CC BY
14
ИЗВЕСТИЯ УРАЛЬСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ АКАДЕМИИ
аш-. ГОРНОЕ ДЕЛО-
Вып.7
РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
-.21235.62
А.И.Ермолаев
РЕЗУЛЬТАТЫ ДРОБЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ АНИЗОТРОПНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД МАССОВЫМИ ВЗРЫВАМИ
Гоювной объем добычи железных руд на горнодобывающих предприятиях страны падает «элю железистых кварцитов. Рудные тела месторожде»гий железистых кварцитов, как залегают среди метоморфизированных осадочно-вулканогенных образований. Руды и данных месторождений обладают существенной анизотропией структурных и прочнос-свойств.
Например, по данным исследований ИГД МЧМ СССР [1] большинство пород Костомук-месторождения характеризуются анизотропией прочностных и деформационных I. Коэффициент анизотропии изменяется от 1,1 до 2,5. Это обстоятельство существенно на конечные результаты взрывного дробления горных пород. Так, выход негабарита 1 я 1200 мм) на некоторых взрывах достигает 2-3%, наблюдается завышение подошвы при несогласованном падении слоистости относительно откоса уступа, сильное заколооб-!е в глубь массива. Все указанные отрицательные факторы в технологии взрывных работ технико-экономические показатели работы горно-транспортного оборудования и условия ведения горных работ на уступах. Результаты выполненных ранее комплексных исследований процесса трещинообразования основных факторов силового воздействия на массив позволили разработать новые схемы >ядного короткозамедленного взрывания (КЗВ), повышающие КПД взрыва на его дробя-действие и методику расчета кри-ического расстояния (Ь^) между одновременно взрыва-1И зарядами в пределах одной ступени замедления [2]. В этих схемах при соблюдении
взаимодействие одновременно взрываемых скважинных зарядов, благодаря чему величина взрывного импульса. Однако в методике расчета не учитывалась >пия пород, что в ряде случаев не обеспечивало в слоистых породах ожидаемого результата ;ва. С учетом анизотропии прочностных характеристик взрываемого массива выражение для деления критического расстояния между зарядами в пределах одной ступени замедления вид
>1.56 К, Э <р/6? ,
г - радиус заряда, м ; Э - скорость детонации ВВ, м/с ; К - коэффициент анизотропии пород тс линии одновременно взрываемых зарядов; р - плотность ВВ, кг/м3 ; 6? - предел прочности т-эроды на разрыв, Па .
Для проверки приемлемости формулы и эффективности схем многорядного КЭВ, основан -на независимой работе взрыва зарядов, в условиях существенно анизотропных слоистых эород Костомукшского ГОКа были проведены опытные взрывы.
Оценку степени дробления пород и руд осуществляли фото планиметрическим методам по гракциям крупности: 0-20; 21-30; 31-40; 41-50: 51-70; 71-90; 91-120. Замеры проводили по
Распределение гранулометрического сосгаяа иормниоЙ горной массы на контрольных и экспериментальных блоках
Порола Категории по Тип блок» Налрая- ЛСНИе отбойки Время замедления между Расстояние между зарядами а Выход дробленого яродукта.% П о фракциям, см Диаметр среднего
треи/и ном- тости относи- ТГЛМЧО слоистости. град смежными заряд* ми. мс додокалм, м 0-20 -30 21--40 31- -50 41- -70 51--Ю 71--120 91- куска, см
Сланцы каарц-бмо- тмт-амфи- II II А Б 40-48 40-48 2040 20-40-60 10,6 17.5 72.3 75.7 Ю.1 11.6 8.5 5.8 4,4 3.8 2.0 1.9 1.8 1.2 т 17.5 16.3
Рудныс IV А 39 45 20-40 8.8 54.5 21.1 13.4 5.3 2.8 2.4 0.6 22.0
кмрцмты IV Б 39-46 20-40 60 14.3 68.8 16.3 9.4 3.1 1.3 1.1 - 17.3
Плагиопор фирнтм V А 42-47 20-40 8.5 60.0 10,7 П.О 4.5 5.9 6.1 1.8 24,9
V Б 42-47 20-40-60 13.4 ш 12.4 М 4.1 4.4 2.5 0.5 19,2
Примгчаниг. Л - контрольны* бхоги; Б • 9г(пгри.чтпиАьмм б чохи.
заходкам и в забое экскаваторов. Параметры БВР на экспериме1ггальных 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 * 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 порол при скважинной отбойке //Физ.техн.пробл.разработки полезн.ископаемых. - 1979. -N1. -С25-34.
1ЛК 621232.2
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
