Способ ведения буровзрывных работ

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. В процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству. Характеристику проработки подошвы уступа учитывают по изменению энергетических показателей двигателя напора на уровне подошвы уступа. Гранулометрический состав горной массы - по изменению энергетических показателей двигателя подъема при наполнении и удержании наполненного ковша. Компактность навала - по изменению энергетических показателей двигателя подъема регистрации высоты черпания при переходе от погашенного околоскважинного пространства к погашенному межскважинному пространству. Заявляемое решение позволяет повысить эффективность районирования пород по взрываемости и улучшить параметры буровзрывных работ, влияющие на состояние экскаваторного забоя: качество проработки подошвы уступа; формирование компактного навала горной массы; качество дробления массива горных пород. 4 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород.

Известен способ взрывной отбойки процесс внедрения, который состоит из нескольких этапов. Первоначально ведется сбор входных параметров системы, наполнение базы данных (БД) геологической и маркшейдерской информацией и подстройка пакета к принятой технологии ведения буровзрывных работ. Следующая стадия - установка и наладка компонентов ПТК, после чего становится возможной эксплуатация системы. По мере сбора и накопления данных уточняются корреляционные зависимости параметров бурения от физико-механических свойств слагающих горных пород, способы фильтрации данных, получаемых в процессе бурения. Определяются эмпирические зависимости между удельной энергоемкостью бурения и удельной энергоемкостью взрывного разрушения горной породы для данного карьера. (Коваленко В.А., Долгушев В.Г., Нагавицин В.А. Автоматизированное проектирование буровзрывных работ на карьерах. Опыт внедрения // Сборник докладов. Передовые технологии на карьерах КРСУ, Бишкек, 2008).

При анализе вышеназванных решений следует отдельно выделить достоинства и недостатки самого метода оценки структурных и прочностных свойств по энергоемкости бурения шарошечных скважин и способа реализации (насколько способ реализации позволяет сгладить эти недостатки)

Главным достоинством оценки структурных и прочностных свойств путем измерения энергоемкости бурения является простота, доступность метода в условиях производства и небольшая зависимость от субъективной составляющей, что позволяет использовать данный метод в автоматизированных системах. При этом главным недостатком метода является отсутствие корреляции между взрываемостью пород и энергоемкостью бурения. Каждое месторождение имеет свое уникальное и неповторимое геологическое строение. Каждый карьер обладает уникальными и неповторимыми физико-механическими свойствами горных пород. На каждом карьере различные типы ВВ производят разрушение горного массива по-разному. Взрываемость горных пород в большей степени связана с их упругими свойствами, когда, например, мраморы относительно мягкие (коэффициент крепости по Протодьяконову 8-10), не абразивные, но вязкие, относительно легко бурятся, но плохо поддаются взрывному дроблению. В то же время роговики более твердые (коэффициент крепости по Протодьяконову 12-14) хуже бурятся, но для их взрывного дробления требуется меньший на 20-25% удельный расход ВВ. Внутри геологического типа взрываемость горных пород в значительной мере зависит от трещиноватости массивов.

Главным недостатком способа реализации этого метода на практике является сложность поиска корреляции между взрываемостью пород и энергоемкостью бурения для конкретных типов пород, требующего проведения специальных исследований (с привлечением высококвалифицированных специалистов), трудно подающихся автоматизации. Приходится проводить исследования по установлению корреляционной связи внутри геологического типа между структурными свойствами горных пород и энергоемкостью бурения.

В то же время известен способ, в котором оценивается работа экскаватора и качество подготовки экскаваторного забоя по параметрам работы экскаватора. Так, например техническое решение (Ю.В.Плеханов, Л.Л.Ткаченко, А.И.Филиппенко, А.Ф.Воробьев. Способ контроля учета работы экскаватора - мехлопаты. А.с. №1425277 СССР, 1988 г.) предусматривает измерение нагрузки двигателя механизма подъема ковша, определение величины загрузки ковша, контроль выполнения операций черпания, транспортировки груженого ковша и цикла экскавации путем измерения тока двигателей механизма напора, подъема ковша. При этом формирование информации об условиях работы экскаватора решается путем подсчета в процессе экскавации суммарного числа черпаний и перечерпаний на i-й момент времени. Подсчитывают суммарное число произведенных циклов экскавации на тот же момент времени и по отношению суммарного числа произведенных циклов экскавации к суммарному числу черпаний и перечерпаний судят о подготовленности горной массы к экскавации. В данном способе измерение электрических параметров экскавации, характеризующих условия работы экскаватора, не привязывается к пространству и никак не связывается с параметрами буровзрывных работ. При этом необходимо отметить, что данные электрические параметры характеризуют работу экскаватора и в целом условия работы, но никак не характеризуют отдельные параметры экскаваторного забоя (качество проработки подошвы уступа, гранулометрический состав горной массы, форму навала горной массы). Как уже отмечалось, качество подготовки забоя к экскавации оценивается среднестатистически через удельный вес перечерпываний.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ скважинной отбойки горных пород на карьерах, включающий бурение взрывных скважин, в процессе которого по энергоемкости бурения (скважин шарошечного бурения) оценивается взрываемость массивов горных пород (производится районирование массивов пород по взрываемости). Качество взрывной подготовки технологических блоков к выемке с целью последующей корректировки параметров буровзрывных работ осуществляется по величине удельной энергоемкости процесса экскавации (Коваленко В.А., Тангаев И.А., Киселев А.О. Управление горным производством на основе оперативной информации о технологических свойствах объекта разработки // Сборник докладов. Передовые технологии на карьерах КРСУ, Бишкек, 2008).

