Обоснование параметров массовых взрывов для повышения качества и безопасности отбойки на карьерах стройматериалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат технических наук Абдулкадыров, Магомед Абдулкадырович

• Абдулкадыров, Магомед Абдулкадырович
• кандидат технических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат технических наук Абдулкадыров, Магомед Абдулкадырович

Глава I. Современное состояние вопроса, актуальность поставленной темы и задачи исследования.

§ 1. Состояние вопроса и актуальность темы.

§2. Задачи исследования.

Глава II. Эффективность применения различных ВВ и оценка качества дробления на карьерах стройматериалов.

§1. Общие соображения.

§2. Оценка кусковатости отбитой горной массы на карьерах стройматериалов.

§3. Исследования эффективности применения различных ВВ

Выводы.

Глава III. Применение донных демпферов при взрывной отбойке вскрышных пород на карьерах штучного камня.

§ 1. Предварительные замечания.

§2. Описание экспериментальных взрывных работ с использованием донных демпферов.

§3. Анализ результатов проведенных экспериментальных взрывов.

Выводы.

Глава IV. Определение радиусов опасных зон по разлету кусков породы для оборудования и прогнозирование потерь территорий при производстве взрывных работ на карьерах стройматериалов.

§1. Общие положения.

§2. Методика определения радиусов опасных зон по разлету для охраняемых объектов.

§3. Расчет радиусов опасных зон по разлету для машин и механизмов.

§4. Оценка возможных потерь территорий в пределах опасных зон по разлету кусков породы.

§5. Об оценке стабильности результатов взрывной отбойки на карьерах стройматериалов.

Выводы.

Глава V. Требования к проектной документации на БВР.

§ 1. Состав типового проекта и основные требования к его

разделам.

§2. Указания по составлению паспорта на производство буровзрывных работ при разделке негабарита.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров массовых взрывов для повышения качества и безопасности отбойки на карьерах стройматериалов»

Глава 1. Современное состояние вопроса, актуальность поставленной темы и задачи исследования

§ 1. Состояние вопроса и актуальность темы.

Повышение эффективности разработки месторождений строительных материалов открытым способом в значительной мере' зависит от уровня техники и технологии буровзрывных работ (БВР), являющихся одними из наиболее важных при подготовке горной массы на карьерах. Ввиду существенного сокращения в последние 10-15 лет объемов добычи (соответственно расходов ВВ и числа взрывов) и усложнением горно-геологических и технических условий отбойки, связанных с повышенной обводненностью пород, их неоднородностью, возрастанием глубины разработки и сложной инфраструктурой при выполнении БВР, возросла значимость каждого массового взрыва и необходимость гарантированного обеспечения безопасности и высокого качества дробления пород и для организации ритмичных работ по дальнейшей переработке взорванной горной массы.

Расстояния от зарядов ВВ до охраняемых объектов (ОО), повреждения которых в результате взрывов должны быть полностью исключены, часто стали составлять 150-200 м, и даже менее, в связи с чем ужесточились требования к выбору безопасных расходов ВВ и обоснованию конструкции зарядов, способов их инициирования и схем взрывания, размеров опасных зон по различным факторам, и прогнозированию вероятности потерь территорий, прежде всего из-за разлета кусков породы. Последнее обстоятельство в ряде случаев приобрело решающее значение из-за требований органов надзора об обязательности экологической экспертизы последствий взрывов, выполняемых в стесненных условиях и при освоении новых месторождений.

Очень важную роль играет и дальнейшее совершенствование рационального ассортимента ВМ, в первую очередь, за счет более широкого внедрения на карьерах стройматериалов средств неэлектрического взрывания, простейших и эмульсионных ВВ, а также ВВ на основе конверсионных ВВ (типа гранипоров) [14,26-28,44,45,64,71,98]. Затраты на приобретение и использование указанных ВВ часто составляют не менее 60-70% суммарной стоимости БВР [2,10].

В ассоциации «Союзвзрывпром» взрывные работы выполняются в основном на карьерах стройматериалов для отбойки пород У-Х1 групп по СНиП различной обводненности и трещиноватости; при разрушении, в том числе и направленном, зданий и сооружений из бетона, железобетона, кирпича; возведении профильных сооружений различного назначения (каналов, траншей, спецоснований, дамб, плотин, котлованов, насыпей и т.п.); строительстве дорог и перемещении массивов пород в процессе вскрытия и разработки месторождений полезных ископаемых. Потребление взрывчатых материалов (ВМ) на объектах «Союзвзрывпрома» в 80-90 г.г. снизилось со 100-130 тыс.т. до 30-35 тыс. т./год и стало возрастать только после 2000 г., ежегодно на 3-5%, и достигло к настоящему времени 60-80 тыс. т/год, т.е. из каждых 100 т ВВ, взрываемых и РФ, не менее 12-15 т используются на объектах ассоциации «Союзвзрывпром».

Следует однако отметить, что на карьерах стройматериалов эффективность применения указанных, наиболее перспективных ВВ, до настоящего времени подробно не оценена. Не установлены, в частности, значения переводных коэффициентов для таких ВВ (от штатных) и отсутствуют проверенные на практике рекомендации по прогнозированию изменения в этом случае качества дробления и безопасности работ в различных условиях.

Необходима разработка методики определения объемов выхода кусков различных классов крупности по данным измерений, выполняемых по навалу отбитых пород. В применяющихся методиках гранулометрический состав рассчитывается в зависимости от соотношения площадей кусков различных размеров. Определение объемов, в первую очередь негабаритных кусков, является весьма актуальной задачей, т.к. необходимо для оценки фактического выхода негабарита и оплаты выполненных работ по вторичному дроблению, а так же за погрузку и транспортировку отбитой горной массы. Последние работы часто продолжаются более 1-1.5 месяцев после массовых взрывов блоков, имеющих различные размеры (объемы). Другой характерной особенностью новой методики должен являться обязательный учет численных характеристик отбитых кусков при существующей технике и технологии БВР на карьерах стройматериалов.

