Влияние интервалов замедлений на разлет осколков горных пород

Поскважинное взрывание зарядов способствует многократному воздействию волн напряжений на массив горных пород и повышению концентрации микротрещин в зоне предразрушения. При увеличенных интервалах замедлений создается необходимый запас времени для прорастания трещин на полную глубину и их слияния. При взрыве первого заряда происходит большой выброс пыли, газов и разрыхленной породы. Впоследствии продукты взрыва проникают в образованные трещины с расклинивающим эффектом, что приводит к снижению выброса из скважин и уменьшению размера кусков породы. Большее количество энергии взрыва расходуется на дробление и меньшее — на выброс разрыхленной породы, что необходимо учитывать при проектировании газопроницаемых укрытий мест взрыва. Разработанная ранее технология безразлетного взрывного рыхления скальных пород под газопроницаемым укрытием из упругих элементов показала высокую надежность и экономическую эффективность в сравнении с другими способами укрытия мест взрыва, но данная технология не учитывает влияние интервалов замедлений на динамику развития взрыва. Для исследования динамики снижения пылегазовых выбросов из скважин и ударных импульсов, действующих на упругие элементы (автошины), произведено три экспериментальных массовых взрыва с замедлениями от 150 до 1000 мс. Каждый экспериментальный блок обурен 20 скважинами, расположенными в одном ряду. На основании экспериментальных данных установлен верхний предел интервалов замедлений, который влияет на величину ударного импульса. При замедлениях 1000 мс (даже при отсутствии забойки) не наблюдалось разлета кусков пород за пределы блока. Влияние интервалов замедлений на качество дробления и сейсмические нагрузки в данной работе не рассматривалось.

Костюнина О. А., Шевкун Е. Б., Лещинский А. В. Влияние интервалов замедлений на разлет осколков горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. № 12—1. — С. 107—120. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_121_0_107.

Костюнина Ольга Александровна¹ — аспирант, 006934@pnu.edu.ru;
Шевкун Евгений Борисович¹ — профессор, докт. техн. наук, профессор;
Лещинский Александр Валентинович¹ — доцент, д-р техн. наук, профессор;
¹ Тихоокеанский государственный университет, 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136, Россия.

Костюнина О. А., e-mail: 006934@pnu.edu.ru.

1. Лещинский А. В. Взрывные работы под укрытием в транспортном строительстве: учебное пособие для вузов / А. В. Лещинский, Е. Б. Шевкун, Н. К. Лукашевич. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2016. — 185 с.

2. Белкин А. Л. Безопасность и экологичность — ключевые направления в производстве и применении промышленных взрывчатых веществ в Кузбассе / А. Л. Белкин, А. А. Чеховской, А. М. Жарков, В. Б. Иоффе, П. Н. Ефремовцев // Горная Промышленность. — 2015. — №6 (124). — C. 32—33.

3. Петерс К. И. Опыт снижения сейсмического воздействия на окружающую среду и население при производстве массовых взрывов в филиалах ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» / К. И. Петерс // Вестник НЦ ВостНИИ. — 2018. — №3. -С. 81—87.

4. Гурин А. А. Совершенствование методики оценки действия массовых выбросов в карьерах на окружающую среду / А. А. Гурин, В. И. Ляшенко // Безопасность труда в промышленности. — 2018. — № 1. — С. 35—41.

5. Скачков А. А. Исследование особенностей формирования силовых полей, взрывного разрушения при дифференцированном энергонасыщении породного массива / А. А. Скачков, С. А. Жуков // Гірничий вісник. — 2017. — Вип. 102. — С. 73—78.

6. Changping N, Sjöbergb J., Johanssona D., Petropoulosa N. Numerical study of the effect of short delays on rock fragmentation // International Journal of Rock Mechanics and Min-ing Sciences. — 2017. — Vol. 100. — P. 250–254.

7. Xiaodong F., Qian S., Yonghui Z., Jian C. Application of the discontinuous deformation analysis method to stress wave propagation through a one-dimensional rock mass // Inter-national Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2015. — Vol. 80. — P. 155—170.

8. Xiao-Ping Z., Xin-Bao G., Yun-Teng W. Numerical simulations of propagation, bi-furcation and coalescence of cracks in rocks // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2015. — Vol. 80. — P. 241—254.

9. Лупий С. М. Зоны предразрушения при буровзрывном способе проведения горных выработок и влияния их на параметры анкерного крепления / С. М. Лупий // Взрывное дело. — М. — 2016. — № 115/72. — С. 226—232.

10. Викторов С. Д. Предразрушение горных пород как стадия процесса разрушения при квазистатическом и динамическом нагружении / С. Д. Викторов, А. Н. Кочанов, В. Н. Одинцев // Записки Горного института. 2007. Т. 171. С. 153—157.

11. Шевкун Е. Б. Графо-аналитический метод определения интенсивности предварительного разрушения окрестностей взрывных скважин / Е. Б. Шевкун, А. В. Лещинский, Е. А. Шишкин, Ю. А. Лысак // Взрывное дело. — 2018. — №121—78. — С. 33—47.

12. Шевкун Е. Б. Оценка динамики экспериментальных массовых взрывов на карьерах / Е. Б. Шевкун, А. В. Лещинский, Ю. А. Горбуля // Вестник Тихоокеанского государственного университета. — 2015. — №2(37). — С. 137—146.

13. Сысоев А. А. Анализ систем инициирования скважинных зарядов на карьерах. Известия вузов. Горный журнал. — 2016. — №4. — С. 60—67.

14. Каркашадзе Г. Г. Моделирование роста трещины под действием циклической нагрузки / Г. Г. Каркашадзе, П. В. Ларионов, П. Н. Мишин // ГИАБ. — 2011. — №3. — С. 258–262.

15. Qiu P., Yue Z., Yang R. Experimental study on mode-I and mixed-mode crack propa-gation under tangentially incident P waves, S waves and reflected waves in blasts. Engineering Fracture Mechanics. — 2021. — № 247. — P. 107664.