Необходимо отметить, что процесс экскавации является удобным местом в технологической цепи для оценки качества отбойки массивов горных пород. Однако оценка эффективности взрывной подготовки блока по энергоемкости экскавации (техническое решение, выбранное в качестве прототипа) позволяет дать только совокупную характеристику экскаваторного забоя, но при этом не позволяет разделить и анализировать отдельные причины повышенной энергоемкости процесса экскавации по блоку. При этом увеличение энергоемкости экскавации в целом по блоку может стать причиной различных факторов:

1. Неудовлетворительная проработка подошвы уступа, которая в свою очередь обуславливается рядом факторов:

- Потерями (по различным причинам) скважин, отдельно анализировать которые прототип не позволяет;

- Неправильно выбранными параметрами буровзрывных работ.

2. Некомпактная форма навала горной массы, ухудшающая показатели экскавации (снижается коэффициент наполнения ковша, увеличивается время цикла, снижается количество циклов, завершенных погрузкой в транспортное средство).

3. Увеличение выхода негабарита (снижается коэффициент наполнения ковша, увеличивается время цикла, снижается количество циклов, завершенных погрузкой в транспортное средство).

4. Увеличение времени цикла, а следовательно, и энергетических затрат по причине низкой квалификации машиниста экскаватора или особенности расположения транспорта (например, при проходке траншей или выполнении специальных работ).

Кроме того, рассматриваемый в качестве прототипа способ не позволяет диагностировать выход параметров БВР на запредельные значения, когда увеличение удельного расхода бурения и ВВ уже не улучшает качество дробления, а только усиливает воздействие на подошву уступа. Дополнительное взрывное воздействие на подошву уступа в свою очередь приводит к усилению искусственного трещинообразования за пределами проектных контуров отбойки, отрицательно влияющему на эффективность БВР.

Задачей изобретения является повышение эффективности районирования пород по взрываемости, в частности повышение эффективности уточнения районирования и всего набора параметров буровзрывных работ, влияющих на: эффективность проработки подошвы уступа; формирование компактного навала горной массы; эффективность дробления массива горных пород.

Задача решается тем, что в процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству, причем характеристику проработки подошвы уступа учитывают по изменению энергетических показателей двигателя напора на уровне подошвы уступа, гранулометрический состав горной массы по изменению энергетических показателей двигателя подъема при наполнении и удержании наполненного ковша, компактность навала по изменению энергетических показателей двигателя подъема регистрации высоты черпания при переходе от погашенного околоскважинного пространства к погашенному межскважинному пространству.

На Фиг.1. представлена структура автоматизированной системы.

1 - подсистема ГЕОМАРК; 2 - САПР БВР; 3 - проект на бурение; 4 - модель районирования; 5 - корректировочный расчет; 6 - блок контроля проектных параметров; 7 - блок контроля зарядки скважин; 8 - база данных; 9 - модуль анализа буровых работ; 10 - блок анализа работы экскаваторов; 11 - блок системного анализа; 12 - блок трансляции отчетных данных.

На Фиг.2. представлены структурная схема и схема подключения подсистемы анализа работы экскаватора.

Маркировка провода в кабеле для подключения микропроцессорных модулей к клеммам командоконтролера: 13 и 14 - двигатель подъема; 15 и 16 - двигатель напора; 16 и 18 - двигатель поворота.

Маркировка провода в кабеле для подключения микропроцессорных модулей к клеммам шунта: 19 и 20 - шунт двигателя подъема; 21 и 22 -шунт двигателя напора; 23 и 24 - шунт двигателя поворота; 26 и 27 - сопротивление в цепи двигателя открывания днища; 28 и 29 подключение к сети 220 вольт.

