Повышение эффективности буровзрывной отбойки руды в зажатой среде

Подземная разработка рудных месторождений характеризуется ухудшением горно-геологических и горнотехнических условий, повышением требований к охране окружающей среды и недр, безопасности жизнедеятельности человека в зоне влияния объектов горнорудного производства. Цель работы: повышение эффективности буровзрывной отбойки руды в зажатой среде путем обоснования параметров взрыва с учетом требуемого гранулометрического состава рудной массы (размера среднего линейного куска взорванной рудной массы в зажатой среде) и безопасности охраняемых объектов на примере промышленных зданий и сооружений в зоне влияния горных работ (подрусловый поток реки Ингул, жилые дома и объекты социальной сферы поселка «Кизельгур» пригорода г. Кропивницкий, Украина и др.). Применялись следующие методы: аналитический, математический, шахтных, лабораторных и экспериментальных исследований, математического и физического моделирования, а также анализ и оценка технологий буровзрывной отбойки руды в зажатой среде; анализ результатов опытно-промышленных исследований отбойки горной массы с заданным гранулометрическим составом; анализ горно-геологических и геомеханических условий отработки рудных залежей в этаже 280—210 м Мичуринского месторождения (Украина) по стандартным и новым методикам с участием авторов. К элементам новизны работы авторы относят обоснование коэффициента разрыхления буровзрывной отбойки руды в зажатой среде 1,2—1,3, который является одним из основных параметров для расчета длины секции, состоящей из слоев (рядов), после их отбойки разрыхление зажатой рудной массы становится предельным и составляет в среднем 3,0 кг/м3 при крепости руд по М.М. Протодьяконову 12—18 и более. Результатом исследования стала разработка сейсмобезопасной технологии буровзрывной отбойки руды в зажатой среде, которая будет использована при отработке рудных залежей 1, 4, 5 и 10 и остаточных запасов в этаже 280—210 м Мичуринского месторождения. Определена экологическая и социальная эффективность технологических решений.

Ляшенко В. И., Хоменко О. Е. Повышение эффективности буровзрывной отбойки руды в зажатой среде // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 11. – С. 59–72. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-59-72.

Ляшенко Василий Иванович — канд. техн. наук, начальник научно-исследовательского отдела, ГП «УкрНИПИИпромтехнологии», Украина,

e-mail: ipt@iptzw.dp.ua, vilyashenko2017@gmail.com,

Хоменко Олег Евгеньевич — д-р техн. наук, профессор, Национальный технический университет «Днепровская политехника», Украина, e-mail: rudana.in.ua@gmail.com.

Ляшенко В. И., e-mail: vilyashenko2017@gmail.com.

