с. Данная методика имеет ряд трудно определимых параметров ввиду того, что:
• имеющийся тип сооружения — ЦПТ— можно условно отнести ко II классу сооружений промышленного назначения, так как СНиП не охватывает всего многообразия конструкций, описывая в основном здания и сооружения, в которых работают люди;
• при расчете ранга объекта отсутствуют варианты по выбору материала конструкции Рм, тип здания Рт;
• при расчете характеристик состояния объекта (наличие трещин) затруднительно оценить наличие остаточных деформаций, длину и ширину раскрытия трещин.
Стоит отметить, что используемые СНИП И-А.3-62 и СНИП М^. 12-69, в настоящее время не действует. Кроме того, несмотря на универсальность методики, на наш взгляд, не представляется возможным точно определить ранг для комплекса ЦПТ. В связи с этим данный подход для рассматриваемых условий не дает надежных результатов и не может использоваться для определения предельно допустимых скоростей.
Подходы к оценке сейсмовзрывного воздействия были заложены ак. М.А. Садовским, С.В. Медведевым и заключаются в следующем: определяется пре-
дельно допустимая скорость колебания грунта, которая обеспечивает сохранность исследуемого объекта, а затем рассчитываются параметры буровзрывных работ, обеспечивающие надежную эксплуатацию объекта.
При расчете предельно допустимых скоростей колебаний грунта следует учитывать горно-геологические условия, поскольку фундамент комплекса ЦПТ может находиться как в скальной горной породе, так и в осадочных породах с относительно низкой несущей способностью. Это усложняет выбор предельно допустимой скорости колебания грунта, а также требует разработки дополнительных рекомендаций по параметрам буровзрывных работ.
Методы
Рассмотрим подход, позволяющий произвести выбор предельно допустимой скорости колебания грунта при нахождении фундамента комплекса ЦПТ в различных горных породах. При выборе допустимых скоростей колебаний большое значение имеет общая оценка деформационных свойств горных пород. Использование зависимости между напряжениями и деформациями имеет значение не только в оценке технической прочности разрушаемых сред, но и для определения безопасных условий деформации горных пород в пределах упругости. Как следует из диаграммы механического состояния горных пород, их относительная деформация на фронте волны сжатия, допустимая в пределах упругости, не должна превышать 0,0002—0,0005, после чего порода начинает деформироваться с пластическим течением и после снятия напряжений из-за остаточной деформации не полностью возвращается в исходное состояние.
Так как взрывы будут проводиться многократно, то остаточные деформации будут накапливаться и разрастаться при
Таблица1
Классификация сооружений от срока эксплуатации Classification of structures from the term of opération
Класс сооружений Характеристика сооружений и срок его эксплуатации Допустимая относительная упругая деформация s0
I Особо ответственные сооружения длительного срока эксплуатации (более 10—15 лет) 0,0001
II Ответственные сооружения со сроком эксплуатации более 5—10 лет 0,0002
III Кратковременно эксплуатируемые сооружения (от 1 до 5 лет) 0,0003
IV Неответственные сооружения со сроком эксплуатации до 1 года 0,0005
повторных воздействиях. Поэтому безопасность обеспечивает деформирование в переделах упругого участка. При этом напряжение, возникающее в горной породе, определяется по формуле В.Н. Мосинца:
3 {[1 + (1 - 2У)Г -1
а = — К--—
8 [1 + (1 - 2у)е0 ]4
Допустимая относительная деформация горных пород в пределах упругости может быть установлена в соответствии с классификацией защищаемых сооружений по их ответственности и сроку эксплуатации, табл. 1.
Прибортовой массив на участке строительства комплекса ЦПТ в нижней части представлен скальными породами докембрия, к ним относятся: слаборудные и безрудные брекчии, железистый и окисленные кварциты; в верхней части — породами осадочного чехла: меловыми отложениями, песками, глиной.