30, 31, 32, 33, 34 - микропроцессорные модули соответственно двигателей подъема, напора, поворота, открывания днища и концентратор.

35 - процессор, 36 - передатчик.

На фиг.3 представлена диаграмма токов двигателей напора, подъема, поворота, открывания днища в цикле погрузки экскаватора ЭКГ 4.6.

37 - диаграмма изменения тока двигателя открывания днища в течение цикла

38 - диаграмма изменения тока двигателя напора в течение цикла

39 - диаграмма изменения тока двигателя подъема в течение цикла

40 - диаграмма изменения тока двигателя поворота в течение цикла.

На Фиг.4. представлен схематический разрез по блоку.

41 - контуры массива горных пород на блоке до отбойки

42 - линия отбойки по подошве уступа

43 - технологические скважины

44 - проектное положение подошвы уступа

45 - фактическое положение подошвы уступа.

46 - скважина, глубина которой меньше проектной

47 - экскаваторная разборка массива горных пород.

Примеры конкретного выполнения

Скальные массивы горных пород весьма изменчивы по структуре и прочностным свойствам, поэтому расход бурения и взрывчатых веществ на отбойку 1 м3 породы могут меняться в широких пределах. Проектирование буровзрывных работ осуществляется на основе районирования месторождения по категориям взрываемости.

Дополнительные сложности при районировании вызывает трещиноватость массивов горных пород, которая часто оказывает решающее воздействие на результаты взрывного дробления. Как отмечалось в разное время многими исследователями (М.М.Протодьяконовым, А.Ф.Сухановым, Л.И.Бароном, С.А.Давыдовым, В.К.Рубцовым, В.Н.Мосинцом и др.), структурные свойства пород во многом определяют степень дробления массивов горных пород при взрыве. Важное значение имеет не только блочность пород, но и характеристика трещин и их заполнения. В сложно-структурных массивах хаотически меняется блочность пород, а наличие раскрытых трещин (либо трещин, заполненных рыхлым материалом) существенно снижает степень дробления массивов горных пород взрывом. Доказано, что при отбойке трещиноватых пород увеличение удельного расхода ВВ лишь в определенных пределах способствует улучшению дробления. Только прилегающая к заряду часть массива подвергается дроблению на куски, меньшие естественной отдельности. В основном массив разваливается по имеющимся трещинам. Т.е. в трещиноватых массивах, особенно при наличии зияющих либо заполненных рыхлым материалом трещин, процесс взрывного дробления является неуправляемым. В данном случае при попытке улучшения качества дробления за счет увеличения расхода бурения и ВВ усиливается взрывное воздействие на массив за пределами проектных контуров отбойки (ниже подошвы уступа, откосы уступа). За пределами проектных контуров отбойки наблюдается разрушение массива горных пород и интенсивное искусственное трещинообразование. Это касается откосов уступов и подошвы уступа. Необоснованное увеличение удельного расхода ВВ, кроме того, ведет к повышенному разбросу горной массы и к выбросу горной массы на верхнюю бровку. Некомпактная форма навала горной массы ухудшает условия и показатели работы экскаваторов.

При попадании скважин в зоны искусственного нарушения массива наблюдается обрушение устья скважин, уменьшение величины перебура, ухудшение дробления горных пород и проработки подошвы уступа. В конечном счете, расстраивается технология и необходимы значительные ресурсы и время, чтобы сработать подверженные интенсивной искусственной трещиноватостью массивы горных пород, выбрать рациональные параметры буровзрывных работ и привести технологический процесс в нормальное состояние.

Данные районирования должны подтверждаться результатом анализа промышленных взрывов.

Главным недостатком технического решения, выбранного в качестве прототипа, является сложность поиска корреляции между взрываемостью пород и энергоемкостью экскавации. Метод позволяет дать только совокупную характеристику экскаваторного забоя, но при этом не позволяет разделить и анализировать отдельные причины повышенной энергоемкости процесса экскавации по блоку. При этом сами методики, которые могут быть использованы при поиске корреляции, не совершенны. Так главным технологическим требованием, предъявляемым к буровзрывным работам, является обеспечение производительной работы экскаваторов гарантирующей опускание горных работ на проектную отметку. Основным механизмом контроля опускания горных работ на проектную отметку является маркшейдерская съемка подошвы уступа. За рамками маркшейдерской съемки остается вопрос, какими затратами (временными и материальными) достигнут результат опускания подошвы уступа на проектную отметку. На практике до 80% неровностей по подошве убираются в процессе экскавации. При этом как минимум теряется производительность, кроме того, увеличиваются неплановые простои по причине выхода из строя оборудования. Ломаются конструкция и вооружение ковша, элементы рукояти, рвутся троса. Кроме того, в процессе маркшейдерской съемки подошвы уступа никак не обнаруживаются нарушение массива ниже проектной отметки подошвы уступа и прочие параметры забоя, сформировавшиеся в результате перерасхода бурения и ВВ при проведении массового взрыва, отрицательно влияющие на экскавацию и последующие процессы горных работ на блоке. Таким образом, маркшейдерская съемка подошвы уступа, хотя и является на сегодня основным механизмом оценки результатов буровзрывных работ, но не дает объективной оценки качества выполнения массового взрыва и соблюдения технологии, параметров БВР.

