Обґрунтування ефективних параметрів буропідривних робіт при проходці вертикальних шахтних стволів - Автореферат

Тому, одним з найважливіших напрямків підвищення ефективності і безпеки буропідривної технології робіт при проходці вертикальних шахтних стволів слід вважати забезпечення стійкості детонації зарядів ВР. Розробити і впровадити рекомендації щодо підвищення ефективності буропідривної технології проходки вертикальних шахтних стволів за рахунок забезпечення стійкості детонації шпурових зарядів ВР. Для досягнення поставленої в роботі мети використаний комплексний метод дослідження, що включає шахтні експерименти з вивчення динаміки переміщення патронів ВР у водозаповнених вертикальних шпурах вибухом зближених шпурових зарядів; аналітичні й експериментальні дослідження процесу воронкоутворення в результаті підривання шпурових зарядів ВР у різних гірничо-геологічних умовах; лабораторні експерименти з визначення відстані передачі детонації між патронами ВР і з вивчення впливу розташування електродетонатора у патроні-бойовику на повноту детонації шпурового заряду ВР; статистичну обробку результатів зазначених вище експериментів з використанням ЕОМ, дослідно-промислову перевірку розробленої технології буропідривних робіт при проходці вертикальних шахтних стволів. Максимально можливий радіус воронки вибуху шпурових зарядів ВР у скельних породах не залежить від їхньої міцності і при величині потенційної енергії вибуху з урахуванням коефіцієнта заряджання шпурів (фактичної енергії шпурового заряду ВР), що приблизно дорівнює 350 КДЖ, досягає свого граничного значення рівного 0,82 м для “сухих” шпурів, а у підтопленому водою вибої - 0,15...0,20 м при довжині лінії найменшого опору 3,3 м, що дозволяє розробити вимоги до схеми розташування шпурів при проходці вертикальних шахтних стволів. Вперше експериментально встановлено, що у вертикальних шпурах, заповнених водою, спостерігається переміщення патронів ВР на величину до 76 мм від дії вибуху сусіднього шпурового заряду на відстані до 1,1 м, а при наявності в шпурі запираючої набійки з гранульованого шлаку переміщення зареєстроване навіть при її величині, майже в 5 разів більшій за нормативне значення (0,3 м), при відстані між шпуровими зарядами рівній 0,4 м і відсутнє при відстані рівній 0,7 м; при цьому небезпечна ситуація з позиції одержання неповних детонацій виникає при відстані між патронами ВР в шпурі з водою рівній 64 мм і більш.Як показав аналіз 34 паспортів БПР, що використовувалися при проходці вертикальних шахтних стволів у Донбасі в останні роки і діючих у даний час, найбільш поширені схеми розташування шпурів, що припускають застосування коротких контурних шпурів. Основи геомеханіки гірських порід і процесу воронкоутворення в результаті підривання зарядів ВР у піску, ґрунтах, глинах, вугіллі і скельних гірських породах (у горизонтальних і вертикальних “сухих” шпурах) детально досліджувалися багатьма видатними вченими, у тому числі О.М. Після виготовлення датчиків і патронів у лабораторії БПР ДОННТУ була проведена тарировка спрацьовування датчиків, причому кожному з 5 використаних в експерименті датчиків був зіставлений свій патрон з магнітом (надалі вони використовувалися в одному шпурі). Протодяконова (на глибині 530 м) - f = 7...8; приплив води у вибої ствола - 9 м3/год; кут падіння порід - 10...12° Розшифровка осцилограми, отриманої в результаті експерименту, показала, що при відсутності запираючої набійки з граншлака у вертикальних шпурах, заповнених водою, можливе переміщення патронів ВР на величину 54...70 мм і більш від вибуху сусіднього заряду на відстані 0,4...1,1 м; у той же час при наявності в шпурі сипучої набійки з граншлака довжиною 1,42 м переміщення патронів ВР спостерігалося при відстані між “бойовим” і досліджуваним шпурами рівній 0,4 м і було відсутнє при відстані рівній 0,7 м. Тому, як енергетичний показник вибуху заряду ВР виступала потенційна теплота ВР, трансформована в залежності від виду розвязуваної задачі в той чи інший енергетичний параметр: відношення маси еквівалентного заряду до маси випробуваного заряду, загальна теплота вибуху ВР (добуток питомої теплоти вибуху ВР на масу заряду ВР), лінійна енергія вибуху ВР (енергія 1 м заряду ВР), обємна концентрація енергії (добуток питомої теплоти вибуху ВР на щільність ВР), працездатність ВР та інші.У роботі дане нове рішення науково-технічної задачі підвищення ефективності буропідривної технології при проходці вертикальних шахтних стволів на основі обліку факторів, які впливають на стійкість детонації шпурових зарядів ВР, що дозволяє в різних гірничо-геологічних умовах збільшити переміщення вибою за одне підривання і забезпечити його проектні розміри і форму поперечного переріза.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