1. Kelly B. Stress analysis for boreholes on department of defense lands in the western united states: a study in stress heterogeneity / Proceedings, Thirty-Eighth Workshop on Geothermal Reservoir Engineering Stanford University. Stanford: Stanford University, 2013. Pp. 139—150.
2. Polak C. International Symposium on 23—27 June 2014 Vienna, Austria Uranium Raw Material for the Nuclear Fuel Cycle: Exploration, Mining, Production, Supply and Demand, Economics and Environmental Issues / International Atomic Energy Agency. Vienna, 2014. Pp. 8—9. URL: http://www-pub.iaea.org/iaeameetings/46085/ (дата обращения: 19.08.2016).
3. Techno-economic Comparison of Geological Disposal of Сarbon Dioxide and Radioactive Waste / Marketing and Sales Unit, Publishing Section International Atomic Energy Agency. Vienna, 2014. Pp. 246. URL: http://www.iaea.org/books (дата обращения: 19.08.2016).
4. Reiter K., Heidbach O. 3—D geomechanical—numerical model of the contemporary crustal stress state in the Alberta Basin (Canada) // Solid Earth. 2014. No. 5. Pp. 1123—1149.
5. Сафонов О. П., Шкреба О. П. Вероятностный метод оценки сейсмического эффекта промышленных взрывов. — М.: Недра, 1970. — 56 с.
6. Шашурин С. П., Плакса Н. В., Лебедев А. П. Разработка мощных рудных месторождений системами с одностадийной выемкой. — М.: Недра, 1971. — 201 с.
7. Мосинец В. Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. — М.: Недра, 1976. — 271 с.
8. Цейтлин Я. И., Смолий Н. И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. — М.: Недра, 1981. —192 с.
9. Богацкий В. Ф., Фридман А. Г. Охрана сооружений и окружающей среды от вредного действия промышленных взрывов. — М.: Недра, 1982. —162 с.
10. Мосинец В. Н., Абрамов А. В. Разрушение трещиноватых и нарушенных пород. — М.: Недра, 1982. — 248 с.
11. Khomenko O., Tsendjav L., Kononenko M., Janchiv B. Nuclear-and-fuel power industry of Ukraine: production, science, education // Mining of Mineral Deposits, 2017. No 11(4), Pp. 86—95. DOI: 10.15407/mining11.04.086.
12. Слепцов М. Н., Азимов Р. Ш., Мосинец В. Н. Подземная разработка месторождений цветных и редких металлов. — М.: Недра, 1986. — 206 с.
13. Khomenko O., Kononenko M., Danylchenko M. Modeling of bearing massif condition during chamber mining of ore deposits // Mining of Mineral Deposits, 2016. No 10(2), Pp. 40—47. DOI: 10.15407/mining10.02.040.
14. Добыча и переработка урановых руд в Украине. Монография / Под общ. ред. А.П. Чернова. — Киев: АДЕФ—Украина, 2001. — 238 с.
15. Zhanchiv B., Rudakov D., Khomenko O., Tsendzhav L. Substantiation of mining parameters of Mongolia uranium deposits // Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2013. No 4, Pp. 10—18.
16. Савельев Ю. Я., Недельский А. Г., Крук П. Т., Дудченко А. Х., Ткаченко А. А. и др. Организация мониторинга сейсмического действия взрыва при отработке рудных залежей под городской застройкой. Ч. 2 // Науковий вісник НГУ. — 2004. — № 1. — С. 5—7.
17. Кутузов Б. Н., Белин В. А. Проектирование и организация взрывных работ. — М.: МГГУ, 2011. — 410 с.
18. Сивенков В. И., Иляхин С. В., Маслов И. Ю. Эмульсионные взрывчатые вещества и неэлектрические системы инициирования. — М.: Щит-М, 2013. — 320 с.
19. Трубецкой К. Н. Развитие ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения месторождений полезных ископаемых. — М.: ИПКОН РАН, 2014. — 196 с.
20. Jonson D. Controlled shock waves and vibrations during large and intensive blasting operations under Stockholm city / Workshop on Tunneling by Drilling and Blasting hosted by the 10th Int. Symp. On Fragmentation due to Blasting (Fragblast 10), New Delhi, India, 24—25 November, 2012. Pp. 49—58.
21. Monalas F. I., Arusu T. Blasting works in urban area A Singapore case study / Workshop on Tunneling by Drilling and Blasting hosted by the 10th Int. Symp. On Fragmentation due to Blasting (Fragblast 10), New Delhi, India, 24—25 November, 2012, Pp. 23—30.
22. Gupta I. D., Trapathy G. R. Comparison of construction and mining blast with specific reference to structural safety // Indian Mining and Engineering Journal. 2013. Vol. 54. No. 4. Pp. 13—17.
23. Lyashenko V., Vorob’ev A., Nebohin V., Vorob’ev K. Published by the National Mining University on behalf of Mining of Mineral Deposits. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (2018) // Mining of Mineral Deposits, 12(1), 95—102 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), which permits unrestricted reuse, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
24. Ракишев Б. Р., Ракишева З. Б., Ауэзова А. М. Скорости и время расширения цилиндрической взрывной полости в массиве пород // Взрывное дело. — 2014. — № 111/68. — С. 3—17.
25. Ильяхин С. В., Норов А. Ю., Якшибаев Т. М. Определение радиуса зон трещинообразования горного массива при камуфлетном взрыве // Взрывное дело. — 2016. — № 116/73. — С. 29—36.
26. Комащенко В. И., Васильев П. В., Масленников С. А. Технологиям подземной разработки месторождений КМА — надежную сырьевую основу // Известия ТулГУ. Науки о Земле. — 2016. — № 2. — С. 101—114.
27. Ляшенко В. И., Андреев Б. Н., Куча П. М. Развитие горнотехнических технологий подземного блочного выщелачивания металлов из скальных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 3. — С. 4—60. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-3-0-46-60.
28. Ляшенко В. И., Андреев Б. Н. Повышение эффективности буровзрывной подготовки рудной массы к подземному блочному выщелачиванию // Безопасность труда в промышленности. — 2019. — № 8. — С. 27—34. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-8-27-34.
29. Боровков Ю. А., Якшибаев Т. М. Теоретические исследования изменения радиуса зон трещинообразования в рудном штабеле кучного выщелачивания взрывом камуфлетного скважинного заряда ВВ // Известия вузов. Горный журнал. — 2019. — № 5. — С. 30—36. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-5-30-36.