Заявляемое техническое решение обеспечивает возможность системного подхода.

В пространстве вокруг скважинного заряда можно выделить однородные зоны, разделив это пространство на зоны управляемого и неуправляемого дробления [17]. Непосредственно к скважинному заряду примыкает зона бризантного действия заряда (переизмельчения), вслед за которой располагается зона управляемого взрывного дробления, размеры которой зависят от свойств массивов горных пород и параметров буровзрывных работ. Далее располагается зона неуправляемого взрывного дробления, где массив разваливается в основном на естественные отдельности. В трещиноватых массивах зона управляемого взрывного дробления может отсутствовать. В этом случае зона бризантного воздействия (переизмельчения), размеры которой вокруг скважинного заряда обычно не превышают одного метра, сразу переходит в зону неуправляемого взрывного дробления (где массив разваливается на естественные отдельности). В таких массивах ставится задача качественной проработки подошвы и обеспечения компактной формы навала отбитой горной массы.

Поэтому весьма важно не только зарегистрировать неровности по подошве, но установить причину их возникновения (отклонения от проектных параметров БВР либо несоответствие категории взрываемости).

Ценность заявляемого технического решения в универсальности подхода для массивов горных пород различной трещиноватости. В общем случае рассматриваются зоны околоскважинного и межскважинного пространства.

При необходимости может проводиться более глубокий анализ, при котором строятся изолинии изменения энергетических показателей экскавации, характеризующих качество (дробления горной массы или проработки подошвы уступа) по мере удаления от скважинных зарядов.

В предлагаемом техническом решении заложен механизм оценки результатов БВР, который предполагает:

1. Выделение однородных по характеру и результатам взрывного воздействия участков погашенного околоскважинного и межскважинного пространства:

a) Зоны влияния скважин, по которым имели место отклонения от проектных параметров буровзрывных работ;

b) Околоскважинное пространство зон влияния скважин, по которым не было отклонений от проектных параметров буровзрывных работ;

g) Межскважинное пространство зон влияния скважин, по которым не было отклонений от проектных параметров буровзрывных работ.

2. Установление граничных значений токов двигателя напора при черпании по подошве уступа в межскважинном пространстве зон влияния скважин, по которым не было отклонений от проектных параметров буровзрывных работ.

Заявляемое техническое решение внедряется в составе автоматизированной системы, включающей современные методы высокоточного позиционирования, коммуникации на основе современных возможностей вычислительной техники, микропроцессорных средств, баз данных, языков программирования высокого уровня.

Структура автоматизированной системы представлена на фиг.1. Система включает:

1. Подсистему геолого-маркшейдерского обслуживания - ГЕОМАРК (1), которая имеет и постоянно пополняет в цифровом виде данные рельефа местности, положения горных работ, горных объектов, выработок, геологии месторождения, структурных свойств массивов горных пород.

2. Подсистему автоматизированного проектирования буровзрывных работ - САПР БВР (2), с помощью которой предусматривается двухстадийное проектирование БВР. На первой стадии формируются проекты на бурение блоков (3), после исполнения которых на основании соответствия фактических параметров БВР проектным выполняется корректировочный расчет скважинных зарядов (5).

3. Блок контроля проектных параметров - исполнения проекта на бурение (6).

4. Модуль глубокого анализа результатов буровых работ с целью формирования рекомендаций по нормированию материалов и затрат, планирования горных работ (9).

5. Блок контроля и анализа результатов зарядки скважин (7).

6. Блок анализа работы экскаваторов (10).

7. Базу данных, в которой собираются данные с вышеназванных подсистем для дальнейшего анализа (8).

8. Блок системного анализа, который на основе обработки фактических параметров БВР и результатов экскавации (отработки экскаваторного блока) выполняет корректировку модели районирования массивов пород и параметров БВР (11).

