CC BY
129
--------------------------------------------------- © А.П. Андриевский, 2010
УДК 622.272:.002.2:622.026.5 А.П. Андриевский
Физико-техническое обоснование параметров разрушения горного массива взрывом удлиненных зарядов
Приведены результаты диссертационной работы на соискание ученой степени доктор технических наук по специальности «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика» (25.00.20).
Ключевые слова: физико-технические параметры, разрушение горного массива взрывом удлиненных зарядов.
Цель работы: получение закономерностей развития зон нарушенности и установление факторов, влияющих на процессы трещинообразования для физикотехнического обоснования параметров взрывного разрушения горного массива удлиненными зарядами.
Идея работы заключается в использовании при проектировании БВР установленных закономерностей по определению формы, размеров и динамики развития зон разрушения, комплексно учитывающих физические свойства взрываемых массивов скальных пород, характеристики ВВ, геометрические размеры и места инициирования удлиненных зарядов.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Определяющие параметры разрушения горного массива - радиус зоны смятия и предельно возможный радиус зоны трещинообразования, образующиеся при воздействии на монолитный скальный массив взрыва удлиненного заряда, описываются закономерностями в виде произведения степенных функций от диаметра заряда, плотности заряжания, скорости детонации ВВ, пределов прочности массива на сжатие и срез.
2. В трещиноватом массиве предельный радиус зоны трещинообразования увеличивается обратно пропорционально коэффициенту структурного ослабления, являющемуся функцией отношения предельно возможного радиуса зоны трещинообразования для монолитного массива к среднему расстоянию между трещинами.
3. Предельный размер зоны трещинообразования достигается при условии, что за время действия взрывного импульса волна напряжений в массиве успевает охватить всю зону, в противном случае размеры этой зоны ограничиваются расстоянием, пройденным продольной волной.
4. Разрушение массива по длине заряда происходит в объеме фи-гуры, состоящей из цилиндра с радиусом зоны трещинообразования и примыкающей к нему со стороны недозаряда (торца заряда, находящегося вблизи свободной поверхности) выпуклой половины тора с радиусом равным половине радиуса зоны трещинообра-зования. Граница воронки взрыва определяется линией пересечения половины тора с поверхностью обнажения, При длине недозаряда большей, чем половина радиуса зоны трещинообразования, происходит камуфлетное взрывание.
5. Установленные закономерности, подтвержденные представительными экспериментами, позволяют проектировать параметры БВР, обеспечивающие высокие технико-экономические показатели взрывных работ, как при проходке горных выработок, так и при очистной выемке полезных ископаемых и в комплексе составляют физико-техническое обоснование параметров разрушения горного массива взрывом удлиненного заряда.
------------------------------------------------------------ СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
Андриевскиого А.П.
1. Андриевский А.П. Методика определения расстояния между шпурами и скважинами для ще-леобразования / А.П.Андриевский //ФТПРПИ. -1983. - № 4. - С. 34-38.
2. Андриевский, А.П. Методика расчета оптимальных параметров паспортов буровзрывных работ при проходке с прямым щелевым ярус-ным врубом /А.П. Андриевский // ФТПРПИ. -1992. - № 5. -С. 71-77.
3. Андриевский А.П. К вопросу образования зоны смятия в скальном массиве при его взрывном нагружении колонковыми зарядами / А.П. Андриевский, Б.Н. Кутузов, П.Ф. Матвеев и др. // ФТПРПИ. -1997. - № 1. - С. 39-44.
4. Андриевский А.П. Влияние физико-механических свойств и трещиноватости массива на параметры образующейся взрывной воронки при отбойке на обнаженную плоскость / А.П. Андриевский, Б.Н. Кутузов, Б.Д. Половов и др. // ФТПРПИ. - 1997. - № 4. - С. 59-61.
5. Андриевский А.П. О возможности повышения эффективности буровзрывных работ с использованием детонирующего шнура /А.П.Андриевский, А.М. Авдеев, Г.П. Зилеев, А.Г. Зилеев // Изв. Вузов. Горный журнал. - 2004. - № 3. -С.92-96.
6. Андриевский А.П. Влияние продолжительности действия взрывного импульса удлиненного заряда на радиус образующейся взрывной во-ронки / А.П. Андриевский, А.М. Авдеев, Г.П. Зилеев, А.Г. Зилеев // Изв.вузов. Горный журнал. - 2004. - № 2. -С. 92-96.
7. Андриевский А.П. Влияние конструкции удлиненного заряда ВВ на параметры взрывной воронки /А.П. Андриевский, А.М. Авдеев // Изв. Вузов. Горный журнал. -2005. -№ 4. - С. 112-117.
8. Андриевский А.П. Разрушение горных пород энергией взрыва удлиненных зарядов, расположенных под углом к обнаженной плоскости/ А.П. Андриевский, А.М. Авдеев // Изв. Вузов. Горный журнал. -2006. - № 1. -С. 100-106.
9. Андриевский А.П. Методика определения параметров взрывания при очистной добыче и проходке горных выработок/ А.П. Андриевский, А.М. Авдеев // Изв. Вузов. Горный журнал. -2006. - № 6. -С. 60-65.
10. Открытие Диплом № 70 от 27.02.98г. Регистрационный номер №81/82. Закономерность формирования зон смятия и трещинообразования при воздействии на скальный массив энергией взрыва удлиненного заряда /А.П. Андриевский, Б.Н. Кутузов.
