Методики определения фрагментации отбитой горной массы | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Сиделев Н. А., Лобацевич М. А., Алимпиев С. В. Методики определения фрагментации отбитой горной массы // Молодой ученый. — 2017. — №17. — С. 80-82. — URL https://moluch.ru/archive/151/42779/ (дата обращения: 20.08.2018).



Существующие технологии ведения буровзрывных работ при очистной выемке не всегда обеспечивают требуемое качество дробления горной массы, что приводит либо к высокому выходу негабаритов, либо к переизмельчению руды (породы). Причин, порождающих эти явления может быть несколько: ошибки в расчёте параметров сетки расположения скважин, неправильный подбор типа взрывчатого вещества для данного массива, завышенный или заниженный расход взрывчатого вещества и другие. В данной работе приведены существующие модели прогнозирования выхода гранулометрического состава горной массы, а также возможные направления развития создания аналогичной методики на основе контролируемых параметров.

Ключевые слова: взрыв, негабарит, дробление, горная масса, кондиционный размер

Одним из основных показателей, определяющих экономическую эффективность предприятия, является качество дробления горной породы при производстве взрывных работ. Оценка эффективности взрывного дробления горной породы определяется, в основном, по двум параметрам: выходом негабаритов и степенью дробления горной породы. В настоящее время существует большое количество как отечественных, так и зарубежных моделей, которые дают возможность спрогнозировать оба этих параметра.

В целом, параметры, которые могут повлиять на результаты фрагментации горной массы можно разделить на две основные группы — контролируемые и неконтролируемые, а также четыре подгруппы (табл. 1) [1].

Таблица 1

Классификация параметров, влияющих на фрагментацию горной массы

Контролируемые параметры

Не контролируемые параметры

Параметры БВР

Характеристики ВВ

Характеристики горного массива

Геомеханические характеристики ненарушенной горной породы

Линия наименьшего сопротивления

Тип ВВ

Трещиноватость

Тип горной породы

Расстояние между скважинами

Плотность ВВ

Блочность

Плотность

Высота камеры

Взрывная сила

Количество систем трещин

Твёрдость

Диаметр скважины

Удельный вес ВВ

Расстояние между трещинами и их ориентация

Прочность и деформируемость

Глубина скважины

Коэффициент мощности

Размеры трещин

Пористость и проницаемость

Величина забойки

Скорость детонации

Интенсивность трещинообразования

Минеральный состав и размер зёрен

Величина перебура

Взрывная энергия на единицу массы

Коэффициент взрываемости

Характеристики выветривания

Угол наклона скважины

Наличие обводнённости

Величина заряда

Прочность на сжатие

Количество ступеней замедления

Прочность на разрыв

Количество рядов взрываемых скважин

Прочность на сдвиг

Когезионная прочность

Модуль упругости

Коэффициент Пуассона

Исходя из данной таблицы можно сделать вывод, что для создания модели, которая была бы способна прогнозировать вероятность выхода той или иной фракции горной массы, достаточно включить в неё основные контролируемые параметры, а также достоверно определить не контролируемые параметры, и учесть их при расчётах.

Учёными разработаны большое количество различных моделей, которые учитывают те или иные характеристики контролируемых или не контролируемых параметров [2].

Например, в работе Кузнецова В. М. [3], средний размер отбитой горной массы определяется из выражения, которое автор составил с помощью регрессионного анализа, на основе опытных данных, и в которое входят такие показатели как крепость породы, объём горной массы и масса взрывчатого вещества в скважине.

Английским исследователем Каннингемом, для описания гранулометрического состава взорванной горной массы, было предложено использовать кривую Розина-Раммлера. На сегодняшний день данная модель «KUZ-RAM» является наиболее широко используемой для прогнозирования величины кусков горной массы после производства взрывных работ [2, 4].

Модель JKMRC (Julius Kruttschnitt Mineral Research Centre), предложенная Н. Джорджевичем [5] базируется на двух моделях фрагментации:

− Двухкомпонентная модель взрывной фрагментации [5];

− Модель зоны регулируемого дробления [6].

Эти две модели основаны на предположении, что фрагментация есть следствие интеграции мелкой зоны дробления с более крупной. Данную теорию широко применяют как отечественные, так и зарубежные учёные, для создания методик при проходке горизонтальных горных выработок [7, 8].

Исходя из анализа приведённых выше математических методик расчёта фрагментации дробления пород, можно отметить, что все они не могут абсолютно точно спрогнозировать результаты взрыва, но вполне могут служить приблизительным ориентиром перед началом ведения буровзрывных работ, а также позволяют проверить, насколько повлияет изменение определенных контролируемых параметров буровзрывных работ на конечный результат — гранулометрический состав горной массы.

Работа по определению рациональных параметров буровзрывных работ, а также созданию модели прогнозирования выхода гранулометрического состава горной массы при очистных работах ведётся коллективом авторов кафедры «Шахтное и подземное строительство» ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет.