Для определения предельно допустимой скорости смещения на фронте сейсмо-взрывной волны в скальной горной породе воспользуемся формулой В.Н. Мосинца:
V =
0,3751 с - зс
{[1 + (1 -2v)]8/3 -1}
C [1 + (1 - 2v)o ]
102
(2)
где Cp, Cs — скорости продольных и поперечных волн, v — коэффициент Пуассона, s0 — относительная деформация.
При расчете предельно допустимой скорости колебания горной породы величина относительной деформации для особо ответственных сооружений длительного
Таблица 2
Расчетные физико-механические свойства породы Estimated physical and mechanical properties of the rock
Наименование показателя Един. изм. Значение показателя
Коэффициент Пуассона, V 0,2-0,35
Модуль деформации, Е ГПа 48-110
Плотность, р кг/м3 2500-3500
Расчетная скорость распространения продольных волн, Сп м/с 4900-6000
срока эксплуатации (более 10—15 лет) составит 0,0001. Значения деформационных свойств горных пород приведены в табл. 2.
Расчетная скорость продольных волн в массиве определялась по формуле:
( п(л ,Л Л0'5
СР =
Е (1 -v)
+ у)( - 2у)
При использовании формулы (2) можно рассчитать предельно допустимую сейс-мовзрывную скорость смещения массива горных пород:
0,375 ГС2 - 4С21{[1 + (1 - 2У)]8/3 -1
К =-к-^--1 • 102 =
С [1 + ( - 2v)e0 ] 0,3751 49002 -^24682j{[1 + (1 -2 • 0,33)]8/3 -1 4900 [1 + (1 - 2 • 0,33) • 0,0001]4
• 102 = 11 см/с
В результате расчетов для скальной горной породы предельно допустимая величина составит 110 мм/с. Данную величину скорости колебания снижают в соответствии с принципом охраны сооружений для улучшения безопасности ведения взрывных работ:
V = V, /кн,
где KH — является коэффициентом надежности, табл. 3.
Охраняемый объект (борт карьера, нагруженный комплексом ЦПТ) по классификации сооружений от срока эксплуатации (табл. 1) относится к классу сооружения 1, поэтому величина коэффициента надежности принимается 1,52.
Расчет возможной сейсмовзрывной скорости для пород скальных пород докембрия составляет:
V = V0/KH =110/1,52=72 мм/с. Для осадочных пород (песок, мел, суглинки) следует исходить из общих принципов оценки сейсмичности. Категория указанных грунтов по сейсмическим свойствам соответствует II (второй) группе согласно СП 14.13330.2018.
Учитывая проведение взрывных работ в непосредственной близости от охраняемого объекта и высокую ответственность сооружения, для обеспечения сейс-мобезопасности комплекса ЦПТ необходимо на основании проведенных расчетов и аналогии с другими особо важными сооружениями ограничить интенсивность сейсмовзрывных волн 5 баллами по шкале горных взрывов С.В. Медведева, что составляет 30 мм/с, которое не будет оказывать влияние на здания и сооружения, в том числе на устойчивость борта карьера.
Таблица 3
Определение величины коэффициента надежности Determination of the value of the coefficient of reliability
Показатели Класс сооружений
1 2 3 4
Уровень надежности 0,99 0,94 0,89 0,84
kh 1,52 1,44 1,36 1,3
Расчетные зоны интенсивности сейсмовзрывного воздействия при взрывании 6000 кг ВВ за ступень Estimated intensity zones of seismic explosion effects when blasting 6000 kg of explosives per stage
Таким образом, по результатам расчетов допустимой скорости колебаний для скальных пород докембрия является величина 72 мм/с, а для осадочных — 30 мм/с. Поэтому для гарантированной безопасности комплекса ЦПТ на уступах, где располагается комплекс ЦПТ, сейс-мовзрывное воздействие следует ограничить 5 баллами (до 30 мм/с) по шкале горных взрывов С.В. Медведева, независимо от типа горной породы, на которой располагается конвейер, так как взрывные работы будут вестись в створе между продольной и поперечной осями ЦПТ, и под воздействие массового взрыва одновременно попадают скальные и осадочные породы (рисунок), поэтому применение минимальной из двух скоростей колебаний грунта обеспечит сохранность борта карьера, нагруженного комплексом ЦПТ.