Для обеспечения своевременными и достоверными данными, минимально зависящими от влияния субъективного фактора, используются средства высокоточного позиционирования, с которыми работают следующие блоки и подсистемы:

1. Подсистема контроля проектных параметров буровых работ, элементы которой устанавливаются на буровых станках, имеют средства высокоточного позиционирования (6), средства коммуникации для загрузки проекта на бурение выполненного САПР БВР, передачи на сервер результатов исполнения проекта.

Данные подсистемы контроля проектных параметров буровых работ - исполнения проекта на бурение поступают в модуль анализа буровых работ (9), в котором, в частности, устанавливаются отклонения от проектных параметров и прогнозируется влияние этих отклонений на результаты горных работ. Данные прогнозирования уточняются в процессе экскавации отбитой горной массы блока (10).

2. Блок контроля зарядки скважин (7) устанавливается на зарядной машине, имеет средства высокоточного позиционирования, с помощью которых осуществляется идентификация заряжаемой скважины для контроля правильности исполнения корректировочного расчета скважинных зарядов. Результаты установления фактических параметров (что очень важно - контрольный замер глубины скважины производится непосредственно перед зарядкой, при этом устанавливается фактическое положение скважинного заряда по высоте) буровзрывных работ передаются в базу данных (8). В случае установления факта отклонения параметров скважины (например, глубины) от величин, учтенных в корректировочном расчете, для исключения критических ситуаций может приниматься оперативное решение корректировки скважинного заряда.

3. Подсистема анализа работы экскаваторов (10). С помощью данной подсистемы производится реализация заявляемого технического решения. Основные элементы данной подсистемы устанавливаются на экскаваторах, имеют средства высокоточного позиционирования ковша экскаватора, периферийное микропроцессорное оборудование для регистрации с заданной частотой токов якоря двигателей напора, подъема, поворота и открывания днища. Периферийное оборудование выполняется в виде унифицированных микропроцессорных модулей, каждый из которых подключается к клеммам шунта (19-27) и командоконтролера (13-18) соответствующего двигателя (подъема, напора, поворота и открывания днища), см. фиг.2.

Задачей микропроцессорных модулей (30-34) является измерение с определенной частотой значений токов (токов и напряжений) соответствующих двигателей, которые сохраняются в базе данных вместе с координатами ковша экскаватора. После предварительной обработки значения токов привязываются к операциям цикла экскавации. Таким образом, в базе данных сохраняются с определенной частотой значения токов двигателей (напора, подъема, поворота экскаватора), привязанные к пространству (через положение ковша в момент времени) и к операциям цикла экскавации. Для распознавания операций цикла экскавации тестируется их логическая последовательность, наличие и продолжительность операций устанавливается по значениям сочетаний предельных величин токов двигателей напора, подъема, поворота, открывания днища. Следует отметить, что в цикле экскавации обязательно должны присутствовать операция черпания (наполнения ковша) и могут отсутствовать операции поворота к транспортному средству или забою.

На фиг.3 представлена диаграмма токов двигателей напора, подъема, поворота, открывания днища в цикле погрузки экскаватора ЭКГ 4.6. В частности, (37) - диаграмма изменения тока двигателя открывания днища в течение цикла. Как видно из данной диаграммы, током двигателя открывания днища однозначно определяется цикл экскаватора. Для выделения отдельных операций цикла анализируются также диаграммы токов других двигателей. По характеру изменения токов двигателей открывания днища (37), подъема (38), напора (39, поворота (40) определяются операции цикла: Tr - время разгрузки ковша; Tpl - время поворота от транспортного средства к забою; Tz - время черпания; Тр2 - время поворота от забоя к транспортному средству. Причем использование средств высокоточного позиционирования ковша в режиме реального времени позволяет выделить на диаграмме этапы черпания по подошве уступа и наполнения ковша. Усредненное значение величины тока двигателя напора за период времени черпания по подошве уступа и величина, количество «всплесков» тока позволяют судить о изменении усилия черпания при переходе от околоскважинного пространства к межскважинному. При этом из сравнительного анализа исключаются (могут анализироваться отдельно) зоны влияния скважин обуренных и заряженных с отступлением от проекта.

Измерение энергетических показателей, характеризующих гранулометрический состав отбитой горной массы и качество проработки подошвы.

