Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка технологии отбойки горной массы в уступах повышенной высоты на нагорных карьерах кумулятивными зарядами: На примере карьероуправления «Кавдоломит» РСО-А

Диссертация: Разработка технологии отбойки горной массы в уступах повышенной высоты на нагорных карьерах кумулятивными зарядами: На примере карьероуправления «Кавдоломит» РСО-А
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Физические свойства взрывов сверхмощной силы подчиняются законам газовой динамики, что позволяет управлять их параметрами взрывной отбойки с комплексным эффектом, так как мощность взрыва при минной отбойке используется не более чем на 20−25%. Для исключения призм обрушения фокусы кумуляции взрывов направляются на 7−8° меньше устойчивого стояния уступа и на 10−12° с наклоном к горизонту… Читать ещё >

Разработка технологии отбойки горной массы в уступах повышенной высоты на нагорных карьерах кумулятивными зарядами: На примере карьероуправления «Кавдоломит» РСО-А (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
    • 1. 1. Анализ литературных публикаций
    • 1. 2. Анализ практики разработки нагорных месторождений
    • 1. 3. Анализ практики Боснийского карьера
    • 1. 4. Цели, задачи и методика исследования
  • 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ РАЗРАБОТКИ НАГОРНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
    • 2. 1. Ранжирование технологий разработки по опасности для среды
    • 2. 2. Исследование условий для миграции отходов в среду
    • 2. 3. Исследование параметров технологического пылеобразования
    • 2. 4. Исследование качества и количества пыли
    • 2. 5. Исследование параметров технологического разрушения массива
  • Выводы
  • 3. ИСССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ И ДОСТАВКИ
    • 3. 1. Теоретические предпосылки эффекта кумуляции
    • 3. 2. Исследование параметров кумуляции взрыва зарядов ВВ
    • 3. 3. Моделирование параметров много-векторного взрыва
    • 3. 4. Исследование моделей много- векторного взрыва
  • Выводы
  • 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПТИМИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ НАГОРНЫХ КАРЬЕРОВ
    • 4. 1. Методика моделирования параметров взрыва
    • 4. 2. Экспериментальное определение оптимальных параметров взрыва
    • 4. 3. Методика расчета параметров взрывной отбойки 106 4.4.Эколого-экономическая эффективность технологии
  • Выводы

Актуальность проблемы. Более 60% всех видов полезных ископаемых в мире добывают открытым способом, при этом около половины из них локализованы в месторождениях нагорного типа. Эти месторождения расположены выше господствующего уровня земной поверхности, чаще всего на склонах гор, изрезанных ущельями, балками и оврагами иинтенсивно нарушены тектоническими структурами различных порядков. Особенности нагорных месторождений предъявляют повышенные (требования к технологии добычи минералов, нередко учитываемые не в полной мере, поэтому технологические решения по совершенствованию способов разработки таких месторождений представляет собой актуальную научно-практическую задачу.

Целью работы является улучшение технологических, экономических и экологических показателей эксплуатации нагорных карьеров путем оптимизации параметров взрывной отбойки полезного ископаемого. Для достижения указанной цели решаются следующие задачи: установление особенностей кумулятивного действия взрыва и моделирование параметров зарядных камер с многовекторной кумуляцией- - уточнение научных основ расчета и управления параметрами массовых взрывов на карьерах.

Идея работы состоит в оптимизации зарядов взрывчатых веществ по критерию взрывной доставки полезного ископаемого к основанию карьера и расположению его там равномерным слоем.

Методы исследования: обобщение и анализ литературных источников и передового опыта, физическое и математическое моделирование, технические расчеты.

Научные положения, выводы и рекомендации обоснованы удовлетворительной сходимостью не менее 85% результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Защищаемые научные положения:

1 .Локализация пыли в атмосфере при взрывных работах обеспечивается t концентрацией добычных процессов в благоприятное время года.

2. Физические свойства взрывов сверхмощной силы подчиняются законам газовой динамики, что позволяет управлять их параметрами взрывной отбойки с комплексным эффектом, так как мощность взрыва при минной отбойке используется не более чем на 20−25%. Для исключения призм обрушения фокусы кумуляции взрывов направляются на 7−8° меньше устойчивого стояния уступа и на 10−12° с наклоном к горизонту.

3. Моделирование взрывных работ базируется на эквивалентных массах зарядов, пропорциональных пределам прочности разрушаемых массивов и кубу геометрического масштаба берм и уступов карьере.