Результаты и обсуждение
Для прогноза скоростей колебаний грунта используется зависимость, предложенная ак. М.А. Садовским. Коэффициенты, входящие в данную зависимость, определяются на основании инструментальных измерений. В работе ИДГ РАН были проведены измерения сейсмо-взрывных волн на расстояниях от 650 до 2500 м.
Поскольку в данной работе рассматривается ближняя зона сейсмовзрывного воздействия, была сделана выборка из проведенных замеров для диапазона расстояний от 650 м до 1200 м. Полученная скорость колебания грунта является векторной скоростью колебания горной породы и имеет вид:
168
V = 6400
R
(3)
Зависимость (4) получена с учетом 95% уровня надежности [8, 9] непревышения предельных пиковых скоростей колебаний. После преобразования исходной формулы (3), с учетом сейсмовзрывного воздействия в 5 баллов, можно рассчитать массу ВВ, взрываемой за ступень замедления с помощью следующей формулы:
О = Я3/14 350.
В табл. 4 приведены расчетные массы ВВ.
При изучении проектов на массовый взрыв и плана развития горных работ на южном борту можно сделать следующие выводы: суммарная масса заряда взрываемого за ступень, как правило, не превышает 6000 кг и составляет 3000— 4000 кг, а также большая часть массовых взрывов будет производиться на эпи-центральных расстояниях более 550 м,
Таблица 4
Расчетная масса ВВ, взрываемая за ступень замедления для обеспечения интенсивности сейсмовзрывного воздействия в 5 баллов по шкале горных взрывов С.В. Медведева The estimated mass of explosives exploded beyond the deceleration stage to ensure the intensity of seismic and explosive impact of 5 points on a scale of mountain explosions S.V. Medvedev
№ Эпицентральное расстояние от массового взрыва до охраняемого объекта R, м Масса взрывчатого вещества взрываемого за ступень замедления Q, кг
1 400 4460
2 450 6350
3 500 8711
4 550 11 594
это означает, что фактическое воздействие будет ниже расчетного, то есть менее 5 баллов.
На рисунке приведены расчетные зоны интенсивности сейсмовзрывного воздействия, определенные по формуле (3), при взрывании 6000 кг ВВ за ступень. Центр зон располагается на границе БВР на 2020 г. на уступе (-90)-(-105) м в точке соприкосновения ее с границей безопасного расстояния для конвейера при ведении взрывных работ.
Заключение
Проанализирована восприимчивость зданий к скорости колебаний грунта на месте нахождения комплекса ЦПТ. Измеренные собственные частоты колебаний зданий составили от 1 до 5 Гц. Вместе с ними были измерены частоты колебаний грунта при взрывах на расстояниях до 1500 м, основная часть энергии сейсмических колебаний приходилась на диапазон 3-30 Гц, а на расстоянии 1500 м -0,5-10 Гц.
Следует отметить, что ожидаемое воздействие сейсмовзрывных волн на ЦПТ на расстоянии 450—500 м по спектру колебаний имеет более высокочастотный характер, чем на 1500 м, что, в свою очередь, приведет к тому, что только малая часть энергии колебаний будет приходиться на диапазон низких колебаний 1—5 Гц. Поскольку спектры сейсмовзрывных колебаний грунта имеют
значительную высокочастотную часть, то спектральные компоненты колебаний с частотами более 15 Гц не будут восприниматься ЦПТ, т.е. при высокочастотном спектре сооружение не будет раскачиваться и восприимчивость фундамента к колебаниям грунта будет незначительной [10—16].