Одним из наиболее перспективных направлений дальнейшего совершенствования качества и безопасности БВР па карьерах стройматериалов является внедрение различных систем неэлектрического инициирования, которые весьма широко применяются как на отечественных, так и зарубежных предприятиях уже не менее 10-15 лет. [13,14,26-28]. Более чем пятилетний опыт использования в системе «Союзвзрывпрома» показал, что к их основным преимуществам относятся возможность практически полного исключения отказов из-за подбоя соседних (смежных) скважин при короткозамедленном взрывании, а также значительного снижения сейсмического эффекта и улучшения качества дробления отбиваемых пород по сравнению с традиционными способами инициирования. Интервалы замедления при этом могут изменяться в очень широком диапазоне (от 0 до 500 мс и более). В ассоциации «Союзвзрывпром» наибольшее распространение получили системы неэлектрического инициирования типа «Эдилин». В ряде подразделений (главным образом, в Северо-Западном и в Центральном регионах РФ) они успешно применяются более 7 лет, а их расход достиг 50% всех типов используемых средств инициирования. Объемы внедрения различных неэлектрических систем ежегодно возрастают не менее чем на 5-7%.

Необходимо указать, что дальнейшему повышению эффективности такого способа инициирования могут в значительной мере способствовать исследования по оценке эффективности его применения при отбойке в породах различной крепости комбинированными зарядами и методе внутрискважинных замедлений.

Значительное внимание в последние 10-15 лет ассоциацией «Союзвзрывпром» уделялось проблемам достоверной оценки экологической опасности взрывных работ, главным образом, в стесненных условиях. Разработаны и широко проверены па практике методики определения уровня взрывного шума, радиусов опасных зон по сейсмике, ударным воздушным волнам, распространению ядовитых газов взрыва и выделяющейся пыли. Методики не имеют аналогов в РФ и в установленном порядке согласованы с соответствующими экспертными организациями, имеющими аккредитацию в Ростехнадзоре [12,62,102].

Однако в действующих «Единых правилах безопасности при взрывных работах» [35], регламентирующих, как известно, меры безопасности в различных условиях, фактически отсутствуют рекомендации по регулированию опасных зон для машин и механизмов и оценке вероятности потерь территорий вследствие разлета кусков породы. Их определение необходимо для гарантированного обеспечения качества и безопасности БВР в зависимости от реальных условий ведения работ.

Дальнейшему повышению качества и расширению объемов применения взрывного метода, может значительно способствовать введение технологической экспертизы проектной документации. В настоящее время контролирующие организации при согласовании и оформлении разрешений на взрывные работы обычно требуют представления экспертиз промышленной безопасности БВР, в которых обычно анализируются только принятые в проектах размеры опасных зон по различным факторам и безопасные условия выполнения работ в процессе подготовки и производства взрывов.

Вопросы же обоснования принятых технических решений на базе комплексного учета как горно-геологических, так и технических условий, допустимых отклонений проектных и фактических параметров, неизбежных па-практике, а так же гарантированного получения требуемых результатов взрывов не рассматриваются. Недостаточно разрабатываются и мероприятия по оценке экологических последствий БВР в случае реализации проектных решений, реальные сроки их внедрения, выбора способов инициирования, регулирования качества дробления и т.п.

По указанным причинам в ряде случаев после производства БВР фиксируются случаи несоответствия, например, размеров развала взорванных пород и среднего диаметра негабаритных кусков требуемым по техническим заданиям, несоблюдения необходимого направления обрушения объектов или перемещения взрываемых блоков, плохой проработки подошвы отбиваемых уступов. Низкое качество таких взрывов имеет место при наличии соответствующих экспертных заключений по промышленной безопасности и соблюдении точности выноса проектных параметров в натуру.

По нашему мнению, весьма эффективным в существующих условиях производства БВР может явиться введение комплексной экспертизы документации, которая должна включать следующие обязательные разделы: оценку промышленной безопасности БВР; прогноз экологического влияния БВР; экспертизу технологических решений, принимаемых в проектной документации; обоснование допустимых отклонений фактических и проектных параметров, при соблюдении которых гарантируются предусмотренные в технических заданиях результаты взрывов.

Вышеизложенное, таким образом, убедительно свидетельствует об актуальности научной задачи дальнейшего совершенствования взрывной отбойки на основе регулирования качества дробления, использования новых взрывчатых материалов (ВМ), учета реальных условий ведения работ, повышения уровня их безопасности и надежности получения требуемых результатов БВР в различных горно-геологических и технических условиях на карьерах стройматериалов.

Заключение диссертации по теме «Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», Абдулкадыров, Магомед Абдулкадырович

Выводы

1. Разработана методика определения радиусов опасных зон по разлету кусков породы для машин- и механизмов* (Rp) в зависимости от высоты уступовj удельного;расхода ВВ, длины?забойки?и схем взрывания^ и крепости; пород. Для гарантированного прогнозирования величины Щ рекомендованы коэффициенты вариации, учитывающие возможные отклонения фактической дальности разлета от расчетной1 при производстве массовых взрывов в породах различной крепости и трещиноватости.

2. Оценку потерь территорий вследствие разлета кусков породы, следует вести в следующих трех зонах, внешние границы которых ограничиваются: шириной сплошного развала- отбитых пород (1 зона); радиусом опасной зоны по разлету для машин и механизмов (2 зона); и радиусом опасной зоны по разлету для людей: (3 зона). Установлена вероятность потерь территорий на границах этих зон.

