Взрывное рыхление горных пород с увеличенными интервалами замедления

Представлены материалы исследований по взрывному рыхлению скальных пород и руд с максимальным сохранением первичных контактов «руда-порода» в развале горной массы при подготовке к выемке специальными методами ведения взрывных работ. Наиболее распространенное буферное взрывание с пригрузкой из ранее взорванной горной массы требует больших размеров рабочих площадок и окупается только при разработке ценных руд. Более простой и дешевый способ взрывания на «зажим» природным массивом со стартом схемы инициирования из тыльной части взрываемого блока в сторону откоса уступа позволил получить существенные результаты только с началом использования интервалов межскважинного замедления в 150–200 мс и выше. Старт взрыва от средины блока снижает смещение взорванной горной массы, сохраняя контакты руд и пород близкими к естественным, и позволяет проводить взрывное рыхление пород на блоках большой протяженности (до полукилометра и более). Промышленное применение схем взрывания с увеличенными интервалами замедления в течение восьми лет показало влияние увеличенных интервалов замедления на качество дробления и величину смещения пород при взрыве: по мере роста величины интервалов межскважинного замедления улучшается качество дробления и снижается величина перемешивания горной массы в развале. Взрывное рыхление пород по схеме замедления 400×200 мс в течение 2020 года, в сравнении с показателями взрывания по схеме 150×200 мс, позволило снизить величину смещения первичных контактов «руда–порода», уточненных по результатам опробования взрывных скважин, до 0,8–1,3 м в развале горной массы с коэффициентом разрыхления 1,3–1,4 и за счет этого улучшить показатели селективной выемки руд: снизить разубоживание с 8,8 до 7,6%, а потери полезного компонента — на 22%.

Шевкун Е. Б., Леоненко Н. А., Плотников А. Ю. Взрывное рыхление горных пород с увеличенными интервалами замедления // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. № 12-1. — С. 255—263. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_121_0_255.

Шевкун Евгений Борисович — докт. техн. наук, профессор Тихоокеанского государственного университета, ev.shevkun@yandex.ru, Хабаровск, Россия;
Леоненко Нина Александровна — канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник Института горного дела ДВО РАН, обособленного подразделения Хабаровского Федерального исследовательского центра ДВО РАН, Хабаровск, Россия;
Плотников Андрей Юрьевич — зам. гл. инженера по БВР ООО «АВТ-Амур», Благовещенск, Россия.

Шевкун Е. Б. , ev.shevkun@yandex.ru.

1. Silva J., Worsey T., Lusk B. Practical assessment of rock damage due to blasting.//. 2019. Vol. 29, Iss. 3. pp. 379–385. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2018.11.003

2. Вохмин С. А., Курчин Г. С., Кирсанов А. К., Грибанова Д. А. Обзор существующих методик расчёта параметров зон разрушения породного массива // Современные проблемы науки и образования. 2015. №. 1—1. С.401.

3. Moldovan D., Chernobai V., Kovalevskyi V. Solving the issue of regulating the granulo-metric composition of shattered rock mass depending on the quality of locking explosion products in the explosion cavity. //International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2017. Vol. 8. Iss. 11. pp. 1133–1142. http://iaeme.com/Home/issue/ IJMET?Volume=8&Issue=11

4. Ofoegbu G. I., Smart K. J. Modeling discrete fractures in continuum analysis and insights for fracture propagation and mechanical behavior of fractured rock // Results in Engineering. 2019. Vol. 4. 100070. DOI: 10.1016/j.rineng.2019.100070.

5. Bo Yan, Xinwu Zeng, Yuan Li. Subsection Forward Modeling Method of Blasting Stress Wave Underground // Mathematical Problems in Engineering. 2015. Vol. 2015. ID 678468. DOI: 10.1155/2015/678468.

6. Кутузов Б. Н., Тюпин В. Н. Метод расчета параметров буровзрывных работ на карье-рах с целью обеспечения заданного качества дробления горных пород // Горный журнал. 2017. № 8. С. 66–69. DOI: 10.17580/gzh.2017.08.12.

7. Ghiasi M., Askarnejad N., Dindarloo S., Shamsoddini H. Prediction of blast boulders in open pit mines via multiple regression and artificial neural networks // International Journal of Mining Science and Technology. 2016. Vol. 26. Iss. 2. P. 183–186. DOI:10.1016/j. ijmst.2015.12.001

8. Duan Y., Xiong D., Yao L., Wang F., Xu G. Advanced Technology for Satting Out of Blastholes and Measurement while Drilling // Proceedings of the 11th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting (Fragblast 11). — Sydney, 2015. P. 593–598. Available at: https://ausimm.com/product/advanced-technology-for-setting-out-of-blastholesand-measurement-while-drilling/

9. Пат. № 2653172 Российская Федерация, МПК E21C 41/30, F42D 3/04. Способ взрывной подготовки горной массы к селективной выемке / Корнев К. Л., Маринин М. А., Бабкин Р. С. ; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет». — № 2017120635; заявл. 13.06.2017 ; опубл. 07.05.2018, Бюл. № 13. — 11 с.

10. Заиров Ш. Ш., Махмудов Д. Р., Уринов Ш. Р. Теоретические и экспериментальные исследования взрывного разрушения горных пород при различных формах зажатой среды // Горный журнал. — 2018. — № 9. — С. 46–50. DOI: 10.17580/gzh.2018.09.05.

11. Шевкун Е. Б., Лещинский А. В., Лысак Ю. А., Плотников А. Ю. Особенности взрывного рыхления при увеличенных интервалах замедления // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 4. — С. 272–282.

12. Hino К. Fragmentation of rock through blasting and shock waves, theory of blasting Quarterly of the Colorado School of Mines, Golden, 1956, 51. P. 189—209.

13. Скрябин P. M., Фёдоров Л. H. Новые подходы к организации ресурсосберегающих процессов разрушения горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 1995. — №5. — С. 59—62.

14. Хопунов Э. А. Селективное разрушение минерального и техногенного сырья (в обо-гащении и металлургии). — Екатеринбург: ООО «УИПЦ», 2013. — 429 с.

15. Кочанов А. Н., Одинцев В. Н. Теоретическая оценка радиуса области предразруше-ния пород при камуфлетном взрыве // Взрывное дело. — 2015. — №113/70. — С. 41—54.

16. Барон В. Л., Кантор В. Х. Техника и технология взрывных работ в США. — М.: Недра, 1989. — 376 с.

17. Кутузов Б. Н. и др. Справочник взрывника / Под общ. ред. Б. Н. Кутузова. — М.: Недра, 1988. — 511 с.

18. Патент РФ № 2723419, 23.12.2019. Шевкун Е. Б., Лещинский А. В., Плотников А. Ю., Дрокин Д. В. Способ отработки локальных участков оруденения в крепких горных породах. 2020. Бюл. № 17.

19. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности. — М.: Недра. — 1972. — 240 с.