На фиг.4 представлен схематический разрез по блоку, на котором выделены контуры массива (41), линия отбойки по подошве уступа (42) во взаимосвязи с параметрами технологических скважин (43), определяющими качество проработки подошвы уступа и условия экскавации. Как видно из фиг.4, проектное (44) и фактическое (45) положения подошвы уступа отличаются, так как наличие скважины (46), глубина которой меньше проектной, явилось причиной формирования в зоне ответственности данной скважины линии отбойки по подошве уступа с отметками выше проектного значения. Экскаваторная разборка массива горных пород (47) в данном месте до уровня проектной отметки потребует дополнительных энергетических затрат, которые при соблюдении проектных параметров буровзрывных работ не характерны для данной категории пород. Поэтому зоны, связанные с отклонениями параметров БВР от проектных значений, выделяются отдельно, а результаты анализа процесса экскавации в этих зонах используются для выработки организационно-технических мер, направленных на соблюдение проектных параметров БВР. Т.е. данные по зонам с отклонениями от проектных параметров БВР из процесса корректировки районирования массивов горных пород исключаются.

Обработка данных. Весь обрабатываемый массив данных делится как минимум на три части. Как уже отмечалось выше, отдельно выделяются данные зоны ответственности скважин с отклонениями параметров БВР от проектных. По зонам ответственности скважин со значениями параметров БВР, соответствующими проектным, определяются показатели, энергетически характеризующие состояние подошвы уступа и гранулометрический состав горной массы околоскважинного и межскважинного пространства.

Наибольший интерес, с этой точки зрения, представляет операция черпания. Энергетические затраты на черпание (ток двигателей напора, подъема и продолжительность черпания) определяют состояние забоя. Состояние забоя - это состояние подошвы уступа, гранулометрический состав и параметры навала отбитой горной массы. При этом состояние подошвы уступа определяют параметры черпания по подошве уступа (начальный период черпания), а гранулометрический состав определяет последующий период черпания, величина наполнения ковша (при соответствии параметров навала горной массы). Необходимо отметить, что для сравнения энергозатрат черпания в около- и межскважинном пространстве определяют как токи двигателей напора, подъема (а при совмещении операций черпания и поворота и ток двигателя поворота), так и продолжительность операции черпания. Для определения величины энергозатрат токи двигателей определяются непосредственным замером, а напряжения могут определяться как непосредственным замером, так и расчетным способом.

В предлагаемом техническом решении заложен механизм оценки результатов БВР, который предполагает:

1. Выделение однородных по характеру и результатам взрывного воздействия участков погашенного околоскважинного и межскважинного пространства:

a) Зоны влияния скважин, по которым имели место отклонения от проектных параметров буровзрывных работ;

b) Околоскважинное пространство зон влияния скважин ,по которым не было отклонений от проектных параметров буровзрывных работ;

g) Межскважинное пространство зон влияния скважин, по которым не было отклонений от проектных параметров буровзрывных работ.

2. Установление граничных значений токов двигателя напора при черпании по подошве уступа в межскважинном пространстве зон влияния скважин, по которым не было отклонений от проектных параметров буровзрывных работ.

Технический результат

Заявляемое решение позволяет повысить эффективность районирования пород по взрываемости и улучшить параметры буровзрывных работ, влияющие на состояние экскаваторного забоя:

- качество проработки подошвы уступа;

- формирование компактного навала горной массы;

- качество дробления массива горных пород. В конечном счете, обеспечивается повышение эффективности последующих процессов горных работ (экскавации, транспортирования горной массы) и рудоподготовки к обогащению.

Источники информации

1. Патент РФ 2279546. Секисов Г.В., Мамаев Ю.А., Левин Д.В., Данильченко Д.Г. Способ разработки месторождений скального и полускального типов разноблочной структуры.

2. Даниленко Г.И., Хакулов В.А., Бахарев Л.В., Алимирзоев Г.А., Земляной Г.И. Способ отбойки горных пород. А.с. №1351249 СССР, 1987.

3. Хакулов В.В. Совершенствование проектирования буровзрывных работ для карьеров на основе саморазвивающихся моделей районирования массивов горных пород // Горный информационный аналитический бюллетень. - 2010. - №7. - С.28-31.

4. Жабоев М.Н., Хакулов В.А, Бахарев Л.В., Равикович Б.С. Совершенствование технологии отбойки сложно-структурных массивов горных пород. // Горный журнал - 1990 - №9. - С.22-23.

5. Протодьяконов М.М. Материалы для урочного положения горных работ. Ч.1. - М.: Издательство ЦК горнорабочих, 1926.

6. Суханов А.Ф. К вопросу единой классификации горных пород. - М.: Углетехиздат, 1947.

7. Барон Л.И., Коняшин Ю.Г., Курбатов В.М. Дробимость горных пород. - М.: Издательство Академии наук СССР, 1963.

8. Барон Л.И., Личели Г.П. Трещиноватость горных пород при взрывной отбойке. - М.: Недра, 1966, 136 с.