При взрывах частота колебаний выше, чем при землетрясениях, поэтому значительно меньшая часть энергии колебаний приходится на длинноволновую часть (первые Герцы), а также общая продолжительность колебаний существенно меньше. Поэтому доля и абсолютное количество энергии колебаний, переходящей из грунта в элементы сооружения, существенно меньше, чем при землетрясениях, при этом отсутствует возможность возникновения резонансного явления. За счет этого здания и другие объекты при воздействиях сейсмовзрывных волн могут выдерживать колебания существенно большей амплитуды, чем при землетрясениях.
В результате исследований сейсмовзрывных волн следует рекомендовать при использовании неэлектрических средств инициирования и инициирования с помощью ДШ интервал замедления между группами зарядов 40—50 мс. Взрывание скважин на блоке должно начинаться от скважин, расположенных ближе к конвейеру, и движение отбойки горных пород должно идти в противопо-
ложную сторону от конвейера, так как при этом сейсмовзрывные волны от взрыва последующих групп зарядов будут ослабляться при прохождении через разрушенную среду, и эффект наложения волн будет меньше. Желательно, чтобы взрываемые блоки имели форму, близкую к прямоугольнику с шириной, равной расстоянию между скважинами, ум-
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ноженному на разрешенное количество единовременно взрываемых скважин. В качестве схем монтажа следует применять: порядно-блоковые и диагональные схемы [17, 18].
При взрывании с помощью пиротехнических реле использовать один номинал замедления между группами зарядов на блоке.
1. DIN 4150-3:1999. Structural vibration. Part 3: Effects of vibration on structures, 1999.
2. BS 7385-1:1990. Evaluation and measurement for vibration in buildings. Part 1: Guide for measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings, 1993.
3. SS 460 48 66. Vibration and shock. Guidance levels for blasting-induced vibrations in buildings. 1999.
4. Djordjevic N., Brunton I., Cepuritis P., Chitombo G. P., Heslop G. Effect of blast vibration on slope stability / EXPLO 99: A Conference on Rock Breaking, 1999, pp. 1-21.
5. ZhangDe, Li Gang Yan,Xu Yuan Impact analysis of blasting vibration on the slope and dump // Information Technology Journal, 2014, Vol. 13, pp. 730-737. DOI: 10.3923/itj.2014.730.737.
6. Shinoda М. Seismic stability and displacement analyses of earth slopes using non-circular slip surface // Soils and Foundations, 2015, Vol. 55(2), pp. 227-241. DOI: 10.1016/j.sandf.2015.02.001.
7. Singh P. K., Roy M. P. Damage to surface structures due to blast vibration // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2010, Vol. 47(6), pp. 949-961.
8. Заключение о максимальном уровне потенциального сейсмического воздействия массовых взрывов в карьере ЛГОКа на проектируемый комплекс циклично-поточной технологии. - М.: ИДГ РАН, 2018. - С. 6.
9. Новиньков А. Г., Протасов С. И., Самусев П.А., Гукин А. С. Статистическая надежность прогнозирования пиковой скорости колебаний при массовых промышленных взрывах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2015. - № 5. - С. 50-57.
10. 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.
11. Sanchidrián J. A., Segarra P., López L. M. Energy components in rock blasting // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2007, Vol. 44(1), рр. 130-147.
12. Менжулин М. Г., Коршунов Г. И., Афанасьев П. И., Щипачев А. С. Влияние взрывных работ разреза «Заречный» на капитальные горные выработки шахты «Талдинская-Западная-2» // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - ОВ 7. - С. 591-596.
13. Segarra P., Sanchidrián J. A., López L. M., Querol E., Gutiérrez J. Assessment of the error of blast vibration measurements / Rock fragmentation by blasting. Proceedings of the 9th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting. 2009, Vol. 9, pp. 551-560.
14. Новиньков А. Г., Протасов С. И. Анализ преобладающих частот колебаний при массовых взрывах на горных предприятиях // Взрывное дело. - 2015. - № 114/71. - С. 295-308.
