CC BY
235
------------------------------ © С.А. Козырев, Э.И. Фаттахов,
2007
С.А. Козырев, Э.И. Фаттахов
АВТОМА ТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
ГПри ведении горных работ все взрывные работы
II должны проводиться согласно требованиям соответствующей проектной документации (проекты, паспорта, схемы и т.п.), содержащей необходимые технические, организационные решения и меры безопасности. При этом каждое предприятие, проводящее взрывные работы, обязано иметь типовой проект таких взрывов, являющийся базовым документом для разработки проектов в конкретных условиях.
На подземных рудниках взрывные работы ведутся как при отбойке руды, так и при проходке горных выработок.
Массовые взрывы при отбойке проводятся по следующей технической документации:
• типовому проекту проведения массовых взрывов на предприятии;
• техническому расчету каждого отдельного массового взрыва и распорядку его проведения.
Количество массовых взрывов зависит от производительности рудника и, как правило, для мощных рудников не превышает 15-20 взрывов в год. Составление проектов в данном случае не составляет особых сложностей. Кроме того, в настоящее время для проектирования массовых взрывов разработаны специальные пакеты программ, значительно облегчающие труд проектировщика.
Взрывные работы при проходке горных выработок проводятся практически ежедневно и также по типовым паспортам. При этом в одновременной работе могут находится несколько проходческих забоев. Так, на рудниках ОАО «Апатит» в год проходится более 25 км горных выработок, что составляет примерно 82 м в день. То есть при средней
глубине уходки в 3 м в одновременной работе находятся 27 проходческих забоев.
При этом выработки проходятся различного сечения от 6 до 23 м2 и в разных горно-геологических условиях. Так, например, количество типовых паспортов для рудников ОАО «Апатит» составляет более 200 шт. Паспорта буровзрывных работ (БВР) должны включать:
• наименование ВВ и СИ, схему расположения шпуров, данные о способе заряжания, числе зарядов, глубине и диаметре шпуров, массе и конструкции зарядов и боевиков, последовательности и числе приемов взрывания;
• указываются расчетные показатели взрыва (расчетный удельный расход взрывчатых веществ (Вв), масса отдельных зарядов и общего расхода ВВ, объем взрываемого массива, показатель уходки и др.
Учитывая постоянное понижение горных работ и в связи с этим ухудшение горно-геологических условий и изменение свойств пород, а также применение различных типов ВВ, паспорт требует постоянного уточнения, а по результатам взрыва - и корректировки.
Поэтому возникла необходимость автоматизации процесса построения паспортов БВР. Для этих целей авторами разработана компьютерная программа "HOLE SET 1.0”.
В программу заложены современные научные концепции разрушения горных пород, справочные данные по характеристикам горных пород и применяемым взрывчатым материалам. Программа позволяет творчески, на основании опыта проектировщика, его знания особенностей ведения взрывных работ в конкретных горно-геологических условиях выбирать тип вруба, производить расчет зарядов для отбойных и контурных шпуров и их автоматизированное построение в выбранном сечении, осуществлять графическую корректировку расположения шпуров, изменять конструкции зарядов. При этом после каждой графической корректировки, в автоматическом режиме производится изменение расчетных и технико-экономичес-ких показателей паспорта БВР. Для более сложных задач при проектировании паспорта БВР есть возможность ручной корректировки как входных параметров, так и результатов работы.
На рис. 1 представлено основное окно программы с результатами расчёта и построения паспорта БВР для выработки сечением 14,9 м2.
Программа включает в себя следующие основные модули: основная панель управления; панель ввода данных и управления проектом; графическое окно.
Панель ввода данных и управления проектом, закладка ПАРАМЕТРЫ БВР
Панель состоит из трёх закладок, в первой закладке проектировщик указывает:
1. Основные параметры взрывания, такие, как тип выработки, тип взрывания, диаметр шпура и т.д.
2. Горно-геологическую характеристику, причём выбирается категория взрываемости по данным ЦНТБ. В базу данных заложены основные физико-технические характеристики взрываемой породы. Краткое описание типов пород и руд, соответствующих выбранной категории, можно посмотреть, нажав на кнопку.
3. При вводе геометрии выработки вводятся высота и ширина выработки, остальные параметры геометрии рассчитываются автоматически.
4. Взрывчатое вещество и средства взрывания задаются оператором в зависимости от используемых типов ВВ и СВ. Если в качестве системы СИНВ выбрана система СИНВ-Ш-#, для расчета замедления шпуров автоматически учитываются параметры данной системы, которые заложены в программу (рис. 2).
На рис. 3 показаны параметры, участвующие в расчёте для группы шпуров, в данном случае - для отбойных. Все шпуры поделены на врубовые, оконтуривающие (если контурное взрывание), отбойные и почвенные. В случае если расчёт происходит в автоматическом режиме, такие основные параметры, как ЛНС, коэффициент сближения, расстояние между шпурами - происходит в автоматическом режиме. В противном случае пользователь указывает значения сам.
Технология проектирования шпуров
При расчёте и проектировании шпуров в программе “Ьо!!е_зе1” заложены следующие принципы.