9. Барон Л.И. Об акустической жесткости как критерии сопротивляемости горных пород разрушению, дроблению динамическими нагрузками. // Взрывное дело, №67/24. - М: Недра, 1969, / НТО горное.

10. Барон Л.И. Кусковатостъ и методы ее измерения. - М.: Издательство АН СССР. I960, 123 с,.

11. Мосинец В.Н. Энергетические и корреляционные связи процесса разрушения пород взрывом. - Фрунзе: Издательство АН Кирг. ССР, 1963, 233 с.

12. Патент РФ №2411445. Способ ведения буровзрывных работ / Хакулов В.А., Секисов А.Г., Плеханов Ю.В., Хакулов В.В. // Бюл. И. - 2011. - №4.

13. Тангаев И.А. О значении энергоемкости бурения взрывных скважин для системы автоматизированной подготовки буровзрывных работ на карьерах www.blastmaker.kg/downloads/O znachenii energoemkosti.pdf

14. Коваленко В.А., Долгушев В.Г., Нагавицин В.А. Автоматизированное проектирование буровзрывных работ на карьерах. Опыт внедрения // Сборник докладов. Передовые технологии на карьерах КРСУ, Бишкек, 2008.

15. Хакулов В.А., Игнатов В.Н., Хакулов В.В., Плеханов Ю.В., Сыцевич Н.Ф., Ткаченко Л.А. Способ взрывной отбойки массивов горных пород - заявка №201111134/20(016232).

16. Коваленко В.А., Тангаев И.А., Киселев А.О. Управление горным производством на основе оперативной информации о технологических свойствах объекта разработки // Сборник докладов. Передовые технологии на карьерах КРСУ, Бишкек, 2008.

17. Друкованный М.Ф. Методы управления взрывом на карьерах. - М.: Недра, 1973, 415 с.

18. Ю.В.Плеханов, Л.А.Ткаченко, А.И.Филиппенко, А.Ф.Воробьев. Способ контроля учета работы экскаватора - мехлопаты. А.с. №1425277 СССР, 1988.

19. Кутузов Б.В., Рубцов В.К. О зависимости фракционного состава взорванной массы от среднего диаметра куска // Горный журнал. - 1969. - №12. - С.33-35.

Способ ведения буровзрывных работ на карьерах, включающий предварительное районирование взрываемости массивов горных пород по показателям энергоемкости бурения и уточнение районирования по энергоемкости экскавации, отличающийся тем, что в процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству, причем характеристику проработки подошвы уступа учитывают по изменению энергетических показателей двигателя напора на уровне подошвы уступа, гранулометрический состав горной массы по изменению энергетических показателей двигателя подъема при наполнении и удержании наполненного ковша, компактность навала по изменению энергетических показателей двигателя подъема регистрации высоты черпания при переходе от погашенного околоскважинного пространства к погашенному межскважинному пространству.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изделию для разрушения горной породы с использованием взрывчатого вещества. Породоразрушающее изделие (32) содержит герметизированную удлиненную гибкую трубу (40), патрон (74) с энергетическим материалом, расположенный внутри трубы (40), клапанное устройство (50, 54, 56, 64, 66, 68) для обеспечения заполнения трубы жидкостью и расширения и приспособление (86) для детонирования энергетического материала при погружении патрона в жидкость.

Изобретение относится к способам ведения буровзрывных работ на карьерах. Способ включает бурение параллельных рядов скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества и короткозамедленное взрывание зарядов.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Способ включает бурение основных и дополнительных скважин в массиве из вмещающих пород и твердых включений.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам проведения горных выработок по крепким породам буровзрывным и взрывомеханическим способами, и может быть использовано при скоростном проведении подземных горных выработок, штолен, туннелей по крепким породам.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности на открытых горных работах при разработке рудных и нерудных блоков месторождений полезных ископаемых, участки которых существенно различаются по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента, а именно к селективной выемке полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов сложной структуры.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Способ включает бурение вертикальных скважин одного диаметра в массиве из вмещающих пород и твердых включений.

Изобретение относится к области горной промышленности, буровзрывной проходке горизонтальных, вертикальных и наклонных горных выработок, служащих для вскрытия, подготовки, а также для выемки полезного ископаемого.

Изобретение относится к устройствам, используемым для разрушения породы. Патрон содержит трубчатый корпус (12) в котором выполнены: первая секция (16) с расположенным внутри первой секции первым энергетическим составом (18), запал (30), открытый воздействию первого энергетического состава (18); внутри трубчатого компонента (28) расположена вторая секция (70) с расположенным внутри вторым энергетическим составом (80), ударник (44), выполненный с возможностью перемещения под действием силы взрыва к запалу (30); рабочий орган (48) и детонатор (76), выполненный с возможностью инициирования второго энергетического состава (80).

