УДК 622.235
DOI: 10.18503/1995-2732-2021-19-3-5-15
Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы). В последнее время стали широко внедряться эмульсионные взрывчатые вещества (ВВ) отечественного производства. Они являются более безопасными в эксплуатации и превосходят по своим энергетическим характеристикам тротилосодержащие ВВ. Это является актуальной задачей на современном этапе развития горнодобывающих предприятий мира. Используемые методы. Описана технология нового технологического решения по обоснованию и выбору рациональных параметров буровзрывных работ с использованием эмульсионных ВВ при проведении подготовительных выработок. Они включали анализ горно-геологических условий залегания залежи и отработки очистных камер с помощью камерных систем разработки и закладкой выработанного пространства, применяемой технологии буровзрывных работ (БВР) при проведении горизонтальных и наклонных (до 12°) горных выработок и теоретические исследования, которые выполнялись с помощью математического метода моделирования. Новизна. Разработана концепция обоснования и выбора рациональных параметров БВР для проведения горизонтальных горных выработок с помощью высокопроизводительного самоходного оборудования и применения эмульсионных ВВ, а также учета их энергетических характеристик и физико-механических свойств пород. Результат. Применение эмульсионного ВВ типа «Украинит-П-СА» позволит уменьшить количество шпуров в забое выработки до 12% по сравнению с использованием ВВ типа «Аммонит № 6 ЖВ». Расходы взрывчатых материалов при использовании паспорта БВР при применении ВВ «Украинит-П-СА» уменьшится до 6%. Эти показатели свидетельствуют о необходимости применения эмульсионного ВВ типа «Украинит-П-СА» при проведении подготовительных и нарезных выработок буровзрывным способом, а также применение на проходческих работах высокопроизводительного проходческого оборудования. Ожидаемый экономический эффект, полученный в результате технико-экономического сравнения по основным статьям калькуляции расходов, свидетельствует о целесообразности внедрения разработанного технологического решения. Практическая значимость. Результаты проведенных исследований позволяют снизить себестоимость проведения 1 м выработки до 11%, а также осуществить ресурсосбережение при производстве горнопроходческих работ и увеличить скорость проведения выработок в условиях Частного акционерного общества «Запорожский железорудный комбинат» (ЧАО «ЗЖРК») до 200 м в месяц. Повышается также эффективность добычи рудного сырья для черной и цветной металлургии.
Ключевые слова
Эмульсионные взрывчатые вещества, паспорт буровзрывных работ, горнопроходческое оборудование, самоходная буровая установка, погрузочно-доставочная машина, зарядная установка.
Для цитирования
Хоменко О.Е., Кононенко М.Н., Ляшенко В.И. Обоснование технологий и средств для проведения горизонтальных горных выработок с использованием эмульсионных взрывчатых веществ // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2021. Т.19. №3. С. 5–15. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2021-19-3-5-15
1. Добыча и переработка урановых руд в Украине: монография / под общ. ред. А.П. Чернова. Киев: АДЕФ-Украина, 2001. 238 с.
2. Кутузов Б.Н., Белин В. А. Проектирование и организация взрывных работ. М.: МГГУ, 2011. 410 с.
3. Сивенков В.И., Иляхин С.В., Маслов И.Ю. Эмульсионные взрывчатые вещества и неэлектрические системы инициирования. М.: Щит-М, 2013. 320 с.
4. Взрывное разрушение горных пород при освоении недр / Трубецкой К.Н., Захаров В.Н., Викторов С.Д., Жариков И.Ф., Закалинский В.М. // Проблемы недропользования. 2014. № 3. С. 80–95.
