Нова методика визначення параметрів буропідривних робіт для проведення підняттєвих гірничих виробок

Abstract

Мета. Розробка нових методик розрахунку параметрів буропідривних робіт (БПР) для проведення підняттєвих виробок методами шпурових і свердловинних зарядів з урахуванням тиску продуктів вибуху, межі міцності порід на стискання, їх структурної будови, тріщинуватості та ущільнення під дією гірського тиску. Методика дослідження. Для розробки методик розрахунку параметрів вибухових робіт при проведенні підняттєвих виробок за допомогою шпурових і свердловинних зарядів використовували відомі закони теорії пружності та основні положення квазістатично-хвильової гіпотези механізму руйнування твердого середовища вибухом. Для визначення зон непружних деформацій, внаслідок зміни напружено-деформованого стану масиву гірських порід, у вибої підняттєвої виробки під час вибуху, проводили чисельне моделювання розрахованих за новою методикою параметрів БПР методом скінченних елементів у програмному продукті для інженерного аналізу SolidWorks Simulation. Результати дослідження. Розроблено методики розрахунку параметрів БПР для проведення підняттєвих виробок методами шпурових і свердловинних зарядів. Встановлено, що розрахунок параметрів БПР виконується у такій самій послідовності, як і при проведенні горизонтальних гірничих виробок, але відрізняється тим, що при проведенні підняттєвих відсутня група відбійних шпурів або свердловин. Це пов’язано з тим, що площа підняттєвих має невелике значення. У запропонованих методиках відстань між шпурами або свердловинами у врубі визначається за радіусом зони зминання, а для контурних – за радіусом зони інтенсивного подрібнення. Для перевірки розрахованих за новою методикою параметрів БПР при проведенні підняттєвої виробки в умовах шахти «Ювілейна» ПрАТ «Суха Балка» проведено чисельне моделювання зміни напружено-деформованого стану масиву порід під дією вибуху. За результатами чисельного моделювання, утворення зон непружних деформацій у вибої підняттєвого при вибуховому навантаженні, отримано рівномірне подрібнення породи, що дозволить уникнути виходу негабаритних кусків після вибуху. Наукова новизна. Розташування шпурів або свердловин у вибої підняттєвої виробки може бути визначено за степеневою залежністю зміни лінії найменшого опору (ЛНО) від їх діаметра, тиску продуктів вибуху, межі міцності порід на стискання, їх структурної будови, тріщинуватості та ущільнення під впливом гірського тиску.