CC BY
22
© И.Б. Гирич, 2013
УДК 622.235.535.2 И.Б. Гирич
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ СО СЛОЖНОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ
Предложен метод оценки расположения неоднородностей в сложно-структурных массивах при помощи георадаров, с целью оптимизации параметров БВР на карьерах. Ключевые слова: сложно-структурные массивы, негабарит, георадар, время замедления, электрические детонаторыI с электронным замедлением.
Особенностью сложно-структурных массивов является то, что они характеризуются неоднородностью физико-технических свойств, и соответственно различной степенью взрываемости (удельным расходом ВМ). В таких массивах расположение разнопрочных включений имеет произвольную форму. При этом ведение взрывных работ в этих условиях характеризуется образованием после взрыва повышенного выхода негабарита, который усложняет работу вы-емочно-погрузочной техники, и снижает ее производительность [1].
При существующем взрывном дроблении таких массивов возникают трудности в определении удельного расхода ВВ по взрываемому блоку. Возникает задача перераспределения ВВ, в зависимости от изменяющихся свойств горных пород, в границах заряда и пределах взрываемого блока. Наряду с изменением удельного расхода необходима и корректировка времени замедлений между взрывами отдельных участков взрываемого массива горных пород.
В существующих работах в этой области предлагается применение конструкции комбинированных сква-жинных зарядов, позволяющих осуществить локальное местное повыше-
ние давления в скважине в той ее части, которая проходит через более крепкие породы. При этом способе мощное ВВ размещается непосредственно в самом твердом слое породы, а маломощные ВВ в слабых породах. Применение такой конструкцию даёт возможность увеличить размеры зоны регулируемого дробления в твердых породах до такого же размера, что и во вмещающих породах.
Существует метод, основанный на изменении формы зарядной полости путем увеличения диаметра скважины в местах залегания твердых включений для того, чтобы в ней разместить расчетный заряд. При перераспределении массы заряда могут возникнуть проблемы со сложностью технологического процесса в связи с отсутствием необходимого оборудования.
Кроме того, для взрывного дробления горных пород с линзообразными включениями вечной мерзлоты было предложено применение одновременно инициируемых основных и дополнительных зарядов, в которых для дополнительных зарядов тип ВВ выбирается с учетом физико-технических свойств разнопрочных пород [2]. Однако бурение дополнительных скважин приводит к увеличению общих затраты.
Антенный блок Максимальная глубина зондирования, м Разрешающая способность по глубине, м Масса, кг
АБДЛ-«Тритон» (50 или 100 МГц) 24 0,5—2 6-8
АБД (25-100МГц) 20 0,5-2 6
АБ-90 (90 МГц) 16 0,5 37
АБ-150 (150 МГц) 12 0,35 18
АБ-250 (250 МГц) 8 0,25 10
АБ-400 (400 МГц) 5 0,15 4,2
АБ-700 (700 МГц) 3 0,1 2,2
АБ-1200 (1200 МГц) АБ-1200У 1,5 0,05 0,8
АБ-1000Р (1000 МГц) 1,5 0,04 7,3
АБ-1700 (1700 МГц) АБ-1700У 1 0,03 0,8
АБ-1700Р (1700 МГц) 0,8 0,03 0,8
Вместе с тем в большинстве этих работ не рассматривается влияние интервалов замедления и схем взрывания на результаты взрывов неоднородных массивов.
При детальном изучении взрываемого блока создается возможность оптимально расположить заряды в пространстве с целью эффективного использования энергии взрыва с учетом изменения массы заряда и замедлений между взрывами групп зарядов [3].
В настоящее время разработаны методы приборной оценки расположения неоднородностей в массиве:
— сейсморазведка;
— электроразведка;
— георадиолокация.
Для оперативной оценки физико-технических свойств, взрываемых блоков наиболее подходит метод георадиолокации поверхностного слоя.
Применяемый для осуществления этого метода георадар — геофизический прибор для проведения быстрого профилирования грунта. Это
наиболее совершенная техника получения разрезов грунта, не требующая бурения или раскопок [4]. 75 % выпускаемых в России георадаров производятся ООО «ЛогиС» (Московская обл., г. Раменское). Принцип работы георадара основан на излучении электромагнитной энергии в горную породу и определении соотношения излученной, отраженной и поглощенной энергий на разных глубинах распространения электромагнитной волны. Горные породы в большинстве случаев входят в группу полупроводников, характеризующуюся свойствами как диэлектриков, так и проводников. При прохождении через породу электромагнитной волны в ней происходит смещение внутренних связанных зарядов - сдвижение центров положительных и отрицательных зарядов в кристаллах таким образом, что на границе раздела пород с разными свойствами формируется отраженная волна различной интенсивности. Электромагнитные
волны излучаются в импульсном режиме. Отраженная волна принимается антенным блоком между излученными импульсами. В зависимости от применяемых антенных блоков изменяется глубина зондирования и разрешающая способность. Технические параметры выпускаемых антенных блоков георадаров представлены в табл. 1.
Георадиолокационный способ применялся в Мурманской области и Ямало-Ненецком округе при оценке запасов кондиционных песков для содержания дорог в ранее разведанных притрассовых карьерах. Результаты работ подтвердили, что георадарные технологии могут быть использованы для разведки и оценки запасов полезных ископаемых и строительных материалов. Георадарные технологии являются высокопроизводительными, неразрушающими, экономически эффективными и не оказывают неблагоприятного воздействия на окружающую среду.
Таким образом, применение георадиолокационного метода при оценке физико-технических свойств сложно-структурных массивов, позволит уменьшить объемы буровых работ и повысить эффективность использования энергии взрыва. То есть в зависимости от геологического строения взрываемого блока и расположения в нем неоднородностей, создается возможность оптимального расположения скважин на блоке, выбора необходимой их глубины, мощности используемых ВВ, а так же, выбора оптимального времени замедления, в зависимости от расстояния между скважинами. Любое время замедления можно установить при помощи электрических детонаторов с электронным замедлением. А это в свою очередь позволит использовать компьютерное программирование и, по программе Новосибирского механического завода «Искра», располагать скважинные заряды и устанавливать нужные замедления.
1. Камолов Ш.А. Анализ эффективности взрывания разнопрочных массивов в условиях фосфоритовых месторождений Узбекистана. // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. №6. С.140-148.
2. Белин В.А., Дугарцыренов A.B., Цэ-дэнбат А. Взрывание неоднородных массивов горных пород с вечномерзлыми линзообразными включениями. // Горный ин-
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
формационно-аналитический бюллетень. 2007. № ОВ7. С. 266-272.
3. Совмен В.К, Кутузов Б.Н., Марьясов А.Л., Эквист Б.В., Токаренко A.B. Сейсмическая безопасность при взрывных работах. М.: Изд-во «Горная книга», 2012. 228 с.
4. Семейкин Н.П., Помозов В.В., Эквист Б.В., Монахов В.В. Геофизические приборы нового поколения. ГИАБ. 2007. № 8. С. 249-253. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Гирич И.Б. — аспирантка, [email protected], Московский государственный горный университет.
А