15. Dong-Soo Kim, Jin-Sun Lee Propagation and attenuation characteristics of various ground vibrations // Soil dynamics and earthquake engineering. 2000, Vol. 19, pp. 115-126.
16. Тюпин В. Н., Анисимов В. Н. Разработка методов сохранения устойчивости открытых поверхностей трещиноватых горных массивов при проведении массовых взрывов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2019. - № 4. - С. 53-62. DOI: 10.25018/02361493-2019-04-0-53-62.
17. Гриб Н. Н., Терещенко М. В., Гриб Г. В., Пазынич А. Ю. Прогноз сейсмического воздействия взрывов на производственную инфраструктуру // Горные науки и технологии. - 2017. -№ 1. - С. 19-22.
18. Yugo N., Shin W. Analysis of blasting damage in adjacent mining excavations // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015, Vol. 7(3), pp. 282-290. üTm
REFERENCES
1. DIN 4150-3:1999. Structural vibration. Part 3: Effects of vibration on structures, 1999.
2. BS 7385-1:1990. Evaluation and measurement for vibration in buildings. Part 1: Guide for measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings, 1993.
3. SS 460 48 66. Vibration and shock. Guidance levels for blasting-induced vibrations in buildings. 1999.
4. Djordjevic N., Brunton I., Cepuritis P., Chitombo G. P., Heslop G. Effect of blast vibration on slope stability. EXPLO 99: A Conference on Rock Breaking, 1999, pp. 1-21.
5. Zhang De, Li Gang Yan, Xu Yuan Impact analysis of blasting vibration on the slope and dump. Information Technology Journal, 2014, Vol. 13, pp. 730-737. DOI: 10.3923/itj.2014.730.737.
6. Shinoda М. Seismic stability and displacement analyses of earth slopes using non-circular slip surface. Soils and Foundations, 2015, Vol. 55(2), pp. 227-241. DOI: 10.1016/j. sandf.2015.02.001.
7. Singh P. K., Roy M. P. Damage to surface structures due to blast vibration. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2010, Vol. 47(6), pp. 949-961.
8. Zaklyuchenie o maksimal'nom urovne potentsial'nogo seysmicheskogo vozdeystviya massovykh vzryvov v kar'ere LGOKa na proektiruemyy kompleks tsiklichno-potochnoy tekh-nologii [Conclusion on the maximum level of potential seismic impact of mass explosions in the quarry of LGOK on the designed complex of cyclic-stream technology], Moscow, iDg RAN, 2018, p. 6. [In Russ].
9. Novin'kov A. G., Protasov S. I., Samusev P. A., Gukin A. S. Statistical reliability of predicting the peak velocity of oscillations in a massive industrial explosion. Fiziko-tekhnicheskiye problemy razrabotki poleznykh iskopayemykh. 2015, no 5, pp. 50-57. [In Russ].
10. 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.
11. Sanchidrián J. A., Segarra P., López L. M. Energy components in rock blasting. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2007, Vol. 44(1), рр. 130-147.
12. Menzhulin M. G., Korshunov G. I., Afanas'ev P. I., Shchipachev A. S. Impact of blasting operations at the Zarechny open pit mine on the Taldinskaya-Zapadnaya-2 mine. Gornyy informatsi-onno-analiticheskiy byulleten'. 2015. Special edition 7, pp. 591-596. [In Russ].
13. Segarra P., Sanchidrián J. A., López L. M., Querol E., Gutiérrez J. Assessment of the error of blast vibration measurements. Rock fragmentation by blasting. Proceedings of the 9th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting. 2009, Vol. 9, pp. 551-560.
14. Novin'kov A. G., Protasov S. I. Analysis of the prevailing oscillation frequencies during mass explosions in mining enterprises. Vzryvnoe delo. 2015, no 114/71, pp. 295-308. [In Russ].
15. Dong-Soo Kim, Jin-Sun Lee Propagation and attenuation characteristics of various ground vibrations. Soil dynamics and earthquake engineering. 2000, Vol. 19, pp. 115-126.
