Визначення радіуса зони вибухового розпушення тріщинуватого скельного гірського масиву при підриванні свердловинного заряду

Автор(и)

  • Олександр Олександрович Фролов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» http://orcid.org/0000-0001-8053-2653
  • Микита Ігорович Бельтек Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» http://orcid.org/0000-0002-8048-0635

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2020-2(86)-179-184

Ключові слова:

вибух, зона вибухового розпушення, інтенсивне дроблення, гірський масив, тріщинуватість, вибухові роботи, радіус зони тріщиноутворення

Анотація

Представлено результати наукових досліджень щодо встановлення радіуса зони вибухового розпушення тріщинуватих гірських масивів під час підривання в ньому свердловинного заряду вибухової речовини. Встановлено, що параметри зони вибухового розпушення залежать від розмірів зони інтенсивного дроблення та тріщиноутворення, які формуються під дією вибуху у скельному монолітному масиві та залежать від діаметра заряду, щільності заряджання та швидкості детонації вибухової речовини, меж міцності гірських порід на стиснення і зсув.   Отримано аналітичну залежність з визначення радіуса зони вибухового розпушення в тріщинуватих масивах, яка пов’язує основні характеристики гірського масиву та заряду вибухової речовини. Доведено, що радіус зони вибухового розпушення збільшується, порівняно з радіусом зони тріщиноутворення у монолітному масиві, обернено пропорційно коефіцієнту структурного ослаблення, який у свою чергу залежить від середньої відстані між тріщинами. Для гірничо-геологічних та технологічних умов залізорудного кар’єру розраховані значення радіуса зони розпушення залежно від відстані між природними тріщинами у гірському масиві під час руйнування його свердловинними зарядами вибухової речовини. Встановлено, що при зміні відстані між тріщинами з 0,1 до 2,0 м значення радіуса зони розпушення зменшується з 6,24 до 3,09 м, тобто у 2,01 раза. При цьому найбільша інтенсивність його зменшення припадає на масив ІІ категорії тріщинуватості і чисельне значення зменшується у 1,65 раза при збільшенні відстані між тріщинами з 0,1 до 0,5 м. Отримані результати дозволяють для будь-яких гірничо-геологічних і технологічних умов розробки родовища проєктувати раціональні параметри буропідривних робіт, в основі яких закладено врахування радіуса зони вибухового розпушення гірського масиву під час підривання в ньому подовжених зарядів.

Біографії авторів

Олександр Олександрович Фролов, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

O.O. Frolov

Микита Ігорович Бельтек, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

M.I. Beltek

Посилання

Sher, E.N. and Aleksandrova, N.I. (2007), «Issledovanie vliyaniya konstruktsii skvazhinnogo zaryada na razmer zony razrusheniya i vremya ee razvitiya v gornykh porodakh pri vzryve», FTPRPI, No. 4, pp. 76–85.

Golovin, K.A., Kovalev, R.A. and Kopylov, A.B. (2017), «Prognozirovanie raspolozheniya zon razrusheniya massiva v khode provedeniya vzryvnykh rabot», Izvestiya TulGU. Nauki o Zemle, No. 4, pp. 293–302.

Adushkin, V.V., Kocharyan, G.G., Brigadin, I.V. et al. (2015), «K voprosu o mekhanizme razrusheniya prochnykh skal'nykh porod podzemnym vzryvom», GIAB, No. 7, pp. 344–349.

Frolov, O.O. and Bel'tek, M.І. (2019), «Vstanovlennja zakonomirnostej rujnuvannja pryrodno porushenyh skel'nyh masyviv vybuhom», Visnyk ZhDTU. Tehnichni nauky, No. 1 (83), pp. 283–288.

Kutuzov, B.N. (2009), Metody vedeniya vzryvnykh rabot. Chast' 1. Razrushenie gornykh porod vzryvom, MGGU, Gornaya kniga, Moscow, 471 p.

Andrievskii, A.P. and Zuev, A.E. (2015), «Gipotezy drobleniya massiva vzryvom kolonkovogo zaryada», Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal, No. 10 (41), Vol. 4, pp. 86–90.

Borovikov, V.A. and Vanyagin, I.F. (1990), Modelirovanie deistviya vzryva pri razrushenii gornykh porod, Nedra, Moscow, 231 p.

Sher, E.N. (2016), «Forma i razmery radial'nykh treshchin, obrazuyushchikhsya pri vzryve dvukh sblizhennykh skvazhinnykh zaryadov», Fundamental'nye i prikladnye voprosy gornykh nauk, No. 3, pp. 250–255.

Frolov, O.O. and Kotenko, V.V. (2014), «Laboratorni doslidzhennja vplyvu hvyl' napruzhen' pid chas vybuhu na parametry rujnuvannja modeli», Visnyk ZhDTU. Tehnichni nauky, No. 3 (70), pp. 124–128.

Frolov, O.O. (2014), «Keruvannja energetychnymy potokamy pry vybuhovomu rujnuvanni riznomicnisnyh masyviv girs'kyh porid na kar’jerah», D.Sc. Thesis of dissertation, Kyiv, 369 p.

Kutuzov, B.N. and Andrievskii, A.P. (2002), Novaya teoriya i novaya tekhnologiya razrusheniya gornykh porod udlinennymi zaryadami vzryvchatykh veshchestv, Nauka, Novosibirsk, 96 p.

Kazakov, N.N. (2018),«Razrushenie i droblenie gornykh porod v kar'erakh», Vzryvnoe delo, No. 119/76, pp. 5–19.

Andrievskii, A.P. (2009), «Fiziko-tekhnicheskoe obosnovanie parametrov razrusheniya gornogo massiva vzryvom udlinennykh zaryadov», D.Sc. Thesis of dissertation, Krasnoyarsk, 349 p.

Frolov, O.O., Krjuchkov, A.І. and Kosenko, T.V. (2019), Keruvannja energetychnymy potokamy pry vybuhovomu rujnuvanni girs'kyh porid na kar’jerah, monografija, Vyd-vo «Politehnika» KPI imeni Igorja Sikors'kogo, Kyi'v, 196 p.

Kravec', V.G., Korobijchuk, V.V. and Bojko, V.V. (2015), Fizychni procesy prykladnoi' geodynamiky vybuhu, monografija, ZhDTU, Zhytomyr, 408 p.

Andrievskii, A.P., Kutuzov, B.N., Polovov, B.D. et al. (1997), «Vliyanie fiziko-mekhanicheskikh svoistv i treshchinovatosti massiva na parametry obrazuyushcheisya vzryvnoi voronki pri otboike na obnazhennuyu ploskost'», FTPRPI, No. 4, pp. 59–61.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-12-02

Номер

Розділ

ГІРНИЦТВО