3. Разработана специальная модель в среде редактора электронных таблиц EXCEL для расчета распределения возможных потерь территорий на различных расстояниях от места взрыва.

4. Предложена методика оценки надежности результатов БВР в зависимости от степени колеблемости основных. расходных показателей взрывной; отбойки. Методика может быть также использована для выбора наиболее эффективных направлений дальнейшего повышения качества и безопасности взрывных работ.

Глава V. Требования к проектной документации на БВР

Разработанные автором указания по содержанию типовых проектов и основные требования к их разделам, составлению паспортов на производство БВР при разделке негабарита учитывают современные требования, предъявляемые контролирующими органами при оформлении разрешений на осуществление массовых взрывов на карьерах стройматериалов. Указанная документация вошла в состав действующего «Руководства по составлению типовых проектов производства буровзрывных работ на карьерах», [84], утвержденного Ассоциацией «Союзвзрывпром» и согласованное с Ростехнадзором. «Указания по составлению паспорта буровзрывных работ при разделке негабарита» разработаны впервые и в предложенном виде могут быть введены в типовые проекты производства БВР при обосновании параметров вторичного дробления негабаритных кусков 1У-Х1 групп по шкале СНиП.

§1. Состав типового проекта и основные требования к его разделам.

1. Общие сведения.

В разделе приводятся данные по месторасположению карьера, ближайших населенных пунктах, расстояния до охраняемых объектов, их наименование и краткая характеристика, способу и дальности транспортировки ВМ от склада до места работ. Указывается цель буровзрывных работ и их исполнители. Кратко описываются существующие условия разработки (система разработки, число уступов и их высота, размер кондиционного куска, выход негабарита, тип буровых станков, диаметр скважин, применяемые ВМ, погрузочное оборудование). Приводятся сведения по годовому объему взрывных работ, необходимому запасу горной массы, наличию лицензии на выполнение взрывных работ. Указывается территориальный орган Ростехнадзора, контролирующий производство БВР.

2. Рельеф, геология и гидрогеология.

Данные предоставляются Заказчиком и содержат описание основных физико-механических характеристик пород (крепость, трещиноватость, плотность), степени обводненности, особенностях залегания, углов откоса уступов и.др.

3. Расчет зарядов, обоснование их конструкции, расходов ВВ. типовых элементов расположения, серий взрывов.

Номенклатура показателей, расчет которых осуществляется по разработанной программе в соответствии с действующим «Руководством по составлению типовых проектов производства буровзрывных работ на карьерах» [ ]. Методика расчетов изложена в разделах этого «Руководства». Приводится конструкция зарядов и боевиков, а также места их расположения. Сводные таблицы расчетов для средней высоты уступов и дополнительно встречающихся высот уступов приводятся в «Основных положениях типового проекта». Результаты расчетов годового объема бурения, расхода ВМ, максимального числа серий взрывов приводятся в разделе «Краткие показатели буровзрывных работ типового проекта».

4. Схема взрывной сети, ее расчет и монтаж.

Обосновывается способ взрывания зарядов, указываются источник тока, тип электродетонаторов, тип провода, тип ДТП, приводится схема взрывной сети. Описывается схема монтажа взрывной сети.

5. Разделка негабарита

Рассчитывается суммарный объем негабаритных кусков по уступам и расходы ВМ в зависимости от выхода негабарита, метода его дробления. Параметры зарядов и меры безопасности приводятся в паспортах по разделке негабарита, прикладываемых к типовому проекту.

6. Типовая схема организации работ и меры безопасности

В разделе обосновывается радиус опасной зоны по различным воздействиям взрывов скважинных зарядов в зависимости от условий производства БВР на карьере, требований технического задания, выбранных параметров отбойки, а также возможного изменения радиуса и потерь территорий (см. главу IV диссертации). В случае необходимости рассматриваются меры безопасности для обеспечения сохранности объектов, попадающих в опасную зону. Число и места расположения постов приводятся на ситуационном плане. Устанавливается радиус опасной зоны при заряжании скважин и разделке негабарита, а также необходимость оповещения жителей ближайших к карьеру населенных пунктов, перекрытия дорог, установки шлагбаумов, сигнальных мачт, сирен и т.п. Описывается порядок подачи сигналов и допуска работающих к местам взрывов, отключения электроустановок- и линий электропередач, обязанности руководителя взрывных работ. Приводятся нормы ¡освещенности при работе станков в темное время суток, меры безопасности при организации- буровых работ, перевозке и хранении ВМ на местах работ. . > Описание типовой схемы* организации работ, включает все основные операции, • связанные с подготовкой и проведением массовых взрывов (с указанием ответственных исполнителей). (Распорядок проведения взрывных работ приводится в проекте массового взрыва.

Расчеты стоимости БВР и потребности в. рабочей силе, материалах, механизмах в соответствии с выбранными параметрами ■ отбойки, требованиями технического задания и типовой схемой организации работ приводятся > в сметах или калькуляциях и в состав типового проекта производства БВР не входят. » I -г

7. Обнаружение и ликвидация отказавших зарядов.

Указываются действующие инструкции в соответствии с требованиями которых должны осуществляться работы по предупреждению, обнаружению и ликвидации отказов. Описываются оргтехмероприятия, а также требования техники безопасности при обнаружении и ликвидации отказавших зарядов. Рассматриваются меры и порядок регистрации отказавших зарядов и допуска работающих к месту взрыва после ликвидации отказа.

8. Приемка, контроль и оценка качества буровзрывных работ.

Дается перечень параметров, контролируемых в процессе подготовки взрывов скважинных зарядов. В табличной форме приводятся допустимые отклонения параметров от их проектных значений в процессе бурения, заряжания и забойки скважин.

Рассматриваются порядок браковки выполненных работ и осуществления контроля за их выполнением.

