Анализ современных разработок в области оценки качества дробления взорванной горной массы

Проведен анализ современных мировых и отечественных практик, которые применяются для оценки качества дробления горной массы. Показатель гранулометрического состава взорванной горной массы используется как критерий оценки качества произведенных буровзрывных работ, поэтому важно, чтобы результаты анализа фрагментации были точными и отражали действительную картину. Для этого необходима система оценки качества дезинтеграции кусков породы, способная корректно отражать результаты дробления горного массива. Данное исследование направлено на проведение сравнительного анализа иностранных и российских разработок в области оценки качества дробления горной массы, выявление мировых тенденций в развитии программных продуктов для оценки качества фрагментации, а также возможное перенимание опыта в рамках российских разработок. Актуальность данного исследования обосновывается обострившимися проблемами обеспечения российских горнодобывающих предприятий программным обеспечением иностранного производства в связи с приостановкой деятельности некоторых иностранных компаний на территории России, возникновением сложностей с лицензионной и сервисной поддержкой программных продуктов и ограничением поставок. Основываясь на этих доводах, сделано заключение о том, что необходимо развивать собственные программные продукты в области оценки качества фрагментации, чтобы достичь автономности и независимости от иностранных аналогов. В рамках статьи предложен комплекс рекомендательных мер разработчикам программного обеспечения, горнодобывающим предприятиям, а также инженерно-техническим работникам.

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.

Брухавецкая Алина Олеговна — аспирант, e-mail: bruhavetskaya@gmail.com, Горный институт, НИТУ «МИСиС», Москва, Россия.

1. 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. 8, article 882. DOI: 10.3390/met9080882.

2. Ефремовцев Н. Н., Трофимов В. А., Шиповский И. Е. Локализация деформаций в волновом поле, наведенном взрывом удлиненного заряда // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 8. — С. 73—85. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-80-73-85.

3. Ческидов В. В., Яницкий Е. Б. Анализ информационных систем в горнодобывающей промышленности // Исследовано в России: Золото и технологии. — 2021. — № 3. URL: https://zolteh.ru/technic/analiz_informatsionnykh_sistem_v_gornodobyvayushchey_promy shlennosti/ (дата обращения: 30.10.2022).

4. Черпинская Л. А. Практика применения специализированного ПО в горной промышленности // Исследовано в России: Золото и технологии. — 2017. — № 3. URL: https:// zolteh.ru/technic/praktika_primeneniya_spetsializirovannogo_po_v_gornoy_promyshlennosti/ (дата обращения: 02.11.2022).

5. Симонов П. С. Особенности определения размера среднего куска и выхода негабарита при взрывных работах на карьерах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 4. — С. 320—327.

6. Виноградов Ю. И., Хохлов С. В., Баженова А. В., Соколов С. Т. Методические принципы измерения кусковатости горной массы // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 3. — С. 112—123.

7. Liu Q., Shi F., Wang X., Zhao M. Statistical estimation of blast fragmentation by applying 3D laser scanning to muck pile // Shock and Vibration. 2022, vol. 15, pp. 1—15. DOI: 10.1155/2022/3757561.

8. Sanchidrián J. A., Segarra P., Ouchterlony F., Gómez S. The influential role of powder factor vs. delay in full-scale blasting: a perspective through the fragment size-energy fan // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2022, vol. 55, no. 5, pp. 4209—4236. DOI: 10.1007/ s00603-022-02856-1.

9. Галушко Ф. И., Комягин А. О., Мусатов И. Н. Управление качеством взрывной подготовки горной массы на основе оптимизации параметров БВР // Горная промышленность. — 2017. — № 5. — С. 65—68.

10. Jang H., Kitahara I., Kawamura Y., Endo Y., Topal E., Degawa R., Mazara S. Development of 3D rock fragmentation measurement system using photogrammetry // International Journal of Mining, Reclamation and Environment. 2019, vol. 34, pp. 294—305. DOI: 10.1080/ 17480930.2019.1585597.

11. Жданеев О. В., Оленева О. Н. Приоритетные направления развития российского программного обеспечения для угольной промышленности. Ч. 1 // Уголь. — 2021. — № 6. — С. 18—22. DOI: 10.18796/0041-5790-2021-6-18-22.

12. 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, no. 1, article 7143. DOI: 10.1038/s41598-022-11351-0.

13. Шустерман С. А. Автоматический анализ гранулометрического состава взорванной горной массы по фотографиям // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2007. — С. 67—73.

14. Назаренко В. М., Назаренко М. В., Хоменко С. А. Новые подходы при создании автоматизированных систем управления горными работами на базе геоинформационной системы K-MINE // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2013. — № 6. — С. 155—168.

15. Винивитин Д. В. Автоматизированная система управления горными работами ОАО «Полтавский ГОК» / Использование геоинформационной системы K-MINE в различных сферах деятельности: Сборник докладов II Международного научно-практического семинара «SVIT GIS-2012». — Кривой Рог: Дионис, 2012. — С. 194—205.

16. Наговицын О. В. Концепция и методы формирования горно— геологической информационной системы (ГГИС MINEFRAME): Автореф. дис. на соискателя ученой степени докт. техн. наук. — Апатиты: ГИ КНЦ РАН, 2018. — 44 с.

17. Исайченко А. Б., Фидотенко В. С., Сигарев М. Ю., Кононенко Е. А. Патент РФ № 2014138906/28, 25.09.2014. Способ определения влияния гранулометрического состава породы на параметры экскавации. 2014. Бюл. № 34.

18. Казаков Н. Н., Шляпин А. В., Лапиков И. Н., Молодчинина Л. И. Выбор классов крупности при измерении и расчетах грансостава в верхней зоне карьерного уступа // Взрывное дело. — 2022. — № 136/93. — С. 99—110.

19. Шляпин А. В., Ляпиков И. Н. Прогнозирование крупности дробления горных пород взрывом скважинных зарядов промышленного ВВ // Современные ресурсо-энергосберегающие технологии горного производства. — 2011. — № 5. — С. 55—61.

20. Игнатенко И. М., Дунаев В. А., Тюпин В. Н. Совершенствование методики предпроектной оценки взрываемости массивов скальных горных пород в карьерах // Горный журнал. — 2019. — № 1. — С. 46—50. DOI: 10.17580/gzh.2019.01.10.

21. Аленичев И. А., Рахманов Р. А. Исследование эмпирических закономерностей сброса горной массы взрывом на свободную поверхность уступа карьера // Записки Горного института. — 2021. — Т. 249. — С. 334—341. DOI: 10.31897/PMI.2021.3.2.

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

23. Jeong-Hun Han, Jae-Joon Song Statistical estimation of blast fragmentation by applying stereophotogrammetry to block piles // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014, vol. 68, pp. 150—158. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2014.02.010.

24. 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.

25. Оверченко М. Н., Толстунов С. А., Мозер С. П., Белин В. А. Определение оптимальных параметров Технологических процессов при взрывании скважинных зарядов с воздушными промежутками // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 4. — С. 87—99. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_4_0_87.