11. Андриевский А.П. Новая теория и новые технологии разрушения горных пород удлиненными зарядами взрывчатых веществ/ Б.Н.Кутузов, А.П.Андриевский - Новосибирск: Наука, 2002. - 96 С.
12. А.с. № 1438372. Заряд для отбойки горных пород / А.П.Андриевский, Ю.И. Николаев, А.В. Богайчук. бюл. №42, 1988 г. не подлежит публикации (ДСП).
13. Патент РФ № 2006581. Способ разрушения горных пород при проходке горных выработок. / А.П.Андриевский - Опубл. 30.01.94 г. бюл.№2 - 4 с.
14. Патент РФ № 2052103. Способ отделения блоков природного камня / А.П.Андриевский, Кузнецов А.Г. - Опубл. 10.01.96 г. бюл. №1-3с.
15. Патент РФ № 2081392. Способ образования врубовой полости / А.П. Андриевский - Опубл. 10.06.97 г. бюл.№16 - 3с.
16. Патент РФ № 2101673. Способ взрывного разрушения трещиноватого горного массива при отбойке на обнаженную плоскость / А.П. Андриевский. - Опубл. 10.01.98. бюл.№1 - 3с.
17. Патент РФ № 2133447. Способ взрывного разрушения трещиноватых горных пород при отбойке на открытую поверхность /А.П. Андриевский. - Опубл. 20.07.99г. бюл.№20-4с.
18. Патент РФ № 2142610. Способ взрывного разрушения кристаллосодержащих горных пород удлиненными зарядами/А.П. Андриевский. - Опубл. 10.12.99г. бюл.№34-4с.
19. Андриевский А.П. Методика расчета щелевых врубов/А.П.Андриевский // Управление технологическими процессами добычи на больших глубинах / Сб. научн. трудов под ред. Академика Е.И. Шемякина, - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1983. - С. 89-97.
20. Андриевский А.П. Методика расчета линии наименьшего сопротивления при отбойке на обнаженную плоскость/ А.П.Андриевский // Моделирование технологических процессов при подземной разработке рудных месторождений / Сб. научн. Трудов, под ред. Академика Е.И. Шемякина. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1987. - С. 172-149.
21. Андриевский А.П. Влияние физико-механических свойств горных пород на параметры взрывной отбойки при проведении горных выработок /А.П.Андриевский, В.Ф.Петров, Ю.И.Николаев и др. // Сб. докладов Международной конференции по открытым горным, земляным и дорожным работам. -М.: ЦНИИОМТП,1994. -С. 107-119.
22. Андриевский А.П. Рациональные параметры буровзрывных работ при проведении горных выработок с использованием клинового ступенчатого вруба / А.П.Андриевский // Сб. докладов II Международной конференции по буровзрывным работам. - М.: ЦНИИОМТП, 1995. - С. 23-26.
23. Андриевский А.П. Влияние трещиноватости и физико-механических свойств горных пород на параметры взрывной воронки при отбойке на обнаженную плоскость/ А.П.Андриевский, Б.Н.Кутузов, Б.Д.Половов и др. // Сб.докладов второй Международной конференции по открытым горным работам. - М.: ЦНИИОМТП, 1996. - С. 200-204.
24. Андриевский А.П. Оптимизация параметров буровзрывных работ/ А.П. Андриевский, А.М. Авдеев, М.Ю. Харитонова, В.Г. Васильева // Передовые технологии и технико - экономическая политика освоения месторождений в XXI веке / Сб. научных трудов, материалы международной конференции 20-23 ноября, - Красноярск: ГУЦМиЗ, 2000. - С 69-72.
25. Андриевский А.П. Оптимизация параметров буровзрывных работ/ А.П. Андриевский, А.М. Авдеев, М.Ю. Харитонова // Промышленная безопасность и эффективность новых технологий в горном деле. - М.: МГГУ, 2001. - С. 456 - 462.
26. Андриевский А.П. Новые технологии освоения месторождений полезных ископаемых / М.Л. Медведев, А.Г. Михайлов, В.И. Брагин, А.П. Андриевский // Наука - производству. Специальный выпуск СО РАН, 2003. -№1. - С. 47-49.
27. Андриевский А.П. Влияние длин заряда и недозаряда, физико-механических свойств пород и характеристик применяемого ВВ на параметры взрывной воронки при расположении заряда перпендикулярно обнаженной плоскости / Современные технологии освоения минераль-ных ресурсов // Материалы третьей Международной научно - технической конференции. - Красноярск: ГУЦМиЗ, 2005 . -С. 70 - 77.
28. Андриевский А.П. Влияние длины заряда и недозаряда, физико-механических свойств пород и характеристик применяемого ВВ на параметры взрывной воронки при расположении заряда перпендикулярно обнаженной плоскости / А.П. Андриевский //Сб. докладов третьей Международной научнотехнической конференции «Современные технологии освоения минеральных ресурсов» г. Кемер (Турция), 2005. - С. 70-77.
29. Андриевский А.П. Методические положения по определению параметров взрывания при очистной добыче и проходке горных выработок /А.П. Андриевский // Сб. докладов 4-й Международной научно-технической конференции «Современные технологии освоения мине-ральных ресурсов» г. Пекин (Китай), 2006. - С. 177-185.
Работа выполнена в Институте химии и химической технологии (ИХХТ СО РАН).
— Коротко об авторе ---------------------------
Андриевский А.П. - доктор технических паук, Московский государственный горный университет, Moscow State Mining University, Russia, [email protected]