J )■*• ; 1 i i' i . I • i I >r»' ) i. u ■ i ; >■ с j' i i i > '¡1 > I' , , , i J ■

9. Краткие показатели буровзрывных работ. ' ' I • ' , I" , М •(.' • • I ' I • , t К

Приводятся данные по суммарным и удельным расходам ВМ и бурения.

• I«. i |' 1 ' Mil- i ;

Содержание всех вышеприведенных разделов может быть уточнено в зависимости от конкретных условий производства буровзрывных работ (к таким условиям, например, могут быть отнесены случаи взрывной отбойки в стесненных условиях, применения комбинированных зарядов, внутрискважинных замедлений, новых ВМ, механизированного заряжания и т.п.).

J . • • 1

При необходимости в состав типового проекта могут быть включены дополнительные разделы, например, «Погашение бортов добычных уступов» и др.

К проекту прилагаются: .

• техническое задание на производство БВР; , . . основные положения проекта;

• принципиальная схема взрывной сети. Конструкция зарядов; >

• ситуационный план в масштабе 1:1000 или 1:2000 с нанесением мест взрывных работ, границ • опасной зоны, постов оцепления, f предупредительных надписей, сирены, шлагбаумов. Оформление ситуационного, плана производится Исполнителем буровзрывных работ с учетом фактической обстановки на карьере, требований контролирующих органов и параметров отбойки приводимых в «Типовом проекте»;

• схема устройства боевика;

• принципиальные схемы короткозамедленного взрывания; конструкция зарядов при дроблении негабарита. Схемы взрывания негабарита и паспорт на разделку негабарита;

• геологические профили или колонки.

§2. Указания по составлению паспорта на производство буровзрывных работ при разделке негабарита

1. Общие сведения

В данном разделе приводятся следующие сведения:

- Место работ (с указанием номеров уступов). .

- Исполнитель буровзрывных работ.

- Краткая характеристика взрываемых пород (коэффициент крепости f или группа пород по СНиП Г).

- Способ разделки негабарита.

- Размер негабаритного куска.

- Выход негабарита.

- Способ разделки негабарита.

- Применяемые ВМ.

- Источник тока и тип электропровода.

2. Параметры буровзрывных работ

Конструкция шпуровых и наружных зарядов принимаются в соответствии с Типовым проектом и рекомендациями § 1 настоящей главы. А. Метод шпуровых зарядов

В табл. V 1-7 для пород У-Х1 групп по шкале СНиП приведены масса единичных зарядов, их высота и предельно допустимая суммарная масса зарядов, взрываемых одновременно при радиусе опасной зоны 200 м (см.

Единые правила безопасности при взрывных работах табл. 5 к п. 5 гл. 7 [ ]). В паспорте в зависимости от фактической крепости пород и- .размеров кондиционного куска указанные табличные значения конкретизируются и приводятся в табличной,форме. Для промежуточных размеров кондиционных кусков параметры устанавливаются методом интерполяции.

Предельно допустимая суммарная» масса зарядов, взрываемых одновременно, в соответствии с Едиными правилами безопасности при-взрывных работах была определена в зависимости от эквивалентной массы зарядов, наличия забойки (предусматривается возможность использования шпуровых зарядов как с забойкой, так и без нее), крепости негабаритных кусков и их линейных размеров. Интервалы замедления должны устанавливаться по рекомендациям Типового проекта.

Б. Метод наружных зарядов, , , ,

Масса единичного наружного заряда (Осз) и предельно допустимый расход ВВ (суммарная масса зарядов &суЛШ), взрываемых одновременно, при разделке негабаритных кусков 1У-Х1 (групп по шкале СНиП приведены в табл. V 8-15.

В зависимости от фактических .условий ведения работ предусматривается возможность изменения мощности слоя забойки и взрывание наружных зарядов без забойки. При расчетах суммарной массы зарядов по методике «Единых правил безопасности при взрывных работах» радиус опасной зоны был принят равным 300 м (табл. 5 к п. 5 гл. 7 [35]). При взрывании на таком расстоянии зарядов массой Оеь и Осулш, приведенных в табл. V 8-15, гарантируется безопасное воздействии ударных воздушных волн на людей (см. Единые правила безопасности при взрывных работах, гл. 8 п. 5.2 формула 18 [35]).

В паспорте на буровзрывные работы приводятся значения Оед и (2суЛШ из этих таблиц для возможного диапазона изменения объемов негабаритных кусков на карьере и в зависимости от крепости пород, конструкции зарядов, числа негабаритных кусков и ассортимента применяемых на карьере средств инициирования. Для промежуточных значений объемов кусков ¡величины Qeд и <2су.им определяются методом интерполяции.

В случае короткозамедленного взрывания интервал замедления между соседними наружными зарядами? должен быть .не более 25 мс.

Схема расположения негабаритных, кусков, тип. применяемых. ВВ, конструкция» зарядов, их количество, соответственно и расход ВМ, схемы взрывания, число постов оцепления конкретизируются в соответствии с фактическими условиями в «Распорядке проведения взрывных работ при разделке негабарита».

3. Схема взрывной сети и ее расчет

В паспорте, в качестве основной, предусматривается последовательная схема электровзрывной сети.

Максимальное число последовательно соединенных электродетонаторов (ЭД), в сети исходя из «возможностей» применяемой взрывной машинки составляет

Кэд где Яд - максимально допустимое сопротивление последовательно соединенной сети (для принятой взрывной машинки), Ом;

Ям - сопротивление магистрали, Ом;

К-эд - сопротивление электродетонатора, Ом.

Перед началом соединения ЭД с магистралью ее концы должны быть замкнуты накоротко.

4. Меры безопасности

- Разделке должны подлежать негабаритные куски, устойчиво расположенные в один слой и находящиеся вне зоны возможного обрушения уступов.

