Сравнительный анализ степени фрагментации горной массы, взорванной с применением неэлектрических систем инициирования и детонирующего шнура

Проведен сравнительный анализ гранулометрического состава взорванной горной массы в аналогичных геологических условиях и при схожих параметрах буровзрывных работ (БВР) с применением различных систем инициирования, а именно неэлектрической системы инициирования (НСИ) и детонирующего шнура (ДШ). Основной фокус направлен на оценку качества фрагментации взорванной горной массы, так как этот критерий является одним из показательных и информативных для оценки результатов взрывных работ. Целью данного исследования является определение оптимальных параметров БВР при проведении взрывных работ с применением детонирующего шнура для достижения гранулометрического состава горной массы, аналогичного получаемому с применением неэлектрических систем инициирования. Актуальность данной работы заключается в участившихся случаях применения детонирующего шнура в качестве внутрискважинной линии в скважинных зарядах эмульсионных взрывчатых веществ при взрывных работах открытым способом, что не применялось ранее. Возможные последствия применения ДШ в колонке заряда ЭВВ были оценены при анализе результатов гранулометрического состава в сравнении с результатами фрагментации при взрывании с использованием НСИ. Установлено, что в менее трещиноватом необводненном массиве в летний период качество дробления с применением детонирующего шнура аналогично качеству дробления при использовании НСИ. Также в рамках проведенного анализа даны рекомендации, согласно которым при отработке сдвоенными уступами лучше применять НСИ вместо ДШ. Установлено, что в определённых горно-геологических условиях и правильно подобранных параметрах БВР возможно применение ДШ взамен НСИ. Данное исследование может быть применимо в условиях разработки открытым способом.

Брухавецкая А. О. Сравнительный анализ степени фрагментации горной массы, взорванной с применением неэлектрических систем инициирования и детонирующего шнура // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 3. – С. 31–41. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_3_0_31.

Брухавецкая Алина Олеговна — аспирант, Университет науки и технологий МИСИС, e-mail: bruhavetskaya@gmail.com.

1. Маринин М. А., Рахманов Р. А., Аленичев И. А., Афанасьев П. И., Сушкова В. И. Изучение влияния гранулометрического состава взорванной горной массы на производительность экскаватора WK-35 // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 6. — С. 111—125. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_6_0_111.

2. Доможиров Д. В. К вопросу повышения эффективности добычи и переработки минерального сырья за счет управления параметрами буровзрывных работ для достижения требований к качеству // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. — 2023. — Т. 21. — № 1. — С. 5—14. DOI: 10.18503/1995-2732-2023-21-1-5-14.

3. Наимова Р. Ш., Норова Х. Ю., Мирзаев А. А. Обоснование влияния рациональной высоты отрабатываемого уступа на эффективность извлечения полезных ископаемых из недр // Взрывное дело. — 2021. — № 132/89. — С. 133—142.

4. Глинский В. П., Мардасов О. Ф., Мацеевич Б. В., Шалыгин Н. К., Мохова Н. В. Опыт применения промышленных шашек-детонаторов // Горный журнал. — 2000. — № 2. — С. 46—47.

5. Григорьев А. В., Листопад Г. Г., Доильницын В. М., Попов В. К., Андреев В. В., Гусев А. Г. Опыт и перспективы применения неэлектрических средств инициирования на карьерах ОАО «Апатит» // Горный журнал. — 2001. — № 8. — С. 37—40.

6. Кутузов Б. Н. Перспективы совершенствования ассортимента промышленных ВВ для карьеров // Горный журнал. — 1996. — № 11-12. — С. 39—43.

7. Карабанов И. С., Добрынин И. А. Совершенствование рецептур эмульсионных взрывчатых веществ для подземных взрывных работ // Взрывное дело. — 2023. — № 140/97. — С. 36—48. DOI: 10.18698/0372-7009-2023-9-3.

8. Белин В. А. Сравнительная оценка подходов к регулированию промышленной безопасности при обороте взрывчатых материалов в РФ и США // Взрывное дело. — 2021. — № 132/89. — С. 143—163.

9. Wenjun Xia, Wenbo Lu, Ruize Li, Ming Chen, Zhen Lei Effect of water-decked blasting on rock fragmentation energy // Shock and Vibration. 2020, vol. 2020, article 8194801. DOI: 10.1155/ 2020/8194801.

10. Брухавецкая А. О. Анализ влияния параметров БВР на качество дробления горной массы // Взрывное дело. — 2022. — № 136/93. — С. 111—128.

11. Брухавецкая А. О. Анализ современных разработок в области оценки качества дробления взорванной горной массы // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 5. — С. 18—31. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_5_0_18.

12. Ракишев Б. Р., Орынбай А. А., Мусахан А. Б. Гранулометрический состав массива пород и взорванной горной массы при различных шкалах крупности естественных отдельностей и кусков пород // Взрывное дело. — 2021. — № 132/89. — С. 7—26.

13. Дремин А. В., Великанов В. С. К вопросу о гранулометрическом составе взорванных скальных пород // Горная промышленность. — 2023. — № 4. — С. 73—78. DOI: 10.30686/16099192-2023-4-73-78.

14. Guo Q., Wang Y., Yang S., Xiang Z. A method of blasted rock image segmentation based on improved watershed algorithm // Scientific Reports. 2022, vol. 12, article 7143. DOI: 10.1038/s41598022-11351-0.

15. Саадун А., Фредж М., Букарм Р., Хаджи Р. Анализ дробления с использованием цифровой обработки изображений и эмпирической модели (KuzRam): сравнительное исследование // Записки Горного института. — 2022. — Т. 257. — С. 822—832. DOI: 10.31897/PMI.2022.84.

16. Ouchterlony F., Sanchidrian J. The fragmentation-energy fan concept and the swebrec function in modeling drop weight testing // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2018, vol. 5, pp. 3129— 3156. DOI: 10.1007/s00603-018-1458-5.

17. Ouchterlony F. The Swebrec function: Linking fragmentation by blasting and crushing // Mining Technology (Institution of Mining and Metallurgy). 2005, vol. 114, pp. 29—44.

18. Sanchidrian J., Ouchterlony F. Blast-fragmentation prediction derived from the fragment sizeenergy fan concept // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2023, vol. 56, pp. 8869—8889. DOI: 10.1007/s00603-023-03496-9.

19. Маринин М. А., Афанасьев П. И., Сушкова В. И., Устименко К. Д., Ахметов А. Р. Опыт применения модели Кузнецова-Раммлера при описании распределения грансостава взорванной горной массы // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 9-1. — С. 96—109. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_91_0_96.

20. Coello-Velázquez A. L., Arteaga V. Q., Menéndez-Aguado J. M., Pole F. M., Llorente L. Use of the Swebrec function to model particle size distribution in an industrial-scale Ni-Co ore grinding circuit // Metals. 2019, vol. 9, no. 813, article 882. DOI: 10.3390/met9080882.2.