РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ И СИСТЕМАХ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ С.Д. ВИКТОРОВ, В.М. ЗАКАЛИНСКИЙ, А.А. ОСОКИН Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук

Конструкция зарядов ВКЗ блока I р.т. III в этаже м. а) ВКЗ-1, б) ВКЗ-2: 1) выработка подсечки, 2) восстающая горная выработка, 3) инертные промежутки, 4) ВВ. 2

Отбойка блока 32 в этаже (- 280)÷(-210) м Таштагольского рудника зарядами ВКЗ и экранирущими по волновой схеме взрывания. 1) буровая выработка; 2) (1÷52) экранирующие скважинные заряды; 3) ВКЗ; 4) компенсационная камера; 5) зажатая среда; O-I-XIII) очередность взрывания зарядов. 3

Отбойка блока 34 в этаже (-280)÷(-210) м по схеме взрывания волна. 1) буровые выработки; 2) компенсационные камеры; 3) зажатая среда; 4) ВКЗ; I-XI очередность взрывания зарядов. 4

Схема расположения зарядов ВКЗ и экранирующих в блоке 3 в этаже 225÷285 м экранирующие скважины; ВКЗ-1, ВКЗ-2, ВКЗ-3… и проекции горизонтальных скважин в потолочине блока. 5

Глубина разработки Типы горных пород Характерные признаки горных пород Соотношение между параметрами взрыва, W,d, P k Коэффициент крепости пород, f Комплексное влияние условий взрывных работ с глубиной на выбор класса систем разработ- ки, типа масштаб- ности отбойки (МО, СО, КО) и ее эффектив- ности (, ) Сильно- трещино- ватые Трещины от мелких до таких, среднее расстояние между трещинами всех систем d не превышает размера кондиционного куска P к. На один метр в любом направлении приходится не менее 1-2 трещин W > P k d II, III I CО КО II I СО = КО КО > II, III I,II, III СО = МО СО СО КО Средне- трещино- ватые (не- равно-мерно трещино- ватые) Породы средней блочности. Расстояние между трещинами d от размера кондиционного куска до расстояния между скважинами или линии наименьшего сопротивления W W d P k II, III МО СО МО = СО МО II, III МО СО МО > II, III МО Мало- трещи- новатые (моно- литные) Редкие трещины, расстояние между которыми близки к параметрам отбиваемого слоя; имеются отдельные ослабления, микротрещины и более частые трещины, хорошо проводящие волны d W > P k I,II, III I, III СО СО = КО II, III I, III СО СО КО СО = КО > II, III МО МО СО МО = СО Классификация взрывной отбойки по выбору ее вида в различных условиях W – линия наименьшего сопротивления, d – среднестатистическое расстояние между трещинами в разрушаемой части массива массиве, P k – размер кондиционного куска на руднике. 6

Алгоритм физической модели выбора высокоинтенсивной взрывной подготовки массива на больших глубинах: W – линия наименьшего сопротивления, d – среднестатистическое расстояние между трещинами в разрушаемой части массива, P k – размер кондиционного куска на руднике. 7

Схема устройства для проведения экспериментальных исследований: 1) исследуемый образец геоматериала; 2) опорные плиты пресса; 3) сквозная цилиндрическая полость; 4) пробоотборные трубки; 5) счетчик аэрозольных частиц; 6) воздушный фильтр. 8

Экспериментальный стенд для исследований 9

10 Результаты испытаний при одноосном сжатии образца доломита Зависимость эмиссии частиц от напряжений сжатия для образца доломита в различных диапазонах: а) мкм; б) мкм; в) >5.0 мкм; – напряжение сжатия, МПа, N – приведенное количество частиц, 1/м 2 ·с.

ДоломитМраморИзвестняк ГранитПесчаникУртит 11 Результаты исследований при испытаниях различных типов горных пород Research results for different types of rocks Результаты исследований при испытаниях различных типов горных пород Распределение эмиссии частиц при фиксированном относительном уровне нагружения P=0.8P*: P* – предельное значение нагрузки, при которой произошло разрушение образца.

ВЫВОДЫ Таким образом, разработанная физическая модель процесса интенсивной взрывной подготовки горного массива и представленная на ее основе методология выбора рациональных способов взрывного разрушения в сложных условиях определяют новый подход в этой области горной науки. 12