- В случае взрывания негабаритных кусков, находящихся на развале, заряжание и монтаж сетей должны осуществляться в направлении сверху вниз; при этом заряжание шпуров должно производиться сразу же после установки в них электродетонаторов.

- Запрещается взрывание в одном забое скважинных зарядов и зарядов для дробления негабарита.

- Взрывание зарядов должно выполняться только из-за пределов опасной зоны, принимаемой равной 200 и 300 м (соответственно шпуровые и наружные заряды).

- Заряды ВВ при разделке негабарита могут формироваться из патронированных и россыпных ВВ, допущенных Ростехнадзором для открытых горных работ. В случае применения россыпных ВВ контроль массы зарядов осуществляется с помощью мерных совков (кружек), изготавливаемых из материалов, не дающих искры. ' ,

- Для забойки следует использовать материалы, не содержащие крупных кусков и посторонних включений. •. . - > -

- Разрешается взрывание без забойки при строгом соблюдении единичных масс зарядов и суммарного расхода ВВ, приведенных в таблицах V 1-15. Интервал замедления между взрывами соседних наружных зарядов должен составлять не более 25 мс (при использовании зарядов как с забойкой, так и без забойки). , >

- Порядок подачи сигналов и их значение при разделке негабарита -такие же, как и в случае взрывания скважинных зарядов.,

- Запретная зона при разделке негабарита не устанавливается.

- Все электроустановки, кабели и воздушные линии электропередач, находящиеся в опасной зоне, должны быть обесточены к моменту начала монтажа электровзрывной сети с соответствующей записью в журнале «Распорядка проведения взрывных работ при дроблении негабарита»

- Количество выписываемого ВВ должно строго соответствовать числу зарядов и их расчетной массе.

- Ликвидация отказавших шпуровых зарядов производится за счет взрывания зарядов во вспомогательных шпурах, пробуриваемых параллельно отказавшему заряду, на расстоянии не ближе 30 см от основных шпуров. Число вспомогательных шпуров, места их расположения, направление бурения принимаются в зависимости от конкретных условий ведения работ.

- Все операции, связанные с ликвидацией отказов, выполняются только под руководством и в присутствии лица технического надзора в соответствии с требованиями «Единых правил безопасности при взрывных работах» [35].

- Подход взрывперсонала к месту производства взрывных работ разрешается не ранее чем через 5 минут после взрыва и только после отсоединения проводов электровзрывной сети от источника тока и замыкания концов сети накоротко.

- В случае разделки негабарита при отрицательных температурах воздуха безопасные расстояния (200 и 300 м при использовании шпуровых и наружных зарядов соответственно) должны быть увеличены в 1,5 раза или соответственно уменьшены (2сумм в табл. V 1-15.

Параметры шпуровых зарядов при разделке негабарита

Группа пород по СНиП: У

Заключение

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи по повышению эффективности и безопасности взрывной отбойки на карьерах стройматериалов.

Основные научные и практические результаты сводятся к следующим:

1. Проведенные экспериментальные исследования и анализ результатов промышленных взрывов показали, целесообразность применения* на карьерах стройматериалов наливных и патронированных эмульсионных ВВ (ЭВВ), ВВ, изготавливаемых на основе утилизируемых конверсионных ВВ (типа гранипоров), и ВВ простейшего состава - игданитов на пористой аммиачной, селитре. Использование ЭВВ при отбойке обводненных крепких пород типа гранитов позволяет уменьшить выход негабарита на 20-30%, а гранипоры и игданиты следует использовать в породах IV-VIII групп по шкале СНиП. Качество дробления в случае внедрения г двух последних типов ВВ практически не изменяется по сравнению со штатными ВВ (аммонит 6ЖВ или граммонит 79/21).

2. Установлены, а в ряде случаев уточнены значения переводных коэффициентов для различных типов ВВ с учетом требуемого качества и безопасности отбойки.

3. Разработаны методики расчета выхода негабаритных кусков и их объема по данным измерений линейных размеров и установлены численные характеристики кусков при современной технике и технологии БВР на карьерах стройматериалов.

4. Предложены методики выбора удельного расхода ВВ. и прогнозирования размеров опасных зон по разлету для машин и механизмов, а также выполнена оценка степени их колеблемости в зависимости от условий производства БВР и требуемого качества дробления.

5. Оценку потерь территорий вследствие разлета кусков породы, предлагается вести в следующих трех зонах, внешние границы которых ограничиваются: шириной сплошного развала отбитых пород (1 зона); радиусом опасной зоны по разлету для машин и механизмов (2. зона); и радиусом опасной зоны по разлету для людей (3 зона). Разработана специальная модель в среде редактора электронных таблиц EXCEL для расчета вероятности возможных потерь территорий в трех указанных зонах.

6. Для уменьшения размеров зон сжатия в направлении продуктивной толщи пород при производстве взрывных работ на вскрышных уступах карьеров по добыче штучного камня рекомендуется устанавливать в зарядах донные демпферы, изготавливаемые из параизола. Выход товарной продукции возрастает в этом случае на 10-15%, а мощность защитного слоя снижается более чем на 10% по сравнению с отбойкой сплошными зарядами.

7. Предложена методика оценки надежности результатов БВР в зависимости от степени колеблемости основных расходных показателей взрывной отбойки. Методика может быть также использована для выбора наиболее эффективных направлений дальнейшего повышения качества и безопасности взрывных работ.

8. Экономический эффект от внедрения рекомендаций автора по совершенствованию техники и технологии БВР, подтвержденный ассоциацией «Союзвзрывпром», составил 1249 тыс. руб.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Абдулкадыров, Магомед Абдулкадырович, 2010 год

1. Азаркович А.Е., Шуйфер М:И., Тихомиров, А.П. Взрывные работы вблизи, охраняемых объектов. - М.: Недра, 1984.