Литература:

  1. Bakhtavar E., Khoshrou H. & Badroddin M. Using dimensional-regression analysis to predict the mean particle size of fragmentation by blasting at the Sungun copper mine. Arab J Geosci (2015) 8: 2111–2120. doi:10.1007/s12517–013–1261–2.
  2. Кирсанов А. К. Обзор существующих методик дробления горных пород до требуемого кондиционного размера / А. К. Кирсанов, Н. А. Сиделев, С. А. Вохмин, Г. С. Курчин // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Фундаментальные научные исследования: теоретические и практические аспекты». Западно-Сибирский научный центр. 2016. С. 16–19.
  3. Cunningham C. V. B. Fragmentation estimations and the Kuz-Ram model-four Years On. In Proc 2nd Int. Symp on Rock Fragmentation by Blasting. 1987. Pp. 475–478.
  4. Ouchterlony F. The Swebrec function: Linking fragmentation by blasting and crushing. Mining technology (Trans of the inst of Mining and Metallurgy A). 2005. Vol 114, pp. 29–44.
  5. Djordjevic N. Two-component model of blast fragmentation, Proc. 6th Int. Symp. On Rock Fragmentation by Blasting, Symposium Series S21, Johannesburg, SAIMM, 1999, 213–219.
  6. Kanchibotla S. S. Modelling fines in blast fragmentation and its impact on crushing and grinding / S. S. Kanchibotla, W. Valery, S. Morrell // Proceedings of Explo 99. The Australasian Institute of Mining and Metallurgy, Kalgoorlie, Australia, 1999, 137–144.
  7. Вохмин С. А. Обзор существующих методик расчета параметров зон разрушения породного массива / С. А. Вохмин, Г. С. Курчин, А. К. Кирсанов, Д. А. Грибанова // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1. С. 402.
  8. Вохмин С. А. Процесс разрушения породы при взрыве заряда взрывчатого вещества / С. А. Вохмин, Г. С. Курчин, А. К. Кирсанов // Вестник Забайкальского государственного университета. 2015. № 11(126). С. 10–22.
Основные термины (генерируются автоматически): горная масса, горная порода, гранулометрический состав, параметр, взрывчатое вещество, работа, JKMRC, производство взрывных работ, модель.


Похожие статьи

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления...

Для расчета зоны ослабления массива при взрывных работах, использовался керновый метод [1], основанный на определении прочности горных пород в кернах, выбуренных в нарушенном и ненарушенном массиве.

Эффективность применения забойки в скважинах

В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала при ведении взрывных работ на открытых горных работах. Ключевые слова:взрыв, забойка, скважина, горная масса, кондиционный размер.

Методика расчета паспорта буровзрывных работ при проходке...

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Совершенствование технологии вторичного дробления...

Ключевые слова: вторичное дробление, шпур, расширяющееся вещество, негабарит, взрывная отбойка.

В настоящее время на подземных горных работах выход негабарита при больших размерах кондиционного куска руды составляет 5–12 %,а при меньших размерах доходит до...

Исследование геомеханического состояния прибортовых массивов...

И на базе этих методов вполне можно разработать новейшие методики на основе современных технологий расчета и применения инноваций во время проведения горных работ для обоснования устойчивости массивов горных пород.

Автоматизированная система принятия решения выбора...

В их основе лежит использование взрывчатых веществ [1].

Принцип работы данного продукта заключается в сравнении заданных пользователем параметров горной породы, скважины или шпура, и параметров буровых инструментов, в результате выдавая...

Технология отбойки сильнотрещиноватых руд при стадийной...

Рис. 1.2 Вертикальная проекция горных работ Учалинского месторождения.

При условии, что фракционный состав преобладающих отдельностей, слагающих массив, меньше

3. Падуков В.А., Маляров И.П. Механика разрушения горных пород при взрыве.

Классификация трещин и расслоений пород кровли по степени...

возможность повышения безопасности ведения горных работ, так как оно лучше любой другой крепи противостоит взрывным работам

Рис. 2. Основные параметры анкерной крепи. Рис. 3. Разновидности трещин, выявленные с применением видеоэндоскопа.

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления...

Для расчета зоны ослабления массива при взрывных работах, использовался керновый метод [1], основанный на определении прочности горных пород в кернах, выбуренных в нарушенном и ненарушенном массиве.

Эффективность применения забойки в скважинах

В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала при ведении взрывных работ на открытых горных работах. Ключевые слова:взрыв, забойка, скважина, горная масса, кондиционный размер.

Методика расчета паспорта буровзрывных работ при проходке...

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Совершенствование технологии вторичного дробления...

Ключевые слова: вторичное дробление, шпур, расширяющееся вещество, негабарит, взрывная отбойка.

В настоящее время на подземных горных работах выход негабарита при больших размерах кондиционного куска руды составляет 5–12 %,а при меньших размерах доходит до...

Исследование геомеханического состояния прибортовых массивов...