Научная новизна и значимость:

1 .Установлен комплекс причин низкой эффективности разработки нагорных месторождений с использованием тяжелой и дорогой техники.

2. Раскрыты ранее не учитываемые горнотехнические особенности разработки нагорных месторождений.

3. Оптимизирована технология разработки нагорных месторождений наклонными прирезками и скользящими бермами с взрывным транспортом полезного. ископаемого до основания карьера и расположения его там равномерным слоем.

4.0боснованы параметры камерных зарядов ВВ с многовекторной кумуляцией и сосредоточением мощи взрыва в разрушаемых секциях прирезок, чем существенно повышен коэффициент полезного действия зарядов.

5. Предложен метод конструирования зарядных камер с многовекторной кумуляцией, при которых не происходит выброса газов и пыли в атмосферу с загрязнением окружающей среды, и погашением сейсмических колебаний разрушительной силы внутри предельных контуров карьера.

Научная ценность работы. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования технологии в совокупности решают проблему оптимизации процессов отбойки полезного ископаемого за счет управления параметрами взрыва.

Практическое значение работы.

Предлагаемые методы управления параметрами взрывания зарядов, позволяют повысить эффективность добычи полезных ископаемых и улучшить экологические аспекты эксплуатации месторождений.

Результаты работы могут быть использованы при разработке технической документации, регламентирующей производство взрывных работ на рудниках и карьерах, а также в учебном процессе для студентов горных специально стей.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается хорошей сходимостью результатов теоретических расчетов с результатами моделирования и опытно-промышленных испытаний, использованием современных методик и измерительной аппаратуры, а также статистической обработкой результатов.

Реализация и апробация работы.

Результаты исследований рекомендованы для практического использования на нагорных карьерах России.

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях СКГМИ (г. Владикавказ, 1996 — 2003 г. п), на кафедрах «Технология разработки месторождений» и «Безопасность жизнедеятельности» СКГМИ (г.Владикавказ, 2003), на III Международном конгрессе «Экологические проблемы горных территорий» (Владикавказ, 1998 г.).

I ((.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ.

Выводы.

1.Физическое моделирование обеспечивает экономическую эффективность за счет уменьшения удельного расхода ВВ при увеличении высоты уступов и улучшении экологических параметров технологии при уменьшении ширины берм.

2.Снижение пылеобразования при взрывных работах и исключение или сокращение пылеобразования от внутрикарьерного автотранспорта способствует решению экологических проблем региона.

3.Управление взрывом на Боснийском карьере на взброс позволяет снизить массу заряда ВВ на 17% при отбойке руды блоками 50×50×50м.

4.Показатели ВВ при использовании доставки руды с верхних уступов на дно карьера взрывом по сравнению с базовой технологией минной отбойки снижаются на 10%, что обеспечивает годовой эффект не менее 3 млн. рублей в ценах до 1990 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертации дано решение актуальной научно — практической задачи повышения эффективности технологии открытой разработки месторождений-на основе отбойки горной массы в уступах повышенной высоты многовекторными кумулятивными зарядами взрывчатых веществ.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1.Разработка нагорных месторождений наклонными прирезками и скользящими предохранительными бермами с использованием зарядных камер с многовекторной кумуляцией снижает расход ВВ, уменьшает влияние сейсмических колебаний грунта разрушительной силы и улучшает экологическое состояние экосистем окружающей среды нагорного региона добычи.

2. Кумуляция силы взрыва по плоскостям тектонических нарушений, остающихся свободными после разрушения очередной секции на разрабатываемом уступе, исключает зависание отбитой массы и существенно повышает безопасность горных работ.

3.Использование многовекторной кумуляции для рыхления взброса и отброса горной массы в заданный участок погрузки уменьшает автотранспортные внутрикарьерные расходы.

4.Минимизация массы одновременно взрываемого ВВ обеспечивается увеличением линейных размеров откоса до 50 м и снижением ширины скользящих берм до 30 м.

5.Технология отработки Боснийского карьера с отбойкой горной массы в уступах повышенной высоты кумулятивными зарядами и взрывной доставкой снижает удельный расход ВВ на 10%, что обеспечивает годовой экономический эффект 140 тыс. рублей.

6.Снижение сейсмического действия взрывов на вмещающий месторождение участок добычи минералов обеспечивается их направленностью и уменьшением одновременно взрываемых масс ВВ.

7.Суммарный экономический эффект от снижения затрат на внутри карьерный транспорт превышает 3 млн. рублей в год при объеме добычи доломита 700 тыс. тонн.