2. Абдулкасимов А.М. Совершенствование качества взрывной подготовки* горной- массы на карьерах стройматериалов' на" основе оптимизации основных параметров БВР — М.: Автореферат кандидатской диссертации. Изд. М1 Т У, 2006.

3. Авдеев Ф.А. и др. Производство массовых взрывов / Ф.А. Авдеев, В.Л. Барон, И.Л. Блейман. М.: Недра, 1977.

4. Аликберов М.А. Проект №20 производства буровзрывных работ на Талгинском карьере бутового камня М.П. Рассвет в Буйнакском районе РД. — Махачкала: 2003.

5. Багдасаров А.Г. и др. Взрывные работы в гидротехническом строительстве / А.Г. Багдасаров, С.А. Давыдов, Р.Я. Страусман. — М.: Энергия, 19691

6. Барон В.Л. Эффективность отбойки наклонными • скважинами на карьерах стройматериалов. Кривой Рог: Автореферат кандидатской диссертации. Изд. КГРИ, 1968.

7. Барон В.Л., Абдулкадыров М.А. Применение донных демпферов при взрывной отбойке пород на карьерах штучного камня. — М.: Строительные материалы, 2008, №5.

8. Барон В.Л., Абдулкадыров М.А. Перспективы повышения качества и безопасности взрывной отбойки на объектах ассоциации «Союзвзрывпром». -М.: Горная промышленность, №5 (81), 2008.

9. Барон В.Л., Абдулкасимов A.M. Исследование структуры затрат на буровзрывные работы на карьерах по добыче стройматериалов. Проблемы взрывного дела. Сборник статей и докладов, №2. — М.: Изд. МГГУ, 2002.

10. Барон BJL, Абдулкадыров М.А. Об оценке стабильности результатов взрывной отбойки на карьерах стройматериалов. // Строительные материалы, 2009, №5, с 102-103.

11. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США.-М.: Недра, 1989. . . , . . ,

12. Барон В.Л., В.Л. Копылов, Абдулкасимов A.M. Совершенствование техники и технологии взрывных работ в ассоциации «Союзвзрывпром». Строительные материалы, №8, 2006. , * ,

13. Барон Л.И. Кусковатость и методы ее измерения. — М.: Изд. АН СССР,'1960. » • í.

14. Барон Л.И. Отбор проб для определения горнотехнологических свойств пород по методикам ^ лаборатории механических < способов разрушения горных пород ИГД им. A.A. Скочинского. М'.: Изд. ИГ Д. им: A.A. Скочинского, 1966. - . ¡ .,

15. Барон Л.И. Горнотехнологическое породоведение. — М.: Наука,1977'.

16. Барон Л.И., Тихомирова В.И. Опыт, статистического анализа показателей массовых взрывов вертикальных • скважинных зарядов в карьерах. М.: Изд-во ЦИТИ Угля, 1959.

17. Безопасность взрывных работ в промышленности /Под ред. Б.Н. Кутузова. М.: Недра, 1992.

18. Бейсебаев A.M., Тамбиев-. Г.Н. Изготовление • бестротиловых1. ММ i1.Iвзрывчатых веществ в Казахстане. Горный журнал (Россия), 2008, №5.

19. Беляев А.Ф. Горение, детонация и работа взрыва конденсированных систем. — М.: Наука, 1968.

20. Богацский В.Ф., Фридман А.Г. Охрана инженерных сооружений и окружающей среды от вредного воздействия промышленных взрывов. — М.: Недра, 1982.

21. Будько A.B., Закалинский В.М. К теории действия взрыва пучков сближенных скважин //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1965, №6.

22. Вёревочкин ИЛЗ. Разработка метода проектирования массовых взрывов на карьерах на основе энергетического принципа расчета параметров зарядов (на примере Стойленского ГОКа). — М.: Автореферат кандидатской диссертации: Изд. ИПКОН РАН; 2004.

23. Взрывное дело. Сб. 81/38. Применение энергии взрыва на земляных работах. М.: Недра, 1979.

24. Взрывное дело., Информационно-аналитический бюллетень.- М.: Изд. Мир горной книги, 2007, №5.

25. Взрывное дело. Информационно-аналитический бюллетень.- М.: Изд. Мир горной книги, 2007, №7.

26. Викторов С.Д., Казаков H.H. Новый способ определения грансостава на карьерах. Взрывное дело. 2008, №56.

27. Горбачева Е.Д. Определение разлета кусков взорванной породы при взрывах скважинных зарядов. — М.: Фонды ЦПЭС треста «Союзвзрывпром». Технический отчет №1549, 1971.

28. Горное дело: Терминологический словарь. -М.: Недра, 1981.

29. Демиденко А.П., Керимбаева Д.Ш., Иванникова Е.В. Разработка• ■ . t» ; алгоритмов оценки гранулометрического состава взорванной горной массы.

30. Сборник докладов. Бишкек: КРСУ, 2008.

31. Демидюк Г.П. О методах оценки взрывных свойств простейших ВВ // Взрывное дело. -М.: Недра, 1974 Сб. 74/31.

32. Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-40701). М.: Изд. «Научно-технического центра по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2001.

33. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра,1976.

34. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра, 1972. .

35. Инструкция по использованию программы «Projector» для составления типовых проектов производства буровзрывных работ на карьерах стройматериалов. — М.: Фонды ЦПЭССЛ треста «Союзвзрывпром», 2003.

36. Инструкция по исчислению экономической эффективности от внедрения метода взрывов на выброс и сброс в строительстве. ВСН 330-74 -М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1974.

37. Инструкция по предупреждению, обнаружению и ликвидацииотказавших зарядов взрывчатых веществ на земной поверхности и в подземных условиях. — Утверждена Госгортехнадзором РФ №64 от 15 ноября 2002 г. Mi, 2003.