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания разнопрочных массивов горных пород на открытых горных работах. Способ включает бурение вертикальных скважин и расширение скважин внутри контура в плане твердых включений на участках пересечения ими твердых включений.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. Способ ведения буровзрывных работ на карьерах включает районирование массивов горных пород по показателям энергоемкости бурения и уточнение районирования по результатам отбойки.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является сокращение затрат на разработку карьера за счет упрощения работ по формированию его конечного борта и уменьшения объема выемки вскрыши от его разноса под берму автомобильного съезда.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с притоком грунтовых вод. Техническим результатом является снижение капитальных и эксплуатационных затрат за счет исключения операций по проведению дренажных выработок.

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных пологопадающих месторождений при применении техники непрерывного действия. Техническим результатом является увеличение производительности и снижение затрат на отвалообразование.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Техническим результатом является отсыпка ярусов отвала в одну очередь и возможность складирования пастообразных хвостов после обогатительного передела руды на наклонное основание с сохранением устойчивости отвального яруса.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых по бестранспортной системе в сложных горно-геологических условиях.

Изобретение относится к способам ведения буровзрывных работ на карьерах. Способ включает бурение параллельных рядов скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества и короткозамедленное взрывание зарядов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при выполнении вскрышных и добычных работ в карьерах. Техническим результатом является повышение производительности открытых горных работ за счет уменьшения простоя карьерных фрезерных комбайнов при выемке породы из массива, а также автосамосвалов при загрузке породой.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к разработке открытыми горными работами пологих пластов угольных месторождений. Техническим результатом является извлечение пласта угля с забалансовыми запасами без изменения порядка ведения открытых горных работ.

Изобретение относится к горному делу, в частности к способам подготовки к обогащению труднообогатимых углей. Техническим результатом является увеличение раскрытия сростков угля с породой.

Изобретение относится к горной промышленности, точнее к открытым разработкам мощных месторождений при применении техники непрерывного действия. Техническим результатом является снижение трудоемкости, повышение эффективности, рациональное извлечение полезного ископаемого и безопасность ведения горных работ.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке крутопадающих и наклонных месторождений минерального сырья. Техническим результатом является создание рабочей зоны в центральном и двух фланговых направлениях в нерабочем борту карьера нагорного месторождения минерального сырья при селективной отработке запасов. Способ включает вскрытие запасов штольнями в нерабочем борту карьера, отработку запасов блоками с выемкой полезного ископаемого камерами, выпуск разрушенного полезного ископаемого на подземные выработки и выдачу его на дневную поверхность. При этом вскрытие запасов производят штольнями, разделяя нерабочий борт карьера на горизонты, равные высоте добычного уступа, штольню оснащают зарядами в шпурах и скважинах, формируют отрезную щель посредством взрывания шпуровых и скважинных зарядов центральной группы штолен, вынимают и погружают горную массу в транспортные средства через разгрузочную воронку, производят отбойку запасов фланговых групп штолен в отрезную щель посредством взрывания шпуровых и скважинных зарядов, формируют конусный отвал из отбитой горной массы, погружают и транспортируют полезное ископаемое, отрабатывают запасы в центральном и двух фланговых направлениях, выделяя первоочередные зоны отработки по качеству минерального сырья. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке скальных горных пород. В процессе уточнения районирования с помощью регистрации изменения энергетических показателей работы двигателей напора, подъема привязывают через положение ковша в пространстве и во времени операции черпания, наполнения, удержания наполненного ковша в цикле экскавации для регистрации изменения качества подошвы уступа, гранулометрического состава и формы навала отбитой массы при переходе от погашенного околоскважинного к погашенному межскважинному пространству. Характеристику проработки подошвы уступа учитывают по изменению энергетических показателей двигателя напора на уровне подошвы уступа. Гранулометрический состав горной массы - по изменению энергетических показателей двигателя подъема при наполнении и удержании наполненного ковша. Компактность навала - по изменению энергетических показателей двигателя подъема регистрации высоты черпания при переходе от погашенного околоскважинного пространства к погашенному межскважинному пространству. Заявляемое решение позволяет повысить эффективность районирования пород по взрываемости и улучшить параметры буровзрывных работ, влияющие на состояние экскаваторного забоя: качество проработки подошвы уступа; формирование компактного навала горной массы; качество дробления массива горных пород. 4 ил.

Наверх