№76-6
Нова методика визначення параметрів буропідривних робіт для проведення підняттєвих гірничих виробок
М.М. Кононенко1, О.Є. Хоменко1, А.В. Косенко2, В.О. Баш1
1 Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
2 Відділення фізики гірничих процесів Інституту геотехнічної механіки ім. М.С.Полякова НАН України, Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:63–80
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.063
АНОТАЦІЯ
Мета. Розробка нових методик розрахунку параметрів буропідривних робіт (БПР) для проведення підняттєвих виробок методами шпурових і свердловинних зарядів з урахуванням тиску продуктів вибуху, межі міцності порід на стискання, їх структурної будови, тріщинуватості та ущільнення під дією гірського тиску.
Методика дослідження. Для розробки методик розрахунку параметрів вибухових робіт при проведенні підняттєвих виробок за допомогою шпурових і свердловинних зарядів використовували відомі закони теорії пружності та основні положення квазістатично-хвильової гіпотези механізму руйнування твердого середовища вибухом. Для визначення зон непружних деформацій, внаслідок зміни напружено-деформованого стану масиву гірських порід, у вибої підняттєвої виробки під час вибуху, проводили чисельне моделювання розрахованих за новою методикою параметрів БПР методом скінченних елементів у програмному продукті для інженерного аналізу SolidWorks Simulation.
Результати дослідження. Розроблено методики розрахунку параметрів БПР для проведення підняттєвих виробок методами шпурових і свердловинних зарядів. Встановлено, що розрахунок параметрів БПР виконується у такій самій послідовності, як і при проведенні горизонтальних гірничих виробок, але відрізняється тим, що при проведенні підняттєвих відсутня група відбійних шпурів або свердловин. Це пов’язано з тим, що площа підняттєвих має невелике значення. У запропонованих методиках відстань між шпурами або свердловинами у врубі визначається за радіусом зони зминання, а для контурних – за радіусом зони інтенсивного подрібнення. Для перевірки розрахованих за новою методикою параметрів БПР при проведенні підняттєвої виробки в умовах шахти «Ювілейна» ПрАТ «Суха Балка» проведено чисельне моделювання зміни напружено-деформованого стану масиву порід під дією вибуху. За результатами чисельного моделювання, утворення зон непружних деформацій у вибої підняттєвого при вибуховому навантаженні, отримано рівномірне подрібнення породи, що дозволить уникнути виходу негабаритних кусків після вибуху.
Наукова новизна. Розташування шпурів або свердловин у вибої підняттєвої виробки може бути визначено за степеневою залежністю зміни лінії найменшого опору (ЛНО) від їх діаметра, тиску продуктів вибуху, межі міцності порід на стискання, їх структурної будови, тріщинуватості та ущільнення під впливом гірського тиску.
Практичне значення. Розроблені методики визначення параметрів БПР для проведення підняттєвих виробок методами шпурових і свердловинних зарядів, дозволяє раціоналізувати розташування шпурів або свердловин у вибої, що призведе до ресурсозбереження при їх проведенні.
Ключові слова: шпур, свердловина, підняттєвий, вибухова речовина, буропідривні роботи, зона інтенсивного подрібнення, лінія найменшого опору.
Перелік посилань
1. Khomenko, O., Kononenko, M., & Savchenko, M. (2018). Technology of underground mining of ore deposits. http://doi.org/10.33271/dut.001
2. Косенко А.В., Тарасютін В.М. (2022). Обґрунтування раціональних технологій проведення підготовчо-нарізних підняттєвих виробок у видобувних блоках залізорудних шахт, що забезпечують підвищення стійкості відслоненого масиву. Вісті Донецького гірничого інституту, 1(50). С. 40–46. https://doi.org/10.31474/1999-981X-2022-1-40-46
3. Khomenko, O., Kononenko, M., & Lyashenko, V. (2021). Improvement of safety for the underground vertical workings. Occupational Safety in Industry, (2), 41–48. http://doi.org/10.24000/0409-2961-2021-2-41-48
4. Федоренко, П.І., Мельнікова, І.Є., Чепурний, В.І., Ляш, С.І. (2015). Про можливості зниження трудових енерго- та ресурсовитрат під час підготовки блоків до очисних робіт. Збірник наукових праць Науково-дослідного гірничорудного інституту Державного вищого навчального закладу Криворізький національний університет, (55), 152–156.
5. Федоренко, П.І., Чепурний, В.І., Ляш, С.І. (2016). Аналіз стану проходки підняттєвих виробок під час підготовки на шахтах Кривбасу блоків до очисного виймання. Збірник наукових праць Науково-дослідного гірничорудного інституту Державного вищого навчального закладу Криворізький національний університет, (56), 103–108.