38. Инструкция, по- производству взрывных работ с защитными укрытиями: ВСН' 281-71/Сост. И.З: Дроговейко, ВЛ. Барон, Е.М. Двоскин, A.B. Бахтин — Согласована Госгортехнадзором СССР №02-1-40/174 от 11.05.1987 г.-М., 1987.

39. Иоффе В.Б., Жученко Е.И. Эмульсионные взрывчатые вещества для открытых горных работ. //Науч. сообщ. ННЦ ГП ИГД им. A.A. Скочинского. М., 1999, вып. 312.

40. Клюка Ф.И., Веревочкин И.Е. Совершенствование взрывных работ в карьере ОАО «Стойленский ГОК». Рудный:.РИИ, 2000.

41. Ковриго А.Ф. К вопросу повышения эффективности буровзрывных работ при ¡ разборке мощных залежей Джезказгана вариантом камерно-столбовой системы с двумя подуступами. Алма-Ата: Изд. Казахстанского горно-металлургического института, 1956.

42. Копылов B.C. Указания по разработке корректировочных расчетов при отбойке на карьерах по добыче стройматериалов. М.: Фонды ЦПЭССЛ треста «Союзвзрывпром». — Согласованы с Госгортехнадзором РФ 14.03.2000.-2000.

43. Копылов B.C. К вопросу повышения качества буровзрывных работна карьерах по добыче стройматериалов. //Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. Mil'У, 2002,№3.

44. Копылов B.C. Обоснование рациональных параметров взрывной отбойки на карьерах по добыче стройматериалов. — М.: Автореферат кандидатской диссертации. Изд. ИПКОН РАН, 2002.

45. Копылов B.C. Метод определения параметров развала отбитой горной массы на карьерах. — М.: Автореферат кандидатской диссертации. Изд. ИПКОН РАН, 2005.

46. Короственко В.В. и др. Технология и безопасность взрывных работ. / В.В. Короственко, С.А. Вохлин, А.П. Андриевский/ Учебное пособие. Красноярск: Изд. Государственного университета цветных металлов изолота, 2005.

47. Крюков Г.М. Модель взрывного рыхления горных пород на карьерах. Выход негабарита. Средний размер кусков породы в развале. Препринт. М.: Изд-во МГТУ, 2005.

48. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом (взрывные технологии в промышленности). Ч. II. М.: Изд-во МГТУ, 1994.

49. Кутузов Б.Н. и др. Безопасность сейсмического и воздушного воздействия массовых взрывов / Б.Н. Кутузов, В.К. Совмен, Б.В. Эквист, В.Г. Вартанов/. М.: Изд-во МГТУ, 2004.

50. Кутузов Б.Н. и др. О развитии производства безопасных и эффективных взрывчатых веществ для подземных горных работ /Б.Н. Кутузов, Н.П. Смагин, В.Г. Мозговой, В.Ю. Фадеев/. Горный ' журнал (Россия), 2008, №6.

51. Кушнеров П.И., Панчин В.Я. Непредохранительные гранулированные и эмульсионные ВВ и зернистые фильтры на пунктах их растаривания. Взрывное дело, 2008, №56.

52. Лайхансурэн Б.К. К расчету оптимальных параметров взрывных работ с учетом трещиноватости массива. Горный информационно-аналитический бюллетень. Отд. вып. 1, 2008.

53. Матвейчук В.В., Чурсалов В.П. Взрывные работы. -М.: Академический Проект, 2002.

54. Мельников Н.В., Марченко JI.H. Энергия взрыва и конструкция заряда. — М.: Недра, 1964.

55. Методы ведения взрывных работ. Специальные взрывные работы. /Сост. М.И. Ганопольский, B.JI. Барон, В.А. Белин и* др. под редакцией В:А. Белина/. М:: Изд-во МГТУ, 2007.

56. Никуличев В.Б., Воробьев Д.А. Моделирование разлета взорванной горной массы: Сборник докладов. — Бишкек: КРСУ, 2008.

57. Новые взрывчатые вещества и заводы по их производству ЗАО «Нитро Сибирь»/ Информ. Бюллетень НОИВ. М.: 2001, №1.

58. Нормативный справочник по буровзрывным работам. М.: Недра,1986.

59. Оверченко М.Н. Рациональные . конструкции зарядовjэмульсионных ВВ, обеспечивающие эффективное дробление горных пород на высоких уступах карьеров. М.: Автореферат кандидатской диссертации. Изд. ММГУ, 2004.

60. Определение критических параметров колебаний охраняемых объектов при взрывном дроблении фундаментов и обрушении зданий при реконструкции. РТМ 36.22.91 / Сост. JI.M. Глозман, H.A. Маковская, В.О. Изофов и др. М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1991.

61. О состоянии взрывного дела в Российской Федерации. Основные проблемы и решения. Сборник докладов и статей. М.: Изд. МГТУ, 2002.

62. Открытые горные работы. Справочник. М.: Изд. Горное бюро,1994.

63. Пак O.A. Испытания эмульсионных взрывчатых веществ прошли успешно. Горный журнал (Россия), 2008, №6.

64. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению в Российской Федерации. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002.

65. Петренко А.Н. Основы автоматизации проектирования. Киев:1. Техника, 1982.

66. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средства взрывания. — М.: Недра, 1977.

67. Покровский Г.И. Взрыв. -М.: Недра, 1973.

68. Покровский* Г.И., Федоров Н.С. Действие удара и взрыва^ в деформируемых средах. — М.: Промстройиздат, 1957.

69. Прилипенко Е.Д. Исследование возможностей увеличения производительности и экономичности доставки руды при очистной выемке в Кривбассе. Днепропетровск: Автореферат кандидатской диссертации. Изд. Днепропетровского горного института имени Артема, 1969.

