Оценка действия взрыва скважинного заряда в ближнем поле с целью оптимизации параметров буровзрывных работ в приконтурной зоне карьера

Представлены результаты научно-исследовательских работ по оценке действия взрыва скважинного заряда в ближней зоне. Выполнен подробный анализ аспектов повреждения борта карьера от производства массовых взрывов в зависимости от механизма разрушения горных пород. Установлено, что основными факторами, которые способствуют образованию новых трещин и расширению существующих в ближней зоне, являются высокая амплитуда скоростей смещения частиц породы и запредельное давление газообразных продуктов детонации взрывчатого вещества. Подробно описаны и реализованы экспериментальные взрывы, цель которых заключалась в непосредственном измерении скоростей смещения частиц породы внутри массива в результате взрыва скважинного заряда в ближней зоне, а также определении коэффициента фильтрации отрезной щели. Обработка и анализ полученных результатов измерений выполнялись по шведской модели Holmberg and Persson, позволяющей не только интерпретировать, но и в дальнейшем оценивать скорость смещения частиц породы в любой исследуемой точке массива. Параллельно с оценкой скоростей смещения определен коэффициент фильтрации отрезной щели, который в зависимости от расстояния до щели и конструкции заряда составляет от 52—61%, что является хорошим результатом реализации процесса заоткоски. В ходе построения моделей разрушения установлено, что в виду ряда недостатков модель H&P является консервативной и несколько переоценивает реальный уровень вибраций. Несмотря на недостатки, модель применима и может использоваться в проектировании параметров буровзрывных работ, но требует некоторой калибровки, заключающейся в установлении реальных критериев разрушения горных пород при динамическом воздействии скважинного заряда.

Аленичев И. А., Рахманов Р. А., Шубин И. Л. Оценка действия взрыва скважинного заряда в ближнем поле с целью оптимизации параметров буровзрывных работ в приконтурной зоне карьера // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 4. – С. 85–95. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-4-0-85-95.

Аленичев Игорь Алексеевич — канд. техн. наук, ведущий инженер по БВР, ООО «Полюс Проект», e-mail: AlenichevIA@polyusgold.com,
Рахманов Руслан Азаматович — канд. техн. наук, старший менеджер по БВР, ООО «УК Полюс», e-mail: RakhmanovRA@polyusgold.com,
Шубин Игорь Львович — технический менеджер (Европа/СНГ/С-З Африка), АО «Davey Bickford Enaex», e-mail: igor.shubin@daveybickfordenaex.com.

Аленичев И.А., e-mail: AlenichevIA@polyusgold.com.

1. Фокин В. А. Проектирование и производстве буровзрывных работ при постановке уступов в конечное положение на предельном контуре глубоких карьеров. — Апатиты: КНЦ РАН, 2004. — 133 с.

2. Аленичев И. А. Реакция массива горных пород в карьерном пространстве на динамические воздействия при производстве взрывных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 7. — С. 189—195. DOI: 10.25018/0236-1493-20187-0-189-195.

3. Rorke A. J. Limiting blast-induced damage on final pit walls, available at: https://www. agg-net.com/resources/articles/drilling-blasting/limiting-blast-induced-damage-on-final-pitwalls, 2011.

4. Фокин В. А. Методические аспекты анализа технологической информации при производстве буровзрывных работ в условиях карьеров. — Апатиты: КНЦ РАН, 2015. — 133 с.

5. Белин В. А., Холодилов А. Н., Господариков А. П. Методические основы прогнозирования сейсмического действия массовых взрывов // Горный журнал. — 2017. — № 2. — С. 66—68.

6. Goswami T., Jeric S., Brent G. Holistic scientific approach to address wall damage and berm loss from blasting in large open cut metal mines. International Society of Explosives Engineers, 2011.

7. Козырев С. А., Аленичев И. А., Камянский В. Н., Соколов А. В. Особенности сейсмического воздействия взрыва отрезной щели на законтурный массив и методы его снижения в условиях карьера рудника «Железный» Ковдорского ГОКа // Взрывное дело. — 2017. — № 118/75. — С. 212—226.

8. Берсенев Г. П., Крапивина И. С., Стровский В. Е. Эффективные меры снижения влияния сейсмики взрыва при проведении строительных горных выработок в стесненных условиях // Известия вузов. Горный журнал. — 2014. — № 1. — С. 114—117.

9. Dindarloo S. R. Design of controlled blasting (pre-splitting) in Golegohar iron ore mine, Iran // Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy, Section A: Mining Technology, 2015, Vol. 124, No 1, Pp. 64—68. DOI: 10.1179/1743286314Y.0000000077.

10. Holmberg R., Persson P-A. The Swedish approach to contour blasting / Proceedings of the 4th Conference on Explosives and Blasting Technique, Society of Explosives Engineers, New Orleans, Louisiana, 10—15 February, 1978, pp. 113—127.

11. Tannant D. D., Peterson J. Evolution of blasting practices at the EkatiTM diamond mine / 17th International Mining Congress and Exhibition of Turkey (IMCET2001), 2001, pp. 297—304.

12. Hustrulid W. А. Blasting principles for open pit mining. Vol. 1, 1999, 382 p.

13. Shrey A., Kaushik D. Estimation of near-field peak particle velocity. A mathematical model // Journal of Geology and Mining Research, 2010, Vol. 2, No 4, Pp. 68–73.

14. Шуйфер М. И., Азаркович А. Е. Расчет размеров зоны трещинообразования при взрыве скважинных зарядов в скальном массиве // Взрывное дело. — 1980. —№ 82/39. — С. 191—209.

15. McKenzie C. K. Blasting near open pit walls. APSSIM, 2016, pp. 83—94.

16. Battison R., Esen S., Duggan R. et al. Reducing crest loss at Barrick Cowal gold mine / Proceedings of the 11th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting, Sydney, NSW, 24–26 August 2015, pp. 1—14.

17. Боровиков В. А., Ванягин И. Ф. Техника и технология взрывных работ. Учебное пособие. — Л.: Изд-во ЛГИ, 1985. — 89 с.

18. Blair D. P., Minchinton A. Near-field blast vibration models // Fragblast, 2006, No 8, pp. 152—159.

19. Müller B., Hausmann J., Niedzwiedz H. Prediction and minimisation of vibrations during production blasts // Fragblast, 2009, No 9, pp. 47—55.

20. Silva J., Worsey T., Lusk B. Practical assessment of rock damage due to blasting // International Journal of Mining Science and Technology, 2018. Vol. 29, No 3. Pp. 379—385. DOI: 10.1016/j.ijmst.2018.11.003.