6. Усатий, В.Ю., Кістрін, С.Г., Блізнюков, В.Г. (2001). Проходка підняттєвих гірничих виробок в умовах ЗАТ «Запорізький ЗРК». Збірник наукових праць ДНДГРІ, 64–71.
7. Усатий, В.Ю., Кістрін, С.Г., Усатий, В.В. (2001). Обґрунтування способу проведення підняттєвих гірничих виробок при системах розробки високими камерами. Науковий вісник НГАУ, (3), 18–21.
8. Kononenko, M.M., Khomenko, O.Ye., Kosenko, A.V. (2022). Rational parameters of drilling-and-blasting operations for rise working. Physical and technical problems of mining production, (24), 15–31. https://doi.org/10.37101/ftpgp24.01.002
9. Lyashenko, V., Vorob’ev, A., Nebohin, V., Vorob’ev, K. (2018). Improving the efficiency of blasting operations in mines with the help of emulsion explosives. Mining of Mineral Deposits, 12(1), 95-102. https://doi.org/10.15407/mining12.01.095
10. Kholodenko, T., Ustimenko, Y., Pidkamenna, L., & Pavlychenko, A. (2014). Ecological safety of emulsion explosives use at mining enterprises. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 255–260. http://doi.org/10.1201/b17547-45
11. Mironova, I., & Pavlichenko, A. (2013). Analysis of air pollution levels during underground ore mining. Mining of Mineral Deposits, 7(3), 261–266. http://doi.org/10.15407/mining07.03.261
12. Mironova, I., & Borysovs’ka, O. (2014). Defining the parameters of the atmospheric air for iron ore mines. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 333–339. http://doi.org/10.1201/b17547-57
13. Myronova, I. (2015). The level of atmospheric pollution around the iron-ore mine. New Developments in Mining Engineering 2015, 193–197. http://doi.org/10.1201/b19901-35
14. Myronova, I. (2015). Changing of biological traits of winter wheat that vegetate near emission source of iron-ore mine. Mining of Mineral Deposits, 9(4), 461–468. http://doi.org/10.15407/mining09.04.461
15. Myronova, I. (2016). Prediction of contamination level of the atmosphere at influence zone of iron-ore mine. Mining Of Mineral Deposits, 10(2), 64–71. https://doi.org/10.15407/mining10.02.0064
16. Khomenko, O., Kononenko, M., Myronova, I., & Sudakov, A. (2018). Increasing ecological safety during underground mining of iron-ore deposits. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 29–38. http://doi.org/10.29202/nvngu/2018-2/3
17. Kholodenko, T., Ustimenko, Y., Pidkamenna, L., & Pavlychenko, A. (2015). Technical, economic and environmental aspects of the use of emulsion explosives by ERA brand in underground and surface mining. New Developments in Mining Engineering 2015, 211–219. http://doi.org/10.1201/b19901-38
18. Kononenko, M., Khomenko, O. (2021). New theory for the rock mass destruction by blasting. Mining of Mineral Deposits, 15(2), 111–123. https://doi.org/10.33271/mining15.02.111
19. Kononenko M., Khomenko O., Sadovenko I., Sobolev V., Pazynich Yu., Smolinski A. (2023). Managing the rock mass destruction under the explosion. Journal of sustainable mining, 22(3), 240-247. https://doi.org/10.46873/2300-3960.1391
20. Kononenko, M., Khomenko, O., Cabana, E., Mirek, A., Dyczko, A., Prostański, D., Dychkovskyi, R. (2023). Using the methods to calculate parameters of drilling and blasting operations for emulsion explosives. Acta Montanistica Slovaca, 28(3), 655–667. https://doi.org/10.46544/ams.v28i3.10
21. Kononenko M., Khomenko O., Kovalenko I., & Savchenko M. (2021). Control of density and velocity of emulsion explosives detonation for ore breaking. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 69-75. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-2/069
22. Kononenko M., Khomenko O., Kovalenko I., Kosenko A., Zagorodnii R., Dychkovskyi R. (2023). Determining the performance of explosives for blasting management. Rudarsko-Geološko-Naftni Zbornik, 38(3), 19–28. https://doi.org/10.17794/rgn.2023.3.2
23. Шваб’юк, В.І. (2016). Опір матеріалів. Київ: Знання.
24. Ворощук, В.Я., Вітенько, Т.М. (2021). Solidworks у завданнях 3D моделювання та інжинірингу технічних систем. Тернопіль: ФОП Паляниця В.А.
25. Шашенко, О.М. (2002). Механіка гірських порід. Дніпропетровськ: НГУ.