70. Проблемы взрывного дела. Сборник статей и докладов, №1.1. М.: Изд. МГТУ, 2002.

71. Проектирование буровзрывных работ. ВСН 499-87 / Сост. И.З. Дроговейко, Е.М. Двоскин,, B.JI. Барон, М.А. Григорьева Согласована Госгортехнадзором СССР №26-9/145 от 30.05.1986 г. - М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1987.

72. Проектирование взрывных работ в промышленности / Э.Б. Башкуев, A.M. Бейсебаев, В.Ф. Богацкий и др. -М.: Недра, 1983.

73. Пучков Я.М. Разлет кусков породы- при массовых взрывах на карьерах. Свердловск: Технический отчет. Институт горного дела, 1989.

74. Пучков Я.М. Кинематика и динамика осколков при массовых взрывах в карьерах. Екатеринбург: Изд. УРО РАН, 2007.

75. Романовский В.И. Применения математической статистики в опытном деле. М.: Гостехиздат, 1947.

76. Руководство по проектированию и производству взрывных работ при реконструкции промышленных предприятий и гражданских сооружений. РТМ 36.9-88 / Сост. И.З. Дроговейко, М.И. Ганопольский, Н.И. Смолий.- М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1988.

77. Руководство по составлению типовых проектов производства буровзрывных работ на карьерах. Часть I-IV. — М.: Изд. Ассоциации1. Союзвзрывпром», 2004.

78. Сборник руководств и инструкций по применению промышленных взрывчатых материалов. / Сост. Т.Н. Берлина, Л.Е. Смирнова. — М.: ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1988.

79. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. 4.1. Общие требования. М.: Госстрой России. 2001.

80. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. 4.2. Строительное производство. — М.: Госстрой России. 2002.

81. Технические правила ведения взрывных работ в энергетическом строительстве. М.: Изд. АО «Институт Гидропроект», 1997.

82. Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности. М.: Недра, 1972.

83. Технический отчет №1635. Строительство земельно-скальных профильных сооружений взрывами на сброс (промежуточный). М.: Фонды ЦПЭС треста «Союзвзрывпром», 1973.

84. Технический отчет №1498. Выявление опасных зон по разлету осколков при производстве взрывных работ колонковыми зарядами. М.: Фонды ЦПЭС треста «Союзвзрывпром», 1977.

85. Типовая инструкция по безопасному проведению массовых взрывов на земной поверхности. Утв. Постановлением Госгортехнадзора России 14.05.1993 г. №10. — М.: изд. НТЦ «Промышленная безопасность», 2004.

86. Федеральные единичные расценки на строительные работы (ФЕР). -М.: Изд. Госстроя России, 2002.

87. Федоренко А.И., Лобанова О.О. Опыт внедрения неэлектрическойсистемы инициирования зарядов на открытых горных работах. — Новокузнецк: Техника и технология разработки месторождений полезных ископаемых. — Изд. СГИУ, вып. 8, 2006.

88. Фокин В.А. Особенности скважинной отбойки уступов на участках структурной неоднородности горных пород. /Изв. вузов. Горный журнал, 2008, №1.

89. Франтов А.Е. Использование зарядов конверсионных ВВ при взрывании высоких уступов. /Маркшейдерия и недропольз., 2008 №1.

90. Франтов А.Е. Технология взрывных работ для предприятий промышленности строительных материалов. 13 Международная конференция «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов. — М.: Изд. МГГУ, 2008.

91. Харитонов А.И. Проект №11 производства взрывных работ на Избербашском карьере бутового камня в Каякентском районе Дагестана. — Махачкала: 1996.

92. Цейтлин Я.И., Ершов А.И. Снижение сейсмического эффекта взрыва при короткозамедленном взрывании // Труды ИФЗ АН СССР. 1962, №2/188.

93. Цейтлин Я.И., Смолий Н.И. Сейсмические и ударные воздушные волны промышленных взрывов. — М.: Недра, 1981.

94. Черниговский A.A. Метод плоских систем зарядов в горном деле и строительстве. М.: Недра, 1971.

95. Шведов К.К., Анисимов В.Н. Концепция и реальные пути создания* промышленных ВВ для качественного дробления крепких горных пород. Горная промышленность. 2008, №1.

96. Швецов В.Я., Юлдашев K.P. Экономия взрывчатых материалов при производстве взрывных работ на карьере. — Реф. информация о передовом опыте Минмонтажспецстроя СССР, М.: 1971, вып. 11 (65).

97. Шифрин Е.И., Эткин М.Б. Взрывание в стесненных условиях наобъектах энергетического строительства. М.: Обзорная информация. Информэнерго, серия: Тепловые электростанции, вып. 2, 1981.

98. Шляпин A.B. Влияние распределения плотности энергии взрыва на эффективность отбойки горных пород (на примере Щуровского карьера). -Автореферат кандидатской диссертации. М.: Изд. Института • проблем комплексного освоения недр РАН, 2008.

99. Шустерман С.А. Автоматический анализ гранулометрического состава взорванной горной массы по фотографиям. Горный информационно-аналитический бюллетень. -М.: Изд. Мир горной книги, №5, 2007.

100. Эквист Б.В., Вартанов В.Г. Лабораторный практикум по дисциплине «Технология и безопасность взрывных работ». — М.: Изд-во МГГУ, 2006.

101. Эткин М.Б., Азаркович А.Е. Взрывные работы в энергетическом и промышленном строительстве. М.: Изд-во МГГУ, 2004.

102. Ш.Юлдашев K.P., Швецов В.Я., Шапиро В.Б. Влияние некоторых факторов на себестоимость буровзрывных работ. Реф. информация о передовом опыте Минмонтажспецстроя СССР, М.: 1971, вып. 11(65).