Показать весь текст

Список литературы

  1. .Н. Снижение потерь разубоживания руд на карьерах цветной металлургии. -М., Недра, 1977,256 с.
  2. Нормативный справочник по буровзрывным работам, 4-е изд., испр. и доп. -М., Недра, 1975,431 с.
  3. СА., Грабчак Л. Г., Букаров Г. Н. Взрывные работы при разведке полезных ископаемых.-М., Недра, 1985,222 с.
  4. .Н. Взрывные работы. Учебник для техникумов. 2-е изд., исп. и перераб., доп. -М., Недра, 1980,292 с.
  5. Безопасность взрывных работ в промышленности. -М., Недра, 1977,344 с.
  6. М.Ф., Дубнов Л. В., Миндели Э. О. Справочник по буровзрывным работам. -М, Недра, 1976,631 с.
  7. М.Е., Костовецкий В. П. Экология горного производства. -М., Недра, 1990,235 с.
  8. .Н. Взрывные работы. Учебник для техникумов. 3-е изд., исп. и перераб., доп. -М., Недра, 1988,383 с.
  9. В.М., Лубенец ВА., Семешин В. З. Пособие взрывника железной шахты. Киев, Техника, 1978,184 с.
  10. М.Ф. Методы управления взрывом на карьерах. -М., Недра, 1973,415 с.
  11. П.Кутузов Б. Н., Пильничный М. А. Взрывные работы на открытых разработках.-М., Недра, 1969,161 с.
  12. Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. -М., Недра, 1974,424 с.
  13. Справочник по буро-взрывным работам на карьерах. Киев, Наукова думка, 1973,440 с.
  14. Справочник по взрывному делу. —М., ОНТИ, 1936,936 с.
  15. А.Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. -М., Гостортехиздат, 1962,200 с.
  16. J1 Дон Лит. Сейсмическое действие взрыва. -М., Госгортехиздат, 1963,128 с.
  17. Указание по определению интенсивности колебаний грунта и радиусов сейсмически опасных зон при короткозамедленном взрывании на подземных и открытых работах Лениногорского комбината. Усть-Каменогорск, ВНИИЦветмет, 1963,73 с.
  18. В.И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. -М., Недра, 1976,246 с.
  19. В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва в горных породах. -М., Недра, 1976.
  20. Г. Р. Направления развития технологии открытых разработок на основе анализа массива изобретений. Горный журнал, № 1, 1989.
  21. Э.И. Управление взрывным дроблением и перемещение горных пород в условиях карьеров Кривбасса. Горный журнал, № 1, — 1988.
  22. Э. И. Кравчуов С.И. Мячина Н. И. и др. Разрушение горных пород энергией взрыва. -Киев, Наукова думка, 1987,259 с.
  23. Э.Л. Проблемы формирования нерабочих уступов в бортах глубоких карьеров. Горный журнал, № 6, 1987.
  24. В.П. Определение результирующего угла наклона рабочего борта карьера. Горный журнал, № 10, 1987.
  25. В.Н., Маликов Ю. Н., Шелестов П. П. и др.
  26. Кабисов Х. Г Харебин М. П. Отчет по хоздоговорной теме: Исследование влияния формы и размеров зарядных камер на эффективность разрушения горных пород на нагорных карьерах. Фонды Карьероуправления «Кавдоломит» СКГТУ, 1994.
  27. А.И. и др. А.С. № 883 420 (СССР). Устройство для формирования полости в заряде взрывчатого вещества. 1981
  28. А.И. и др. А.С. № 746 111 (СССР). Устройство для формирования полости в заряде взрывчатого вещества. Б.И., 1980, № 25.
  29. Х.Г., Итаров К. Ю. Новая высоко эффективная технология разработки нагорных месторождений наклонными прирезками, и скользящими предохранительными бермами., гор.жур., 1991 г., 15 с.
  30. Г. И., Федоров И. С., Алиев Г. А. Теория и практика центробежного моделирования в горном деле. —М.: Недра, 1979
  31. Буровзрывные работы. Под ред. А. Ф. Суханова. М.: Недра, 1962
  32. Г. И. Взрыв. —М.: Недра, 1969.
  33. М.В. Теория подобия. -М.: Изд. АН СССР, 1953.
  34. A.M., Брокмиллер И. Б., Руппенейт К. В. Исследования проявлений горного давления в условиях Никопольского бассейна. Сб. трудов НИГРИ. -М.: Металлугриздат, 1957.