16. Tyupin V. N., Anisimov V. N. Methods of stability retention of exposed rock surfaces in fractured rock mass under large-scale blasting. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2019;4:53-62. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-04-0-53-62.
17. Grib N. N., Tereshchenko M. V., Grib G. V., Pazynich A. Yu. The forecast of blast seismic effects on industrial infrastructure. Gornye nauki i tekhnologii. 2017, no 1, pp. 19-22. [In Russ].
18. Yugo N., Shin W. Analysis of blasting damage in adjacent mining excavations. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2015, Vol. 7(3), pp. 282-290.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Василец Владимир Николаевич - директор,
Разрезоуправление АО «СУЭК-Кузбасс»,
Афанасьев Павел Игоревич1 - канд. техн. наук,
e-mail: afanasev_pi@pers.spmi.ru,
Павлович Антон Анатольевич1 - канд. техн. наук,
1 Санкт-Петербургский горный университет.
Для контактов: Афанасьев П.И., e-mail: afanasev_pi@pers.spmi.ru.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
V.V. Vasilets, Director, JSC «SUEK-Kuzbass», 652507, Leninsk-Kuznetsky, Russia,
P.I. Afanasev1, Cand. Sci. (Eng.), e-mail: afanasev_pi@pers.spmi.ru, A.A. Pavlovich1, Cand. Sci. (Eng.),
1 Saint-Petersburg Mining University, 199002, Saint-Petersburg, Russia. Corresponding author: P.I. Afanasev, e-mail: afanasev_pi@pers.spmi.ru.
Получена редакцией 11.09.2019; получена после рецензии 18.11.2019; принята к печати 20.12.2019. Received by the editors 11.09.2019; received after the review 18.11.2019; accepted for printing 20.12.2019.
A
ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК)
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫБОРА И ОБОСНОВАНИЯ КОГЕНЕРАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
(2019, № 11, СВ 38, 64 с.) Карасев Г.Н., Горн Е.В., Снигирев В.В., Куркутов С.А., Ковтун А.А.
Представлены результаты аналитических исследований в области развития научно-методической базы выбора и обоснования когенерационных технологий в области горного производства. Показано, что особый практический интерес для когенерационных энергосберегающих технологий представляет комплекс, который формируется из возможностей нескольких альтернативных составляющих получения энергии. Сформированная таким образом геосистема реализует цикл производства электрической, тепловой и механической энергии. Показано, что теоретической основой методологического и научно-методического обеспечения обоснования проектных решений и синтеза технологических систем когенерационных производств в сложившихся экономических условиях должны составлять методы, реализующие технологические схемы каптирования и утилизации шахтного метана, капти-рования и утилизации тепла вентиляционный струй, низкопотенциального тепла горного массива и технологии «Термококс», предусматривающих наиболее полный учет характерных особенностей процесса когенерации, сформировавшихся в настоящее время в горнодобывающей отрасли.
SCIENTIFIC AND METHODOLOGICAL SUPPORT OF SELECTION AND JUSTIFICATION OF COGENERATION TECHNOLOGIES OF MINING PRODUCTION
Karasev G.N., Gorn E.V., Snigirev V.V., Kurkutov S.A., Kovtun A.A.
Results of analytical researches in the field of development of scientific and methodical base of a choice and justification of cogeneration technologies in the field of mining production are presented. It is shown that a special practical interest for cogeneration energy-saving technologies is the complex, which is formed from the possibilities of several alternative components of energy production. The geosystem formed in this way realizes the cycle of production of electric, thermal and mechanical energy. It is shown that the theoretical basis for methodological and scientific-methodological support of project design and synthesis of technological systems of the cogeneration plants in current economic conditions should be methods that implement the technological diagram of the capturing and utilization of coal mine methane capturing and utilization of heat of ventilating jets, low-grade heat of the mountain massif and technology «Termokoks» providing the most complete account of characteristic features of the process of cogeneration, presently formed in the mining sector.
