Системы безопасности при ведении взрывных работ на карьерах и управление величиной поражающего фактора

Рост масштабов добычи и потребления минерального сырья, увеличение мощности горного производства и усложнение горно-геологических и географических условий разработки месторождений, происходящие на фоне роста глубины открытых разработок, ведут к обострению проблем обеспечения экономической эффективности добычи, сведения к минимуму техногенной нагрузки и соблюдения нормативных требований на объектах ведения взрывных работ. Анализ известных способов снижения вредного воздействия массовых взрывов в глубоких карьерах на окружающую среду показывает, что, несмотря на достаточное количество технологических, технических и организационных решений в данной области, на сегодняшний день в практике взрывных работ отсутствуют эффективные способы и средства борьбы с пылегазовым облаком. Такое положение связано с быстротечностью его формирования, которое происходит под воздействием многих случайных факторов (состояние атмосферы, ассортимент применяемых взрывчатых веществ, физико-механические свойства и обводненность пород и т.п.) При этом пылегазовое облако представляет собой условный объект, параметры и границы которого непрерывно изменяются. Проведение упреждающих технологических, технических и организационных мероприятий позволяет снизить вероятность возникновения аварийных ситуаций, повысить безопасность производства и рационализировать ассортимент взрывчатых материалов на заводах, приближенных к месту производства горных работ в глубоких карьерах. Установлена целесообразность применения новой конструкции забойки скважинных зарядов взрывчатых веществ, предотвращающей опасный разброс кусков породы газами взрыва в процессе их истечения через устье скважины и увеличивающей продолжительность импульса взрыва и степень использования ее энергии на дробление горных пород.

Умаров Ф. Я., Насиров У. Ф., Заиров Ш. Ш., Фатхиддинов А. У., Нутфуллоев Г. С. Системы безопасности при ведении взрывных работ на карьерах и управление величиной поражающего фактора // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 2. – С. 168–181. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_2_0_168.

Работа выполнена в рамках плана научно-исследовательских работ филиала НИТУ «МИСиС» в г. Алмалык на тему: «Разработка эффективной технологии взрывных работ, обеспечивающей снижение выхода негабаритов на карьерах АО «Алмалыкский горно-металлургический комбинат» (проект № 63-13). Данная работа в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-4124 от 17 января 2019 г. «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности предприятий горно-металлургической отрасли».

Умаров Фарходбек Яркулович¹ — д-р техн. наук, профессор, директор филиала, Scopus ID 55827283800, e-mail: farkhodbek.umarov@yandex.ru,
Насиров Уткир Фатидинович¹ — заместитель директора по научной работе и инновациям, Scopus ID 56527108100, e-mail: unasirov@yandex.ru,
Заиров Шерзод Шарипович¹ — д-р техн. наук, профессор, начальник сектора, e-mail: sher-z@mail.ru, Scopus ID 56527393000, ResearcherID ABC-5825-2020, ORCID ID: 0000-0002-1513-5683,
Фатхиддинов Аслиддинжон Уткир угли — PhD, и.о. доцента, Алмалыкский филиал Ташкентского государственного технического университета, Узбекистан, e-mail unasirov@yandex.ru,
Нутфуллоев Гафур Субхонович¹ — д-р техн. наук, доцент, начальник учебно-методического отдела, Scopus ID 57224988095, e-mail: gafurcom@mail.ru,
¹ Филиал НИТУ «МИСиС» в г. Алмалык, Узбекистан.

Заиров Ш.Ш., e-mail: sher-z@mail.ru.

1. Zairov Sh., Ravshanova M., Karimov Sh. Intensification of technological processes in drilling and blasting operations during open-cut mining in Kyzylkum region // Mining of Mineral Deposits. National Mining University. 2018, vol. 12, no. 1, pp. 54—60. DOI: 10.15407/mining12.01.054.

2. Gendler S., Prokhorova E. Risk-based methodology for determining priority directions for improving occupational safety in the mining industry of the Arctic Zone // Resources. 2021, vol. 10, no. 3, article 20. DOI: 10.3390/resources10030020.

3. Hoebbel C. L., Haas E. J., Ryan M. E. Exploring worker experience as a predictor of routine and non-routine safety performance outcomes in the mining industry // Mining Metallurgy & Exploration. 2022, vol. 39, no. 2, pp. 485—494. DOI: 10.1007/s42461-021-00536-2.

4. Шеметов П. А., Очилов Ш. А. Совершенствование и развитие взрывных работ в Узбекистане // Горный вестник Узбекистана. — 2013. — № 4. — С. 14—18.

5. Рубцов С. К., Шеметов В. П., Бибик И. П. Исследование рациональных параметров конструкции и состава забойки скважинных зарядов в условиях карьера Мурунтау // Горный вестник Узбекистана. — 2002. — № 1. — С. 27—29.

6. Сеинов Н. П., Жариков Н. Ф., Валмеев Б. С., Удачин Г. В. Об эффективности применения активной забойки // Взрывное дело. — 1972. — № 71(28). — C. 134—139.