  35. Изучение проявлений горного давления на моделях./Г.Н. Кузнецов, М. Н. Будько и др., -М.: Углетехиздат., 1968
  36. Ф.А., Станюкович К. П., Шахтер Б. И. Физика взрыва. -М.: Физматгиз, 1959.
  37. Л.И. Методы подобия и размерности в механике. —М.: Гостехиздат, 1957.
  38. Справочник по горнорудному делу. Т.2 (Подземные горные работы), -М.: 1961,810 с.
  39. Мельников Н. В, Краткий справочник по открытым горным работам. -М.: Недра, 1974,424 с.
  40. В.П. Технология открытых горных работ и основанные расчеты при комбинированной разработке рудных месторождений. -М.: Недра, 1966, 147 с.
  41. В.В. и др. Открытая разработка месторождений на больших глубинах. Горный журнал. № 5, 1988,13−20 с.
  42. .П. и др. Особенности строительства высокогорных карьеров в зоне сдвижения горной породы на примере Мукуланского карьера. Цветная металургия№ 19, 1981,13−15 с.
  43. .П. и др. Основные задачи повышения эффективности разработки высокогорных месторождений. Изв. ВУЗов. Геология и разведка. № 3, 1980,140−144 с.
  44. В.Н. Эффективный способ управления параметрами развала при взрыве скважинных зарядов на карьере. Горный журнал № 12, 1985,32−33 с.
  45. Ким. Д.Н., Сапожников В. Т. Способ отработки уступов на контуре погашения в разнообразных структурных условиях. Горный журнал № 12, 1986,24−26 с.
  46. .П. и др. Особенности комбинированной разработки нагорных месторождений и перспективы расширения области ее применения. Горный журнал № 1, 1986,52−53 с.
  47. Mining Engineering. 1970— 1975 гг.
  48. А.А., Ткачев А. Ф. Особенности эксплуатации глубоких железнорудных карьеров. Горный журнал № 8, 1988,29−32 с.
  49. Шинное кладбище. Правда, 13 октября, 1988 г.
  50. В.В., Максимов В. К. и др. Особености формирования нагорной части карьера на крутых склонах. Горный журнал № 9, 1983,27−28 с.
  51. В.В., Анистратов Ю. И., Ильин С. А. Открытые горные работы в сложных условиях. -М.: Недра, 1981.
  52. А.И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. -М.: Недра, 1981.
  53. Н.Ф. Особенности разработки глубоких карьеров в сложных гидрогеологических условиях. Горный журнал № 10, 1983,33−34 с.
  54. А.Н., Брылин В. Д. Реконструкция Сибайского медногорного карьера. Горный журнал № 10, 1990.
  55. Rosskamp М. Qsrter W. Steinruchserhaltniss in den USA. Naturstein Inol. 1973, № 1,2.
  56. Развитие станков шарошечного бурения за рубежом. В кн.: Угольное и горнорудное машиностроение. Буровое оборудование. -М.: НИИимформтяжмаш, 1968,32−38 с.
  57. Х.Г., Харебин М. П. Совершенствование технологии разработки Боснийского месторождения доломита. Отчет по хоздоговорной научно-исследовательской теме. № 1272, 1988.
  58. В.В. Открытые горные работы. Часть 2, -М.: Недра, 1985
  59. А.С. № 1 292 410 от 11.12.84.t
  60. Ф.А., Барон В. Л., Блейман И. Л. Производство массовых взрывов. -М: Недра, 1977,291−296 с.
  61. К.К., Кабисов Х. Г. Способ разработки нагорных месторождений наклонными прирезками и, скользящими предохранительными бермами. А.С. № 1 680 999
  62. Х.Г., Харебин М. П. Отчет по хоздоговорной теме «Изыскание и исследование эффективного способа разработки' Боснийского месторождения доломита выше высотной отметки 1200 м». Фонды карьероуправления Кавдоломит и СКГМИ, 1989.
  63. Е.В., Пименова З. М. Определение веществ в воздухе. -М.: Металлургия, 1976.
  64. Н.П. Исследование метеорологических условий. -М.: Металлургия, 1976.
  65. Безопасность труда на производстве. Справочное пособие. Под редакцией проф. Б. М. Злобинского. -М.: 1976.
  66. Г. Д. Расчет удлиненных зарядов рыхления. Орджоникидзе, 1989.. .
  67. Кутузов Б. Н, Пшеничный И. А. Взрывные работы на открытых разработках. -М.: Недра, 1969.