И на базе этих методов вполне можно разработать новейшие методики на основе современных технологий расчета и применения инноваций во время проведения горных работ для обоснования устойчивости массивов горных пород.

Автоматизированная система принятия решения выбора...

В их основе лежит использование взрывчатых веществ [1].

Принцип работы данного продукта заключается в сравнении заданных пользователем параметров горной породы, скважины или шпура, и параметров буровых инструментов, в результате выдавая...

Технология отбойки сильнотрещиноватых руд при стадийной...

Рис. 1.2 Вертикальная проекция горных работ Учалинского месторождения.

При условии, что фракционный состав преобладающих отдельностей, слагающих массив, меньше

3. Падуков В.А., Маляров И.П. Механика разрушения горных пород при взрыве.

Классификация трещин и расслоений пород кровли по степени...

возможность повышения безопасности ведения горных работ, так как оно лучше любой другой крепи противостоит взрывным работам

Рис. 2. Основные параметры анкерной крепи. Рис. 3. Разновидности трещин, выявленные с применением видеоэндоскопа.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления...

Для расчета зоны ослабления массива при взрывных работах, использовался керновый метод [1], основанный на определении прочности горных пород в кернах, выбуренных в нарушенном и ненарушенном массиве.

Эффективность применения забойки в скважинах

В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала при ведении взрывных работ на открытых горных работах. Ключевые слова:взрыв, забойка, скважина, горная масса, кондиционный размер.

Методика расчета паспорта буровзрывных работ при проходке...

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Совершенствование технологии вторичного дробления...

Ключевые слова: вторичное дробление, шпур, расширяющееся вещество, негабарит, взрывная отбойка.

В настоящее время на подземных горных работах выход негабарита при больших размерах кондиционного куска руды составляет 5–12 %,а при меньших размерах доходит до...

Исследование геомеханического состояния прибортовых массивов...

И на базе этих методов вполне можно разработать новейшие методики на основе современных технологий расчета и применения инноваций во время проведения горных работ для обоснования устойчивости массивов горных пород.

Автоматизированная система принятия решения выбора...

В их основе лежит использование взрывчатых веществ [1].

Принцип работы данного продукта заключается в сравнении заданных пользователем параметров горной породы, скважины или шпура, и параметров буровых инструментов, в результате выдавая...

Технология отбойки сильнотрещиноватых руд при стадийной...

Рис. 1.2 Вертикальная проекция горных работ Учалинского месторождения.

При условии, что фракционный состав преобладающих отдельностей, слагающих массив, меньше

3. Падуков В.А., Маляров И.П. Механика разрушения горных пород при взрыве.

Классификация трещин и расслоений пород кровли по степени...

возможность повышения безопасности ведения горных работ, так как оно лучше любой другой крепи противостоит взрывным работам

Рис. 2. Основные параметры анкерной крепи. Рис. 3. Разновидности трещин, выявленные с применением видеоэндоскопа.

Разработка методики исследования радиусов зон ослабления...

Для расчета зоны ослабления массива при взрывных работах, использовался керновый метод [1], основанный на определении прочности горных пород в кернах, выбуренных в нарушенном и ненарушенном массиве.

Эффективность применения забойки в скважинах

В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала при ведении взрывных работ на открытых горных работах. Ключевые слова:взрыв, забойка, скважина, горная масса, кондиционный размер.

Методика расчета паспорта буровзрывных работ при проходке...

Однако до сих пор нет универсальной методики расчета параметров БВР при проходке горных выработок, которая учитывала бы всё многообразие горно-геологических и горнотехнических факторов, влияющих на эффективность взрывных работ.

Совершенствование технологии вторичного дробления...

Ключевые слова: вторичное дробление, шпур, расширяющееся вещество, негабарит, взрывная отбойка.

В настоящее время на подземных горных работах выход негабарита при больших размерах кондиционного куска руды составляет 5–12 %,а при меньших размерах доходит до...

Исследование геомеханического состояния прибортовых массивов...

И на базе этих методов вполне можно разработать новейшие методики на основе современных технологий расчета и применения инноваций во время проведения горных работ для обоснования устойчивости массивов горных пород.

Автоматизированная система принятия решения выбора...

В их основе лежит использование взрывчатых веществ [1].

Принцип работы данного продукта заключается в сравнении заданных пользователем параметров горной породы, скважины или шпура, и параметров буровых инструментов, в результате выдавая...

Технология отбойки сильнотрещиноватых руд при стадийной...

Рис. 1.2 Вертикальная проекция горных работ Учалинского месторождения.

При условии, что фракционный состав преобладающих отдельностей, слагающих массив, меньше

3. Падуков В.А., Маляров И.П. Механика разрушения горных пород при взрыве.

Классификация трещин и расслоений пород кровли по степени...

возможность повышения безопасности ведения горных работ, так как оно лучше любой другой крепи противостоит взрывным работам

Рис. 2. Основные параметры анкерной крепи. Рис. 3. Разновидности трещин, выявленные с применением видеоэндоскопа.

Задать вопрос