7. Лещинский А. В., Шевкун Е. Б. Забойка взрывных скважин на карьерах. — Хабаровск: Изд-во ТОГУ, 2008. — С. 95—122.

8. Раимжанов Б. Р., Бибик И. П., Шеметов П. А. Повышение длительности взрывного воздействия за счет использования в забойке заряда асимметричного действия // Сборник научных статей Международной научно-практической конференции «Инновация-2001». — Ташкент: Изд-во «Янги аср авлоди», 2001. — С. 189—191.

9. Жариков И. Ф. Разработка и научное обоснование энергосберегающих технологий взрывных работ на открытых разработках угольных месторождений. Автореф. дисс. … докт. техн. наук. — М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 2001. — 45 с.

10. Mendes R., Ribeiro J., Plaksin I., Campos J., Tavares B. Differences between the detonation behavior of emulsion explosives sensitized with glass or with polymeric microballoons // Journal of Physics: Conference Series. 2014, vol. 500, no. 5, article 052030. DOI: 10.1088/1742-6596/500/5/052030.

11. Lei Liu, Zhihua Zhang, Ya Wang, Hao Qin Experimental study on the influence of chemical sensitizer on pressure resistance in deep water of emulsion explosives // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018, vol. 128, article 012137. DOI: 10.1088/1755-1315/128/1/012137.

12. Agrawal H., Mishra A. A study on influence of density and viscosity of emulsion explosive on its detonation velocity // Modelling, Measurement and Control C. 2018, vol. 78, no. 3, pp. 316—336.

13. Mertuszka P., Cenian B., Kramarczyk B., Pytel W. Influence of explosive charge diameter on the detonation velocity based on emulinit 7L and 8L bulk emulsion explosives // Central European Journal of Energetic Materials. 2018, vol. 15, pp. 351—363. DOI: 10.22211/cejem/78090.

14. Mishra A. K., Rout M., Singh D. R., Jana S. P. Influence of gassing agent and density on detonation velocity of bulk emulsion explosives // Geotechnical and Geological Engineering. 2018, vol. 36, no. 1, pp. 89—94.

15. Bordzilovskii S. A., Karakhanov S. M., Plastinin A. V., Rafeichik S. I., Yunoshev A. S. Detonation temperature of an emulsion explosive with a polymer sensitizer // Combustion, Explosion and Shock Waves. 2017, vol. 53, no. 6, pp. 730—737. DOI: 10.1134/S0010508217060156.

16. Умербеков Ж. Ж., Гончаренко С. Н. Обоснование эффективности внедрения целевой модели управления производственной безопасностью горнодобывающей компании // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 8. — С. 225—234. DOI: 10.25018/02361493-2019-08-0-225-234.

17. Тюпин В. Н., Хаустов В. В. Зависимость геомеханического состояния трещиноватого массива от интервала замедления в зоне сейсмического действия массовых взрывов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2. — С. 45—54. DOI: 10.25018/02361493-2021-2-0-45-54.

18. Зайцева Е. В., Медяник Н. Л. Автоматизация процессов интегрированного планирования производства и продаж продукции горно-перерабатывающих предприятий цементной отрасли // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 2. — С. 111—123. DOI: 10. 25018/0236_1493_2022_2_0_111.

19. Заиров Ш. Ш., Сулейманов А. А., Фатхиддинов А. У., Норматова М. Ж., Уринов Ш. Р., Насиров У. Ф. Расчет массы вредных газов, выбрасываемых с пылегазовым облаком: Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № DGU 14252 по заявке № DGU 2021 4201 от 17.12.2021 г. Зарегистрирован в государственном реестре программ для ЭВМ Республики Узбекистан 17.01.2022.

20. Заиров Ш. Ш., Сулейманов А. А., Фатхиддинов А. У., Умаров Ф. Я., Норматова М. Ж., Уринов Ш. Р. Расчет массы твердых частиц (пыли), выбрасываемых с пылегазовым облаком: Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № DGU 14251 по заявке № DGU 2021 4214 от 17.12.2021 г. Зарегистрирован в государственном реестре программ для ЭВМ Республики Узбекистан 17.01.2022.

21. Заиров Ш. Ш., Фатхиддинов А. У., Сулейманов А. А., Насиров У. Ф., Умаров Ф. Я., Норматова М. Ж., Уринов Ш. Р. Расчет безопасных расстояний при взрывах: Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № DGU 14250 по заявке № DGU 2021 4215 от 17.12.2021 г. Зарегистрирован в государственном реестре программ для ЭВМ Республики Узбекистан 17.01.2022.

22. Терентьев В. И. Управление кусковатостью при поточной технологии добычи руд подземным способом. — М.: Недра, 1972. — 200 с.

23. Баум Ф. А., Григорян С. С., Санасарян Н. С. Определение импульса взрыва вдоль образующей скважины и оптимальных размеров скважинного заряда // Взрывное дело. — 1964. — № 54(11). — С. 53—102.