5. Gorova, A., Kolesnyk, V., & Myronova, I. Increasing of environmental safety level during underground mining of iron ores. Mining of Mineral Deposits, 2014, 8(4), 473–479. http://doi.org/10.15407/ mining08.04.473
6. Mironova I., & Borysovs’ka O. Defining the parameters of the atmospheric air for iron ore mines. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 2014, 333–339. http://doi.org/10.1201/ b17547-57
7. Myronova I. 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
8. Kholodenko T., Ustimenko Y., Pidkamenna L., & Pavlychenko A. Ecological safety of emulsion explosives use at mining enterprises. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 2014, 255–260. http://doi.org/10.1201/b17547-45
9. Kholodenko T., Ustimenko Y., Pidkamenna L., & Pavlychenko A. 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
10. Khomenko O., Kononenko M., Myronova I., & Savchenko M. Application of the emulsion explosives in the tunnels construction. E3S Web of Conferences, 2019, 123, 01039. http://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301039
11. Ильяхин С.В., Норов А.Ю., Якшибаев Т.М. Определение радиуса зон трещинообразования горного массива при камуфлетном взрыве // Взрывное дело. 2016. № 116/73. С. 29–36.
12. Развитие схем контурного взрывания для проходки подземных горных выработок / Оверченко М.Н., Мозер С.П., Галушко Ф.И., Луньков А.Г. // Взрывное дело. 2016. № 115/72. С. 202–214.
13. Гринев В.Г., Хорольский А.А. Система поддержки принятия решений при разработке месторождений полезных ископаемых // Горно-геологический журнал. 2017. 51(3). С. 18–24.
14. Хорольский А.А., Гринев В.Г. Выбор сценария освоения месторождений полезных ископаемых // Геология и охрана недр. 2018. (3), 68–75.
15. Разрушение горных пород взрывом / Н.Р. Шевцов, П.Я. Таранов, В.В. Левит, А.Г. Гудзь. Донецк: ДонНТУ, 2003. 253 с.
16. Меркулов А.В., Сильченко Ю.А., Скориков В.А. Проектирование паспортов буровзрывных работ при проходке горных выработок. Новочеркасск: Шахтинский институт ЮРГТУ, 2003. 90 с.
17. Оника С.Г., Стасевич В.И., Ковалева И.М. Разрушение горных пород взрывом. Минск: БНТУ, 2016. 168 с.
18. Khomenko O., Rudakov D., & Kononenko M. Automation of drill and blast design. Technical and Geoinformational Systems in Mining, 2011, 271–275. http://doi.org/10.1201/b11586-45
19. Хоменко О.Є., Кононенко М.М., Савченко М.В. Технологія підземної розробки рудних родовищ. М-во освіти і науки України, Нац. техн. ун-т «Дніпровська політехніка». Дніпро: НТУ «ДП», 2018. 449 с. http://doi.org/10.33271/dut.001
20. Ляшенко В.И., Хоменко О.Е., Кононенко М.Н. Обоснование параметров буровзрывной проходки горизонтальных горных выработок с подчищающими зарядами взрывчатых веществ в опережающих скважинах вруба // Горные науки и технологии. 2020, 5(4), 336-348. http://doi.org/10.17073/2500-0632- 2020-4-336-348.
21. Kononenko M., Khomenko O., Savchenko M., & Kovalenko I. Method for calculation of drilling-and-blasting operations parameters for emulsion explosives. Mining of Mineral Deposits, 2019, 13(3), 22–30. https://doi.org/10.33271/mining13.03.022
22. Lyashenko V., Vorob’ev A., Nebohin V., Vorob’ev K. Improving the efficiency of blasting operations in mines with the help of emulsion explosives. Mining of Mineral Deposits, 2018, 12(1), 95–102. https://doi.org/ 10.15407/mining12.01.095
23. Lyashenko V.I., Khomenko O.E., & Kislyi P.A. Improving of seismic safety of rocky deposits underground mining based on new charges of explosives application. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information, 2019, 75(8), 912–922. https://doi.org/10.32339/0135-5910-2019-8-912-922
24. Повышение эффективности проходки подземных горных выработок с использованием шпуровых зарядов с кумулятивным эффектом / Умаров Ф.Я., Насиров У.Ф., Нутфуллоев Г.С., Назаров З.С., Шарипов Л.О. // Известия вузов. Горный журнал. 2020. № 3. С. 15–23. DOI: 10.21440/0536-1028-2020-3-15-23.