Пользователь задаёт геометрию выработки, горно-геологические характеристики руд или пород, размер кондиционного куска при взрыве, тип и параметры ВВ и СВ, тип взрывания (контурное или обычное). Далее программа выполняет
Параметры Значение
Т нп выработки
Взрывание Контарное
Масштаб чертежа 1:20
Диаметр шпура (мм] 42
Кондиционный кусок, (мм) 100
— Горно-геологическая характеристика
плотность кг/мл3 0
Коэфф. Пуассона 0
Модуль Юнга.. Мпа 0
Прочность на сжатие, Мпа 0
На растяжение, Мпа 0
ИЕ5Ет/6 0
/ 1 Категория по ЦНТВ XVI
— Геометрия выработки
Ширина (мм] 4000
Высота (мм) 4000
Большой радиус свода (мм) 27Є8.0
Малый радиус свода (мм) 1048.0
Высота до пяты свода (мм] 2ЄЄЄ.7
Высота свода (мм) 1333.3
Площадь сечения (мЛ2) 14.9
Периметр (м] 14.6
— Взрывчатое вещество и СВ
Плотн. зар. патронир. ВВ. гр/сг 1.1
Плотн. зар. гранул. ВВ. гр/смл! 1.15
ЗКВК Линейн. вместимость, кг 0.4Э
ЗМВ Линейн. вместимость, кг 0.175
Длина патрона (мм] 200
Диаметр патрона (мм) 36
Вес патрона (гр) 200
Система СИНВ СИНВ-Ш-Й
Рис. 3
1. Расчёт ЛНС, коэффициента сближения, расстояния между шпурами. Далее этот расчёт уточняется, корректируется ЛНС. Основной принцип при проектировании точек заложения шпуров -это равномерное распределение ВВ в объёме отбиваемого пространства при отбойке. Для этого определяется потребное количество периметров для размещения отбойных шпуров. Алгоритм следующий: от стенки выработки отстраивается периметр для размещения контурных шпуров (рис. 4), по низу выработки размещаются подошвенные шпуры, определяется плос-
— Отбойные шпуры
Число шпуров о
К сближения 1.1
Между шпурами (мм) 517
ЛНС (мм) 470
Длина шпура (мм) 2400
Угол наклона горизонт (град) 90
Угол наклона вертикальн. (грд 90
Взрываемая площадь (мл2) 0.0
Периметр размещения (мм) 0
Число периметров 0
К зажима 0.8
Диаметр (мм) 42
Длинна недозаряда (мм) 400
Отступ от стенки выработки (м 100
Цвет шпура ■ Е
Тип ВВ Г ранулированно
+ Почвенные шпуры + Контурные шпуры + Врубовые шпуры
Рис. 2
кость, занимаемая группой врубовых шпуров. На оставшемся пространстве размещаются периметры для отбойных шпуров (рис. 5).
Врубовые шпуры и ближайшие к ним отбойные формируются автоматически. Порядок отбойки каждого отбойного шпура или группы вспомогательных, их замедление на этом этапе
111
уже определены. В программе заложено 5 типов врубов (рис. 6-10).
После того, как определены периметры размещения для всех категорий шпуров, по ним отстраиваются устья заложения шпуров согласно рассчитанному параметру -“расстояние между шпурами”. Причём это значение для категории шпуров разное в зависимости от исходных данных.
Рис. 11
В результате получаем сформированную карту размещения шпуров в забое (рис. 11).
2. Формирование чертежа информации. Отрисовка скважин, размеров, пояснений к чертежу происходит автоматически, при этом пользователь, управляя видимостью слоёв, формирует изображение. Табличное представление информации выводится через объект типа блок. Сами таблицы заполняются автоматически, возможно редактирование таблиц в специальном редакторе.
Скриншоты графического отображения результатов работы программы представлены на рис. 12.
Программа “Ьо11е_эе1” позволяет экспортировать результаты расчёта во внешние файлы. Так, чертёж может быть
экспортирован в формате DXF с последующим редактированием рисунка в Автокаде, или сразу отправлен в Автокад. Табличные результаты экспортируются в формат XLS. Осуществляется вывод документов на печать.
|— Коротко об авторах------------------------------------------
Козырев С.А. - Горный институт Кольского научного центра, Фаттахов Э.И. - ОАО “АПАТИТ”.
---------------------------------------- © В.А. Белин, А.А. Трусов,
А. Цэдэнбат, 2007
В.А. Белин, А.А. Трусов, А. Цэдэнбат
ОСОБЕННОСТИ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ НА УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗАХ МОНГОЛИИ
Угольная промышленность Монголии играет важную роль в экономическом развитии страны. В настоящее время почти вся энергетика страны опирается на уголь, поскольку другие традиционные энергоресурсы, такие, как природный газ и нефть, пока в стране не обнаружены в количествах, достаточных для промышленной добычи.
Основная часть добычи угля осуществляется открытым способом разработки. Однако эффективность добычи сдерживается суровыми климатическими условиями. Площадь, занятая многолетнемерзлыми породами и грунтами, составляет около 63 % территории Монголии, а сезонное промерзание грунтов наблюдается почти повсеместно, за исключением районов юга.
Наиболее крупным и перспективным является Баганур-ское месторождение бурого угля, расположенное на территории Центрального аймака в 120 км от столицы Монголии г. Улан-Батора.
Район месторождения принадлежит к юго-восточным отрогам Хэнтэйской горной системы. Отметки поверхности из-