  68. М.Ф. Область применения метода взрывания высоких уступов и механизм разрушения пород. Горный журнал № 4, 1970.
  69. Ю.К., Кутузов Б. Н. Взрывная технология разработки нагорных месторождений крутыми слоями. Горный журнал № 2, 1991
  70. А.А. Применение направленного взрыва в горном деле и строительстве.-М.: Недра, 1976
  71. М.В., Вереса Ф. И., Траур И. Ф. и др. Опыт открытой разработки рудных месторождений США. -М.: Недра, 1981
  72. Ц.Х. Повышение эффективности эксплуатации рудоспусков на нагорных карьерах. Горный журнал № 3, 1991
  73. Г. Р. К проблеме разработки нагорных месторождений. Горный журнал № 7, 1997
  74. С.А. Развитие гравитационного транспорта на нагорных карьерах. Горный журнал № 7−8, 1996
  75. Т.А. Эффективность испольжования породо- и рудоскатов (практический анализ стратегического опыта). Горный журнал № 3, 1991
  76. Линь Де Юй, Кутузов Б. Н. Буровзрывные работы на рудных карьерах Китайской Народной Республики и направления их совершенствования. Горный журнал № 2, 1994
  77. Нгуен Тхан Туан. Эффективная технология открытой разработай месторождений типа «гора-залеж». Горный журнал № 2, 1994
  78. Ю.И., Булат С. А. Повышение эффективности проектных решений по комплексной механизации горных работ на высокогорных карьерах. Горный журнал № 10,1992
  79. Э.Л., Бряков С. П., Ермаков И. И. Опыт формирования высокого нагорного отвала. Горный журнал № 2, 1990
  80. Э.Л. Устойчивость бортов и отвалов нагорных карьеров. Горный журнал № 8, 199 183.3обнин В.И., Бахарева Т. П., Малютин В. И. Деформации нагорных карьеров. Горный журнал № 7,1992
  81. A.M. Проблема предупреждения деформаций открытых горных выработок и отвалов. Горный журнал № 7, 1994
  82. Э.Л., Веретельник И. П. Предупреждение крупномасштабных разрушений бортов карьеров путем поэтапной оценки их устойчивости. Горный журнал № 9, 1999
  83. А.С., Беленко А. П., Сытенков В. Н. Определение рациональной формы борта глубоких карьерах. Горный журнал № 9, 1999
  84. Е.А., Романенко А. В. Прогноз устойчивости бортов рудных карьеров. Горный журнал № 9, 1999
  85. И.И., Окатов Р. П., Низаметдинов Ф.К. Механика скальных массивов и устойчивость карьерных откосов, Алма-Ата, Наука, 1986
  86. Г. З., Кабисов Х. Г., Харебов Г. З. Влияние формы и размеров зарядных камер на разрушаемую секцию уступа при разработке нагорных месторождений. Инф. листок № 68−086−01. СО ЦНТИ, 2000.
  87. Х.Г., Харебов К. С., Харебов Г. З. Способ разработки нагорных месторождений.Инф.листок № 68−085−01.СО ЦНТИ, 2001.
  88. Кабисов Х. Г, Харебов Г. З. Исследование массовых взрывов на физических моделях. Инф. Листок № 68−144−01, СО ЦНТИ, 2002.
  89. Г. З. Экологическая оценка взрывных работ на Боснийском доломитовом карьере //Сборник научных трудов № 1 АН ВШ, Владикавказ, 2003, С.311−312.
  90. Кабисов Х. Г, Харебов Г. З. Сейсмическая устойчивость склонов при массовых взрывах на нагорных карьерах //Сборник научных трудов № 1 АН ВШ, Владикавказ, 2003, С.301−304.
  91. Г. З. Моделирование взрывных работ минными зарядами //Сборник научных трудов № 1 АН ВШ, Владикавказ, 2003, С.45−46.
  92. И. Д. Харебов Г. З. Загрязнение окружающей природной среды при автотранспортных работах на карьерах //Вестник МАНЭБ, том 8, № 3 (63) Владикавказ, 2003. С. 146−150.
  93. И. Д. Харебов Г. З. Состояние экосферы при эксплуатации карьеров //Колыма № 4, 2004, С.48−51.
  94. Р. Шведская техника взрывных работ. -М.: Наука 1977
  95. Х.Г. Механическое воздействие зарядов различных геометрических форм на разрушаемую секцию уступа. Труды СКГТУ, вып. 3, 1997.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!