Катанов Игорь Борисович. Обоснование повышения качества взрывных работ с использованием пеногелеобразующих составов при открытой разработке месторождений

brief description

Катанов Игорь Борисович. Обоснование повышения качества взрывных работ с использованием пеногелеобразующих составов при открытой разработке месторождений : диссертация ... доктора технических наук : 25.00.22 / Катанов Игорь Борисович; [Место защиты: ГОУВПО "Кузбасский государственный технический университет"]. - Кемерово, 2008. - 299 с. : 45 ил.

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет»

ОБОСНОВАНИЕ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ВЗРЫВНЫХ
РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕНОГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ
СОСТАВОВ ПРИ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКЕ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Специальность:
25.00.22 «Геотехнология (подземная, открытая и строительная)»
Диссертация
на соискание ученой степени
доктора технических наук
Кемерово - 2007
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 6
1. УСЛОВИЯ ПОДГОТОВКИ ВСКРЫШИ ВЗРЫВНЫМ СПОСОБОМ И АНАЛИЗ НАУЧНЫХ ПОДХОДОВ
К ПОВЫШЕНИЮ ЕЕ КАЧЕСТВА 18
1.1. Факторы, влияющие на качество подготовки пород при взрывной
технологии 18
1.2. Горнотехнические и гидрогеологические условия ведения
взрывных работ 28
1.3. Основные теоретические положения, обосновывающие качество
подготовки вскрышных пород взрывным способом 33
1.4. Процессы, приводящие к разрушению горных пород при взрыве
скважинного заряда 41
1.4.1. Взаимодействие продуктов детонации скважинного
заряда с материалом забойки 53
1.4.2. Фугасное действие продуктов детонации скважинного заряда
в процессе разрушения горного массива 61
1.5. Экологические аспекты взрывных работ на карьерах 65
1.6. Резервы повышения качества подготовки вскрышных пород
к экскавации 81
Выводы 89
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО¬
ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ФУГАСНОГО ДЕЙСТВИЯ СКВАЖИННОГО ЗАРЯДА С НИЗКОПЛОТНОЙ ПОРИСТОЙ ЗАБОЙКОЙ 91
2.1. Обоснование взаимосвязи пространственно-временных
параметров разрушения горного массива с параметрами взрывной волны скважинного заряда 91
2.2. Продолжительность взаимодействия продуктов детонации
з
скважинного заряда, горного массива и низкоплотной забойки 98
2.3. Изменение пространственных параметров фугасного действия
продуктов детонации скважинного заряда с низкоплотной забойкой 103
2.4. Обоснование показателей пылеподавления жидким компонентом
низкоплотной пористой забойки 110
Выводы 120
3. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО СОДЕРЖАНИЯ
КОМПОНЕНТОВ В ПЕНОГЕЛЕОБРАЗУЮЩЕМ СОСТАВЕ СКВАЖИННОГО ЗАРЯДА 122
3.1. Выбор компонентов пеногелеобразующих составов 122
3.2. Лабораторная установка для получения пеногелей 124
3.3. Исследование влияния свойств пеногеля на эффект взрыва 128
3.3.1. Запирающее действие пеногелевой забойки 128
3.3.2. Подавление пыли и газов пеногелеобразующими
составами 132
3.4. Исследование параметров зоны распространения пылегазовых
продуктов взрыва в натурных условиях 137
Выводы 143
4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ПРИМЕНЕНИЯ СКВАЖИННЫХ
ЗАРЯДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В НИХ ПЕНОГЕЛЕ-ОБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ 144
4.1. Лабораторная установка для исследования процесса
формирования скважинных зарядов 145
4.2. Исследование процесса формирования зарядов ВВ с пеногелевой
забойкой в сухие скважины 147
4.3. Предварительное осушение скважин с использованием
пенообразующих составов 150
4.4. Исследование процесса формирования скважинных зарядов
с пеногелевой забойкой после осушения скважин 155
Выводы 157
5. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ С ПЕНОГЕЛЕВОЙ ЗАБОЙКОЙ 159
5.1. Моделирование массива вскрышных пород 159
5.2. Численное моделирование эффективности взрывного
разрушения при использовании в конструкции скважинного
заряда пеногелеобразующих составов 162
5.3. Разрушение песчано-цементных моделей зарядами ВВ
с пеногелевой забойкой 167
5.4. Методика проведения натурных исследований 172
5.5. Исследование параметров разрушения вскрышных пород
скважинным зарядом с пеногелевой забойкой 173
Выводы 182
6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И МЕХАНИЗАЦИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕНОГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ 185
6.1. Технологические схемы ведения взрывных работ 185
6.2. Организация труда взрывников 197
6.3. Комплексная механизация взрывных работ с использованием
пеногелеобразующих составов 202
Выводы 210
7. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА И ТЕХНИКО¬
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕНОГЕЛЕОБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ 212
7.1. Методика проведения опытно-промышленной проверки 212
7.2. Результаты опытно-промышленной проверки технологических
и технических решений 216
7.3. Оценка экономической целесообразности применения технологии
взрывной подготовки горной массы с использованием
пеногелеобразующих составов
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8
Приложение 9 1

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработанное руководство по проведению опытно-промышленной проверки методов приготовления пеногелевой забойки взрывных скважин является обобщенным документом, составленным на основании исследова-ний, проведенных Кузнецким филиалом НИИОГР в 1987-91 гг. /6,7,8/. Оно предназначено для обучения обслуживающего персонала при проведении опытно-промышленной проверки технологии приготовления пеногелевой за-бойки взрывных скважин.
По данным лабораторных исследований ожидается, что использование пеногелевой забойки взрывных скважин будет способствовать снижению пылегазовых выбросов в атмосферу 2—2,5 раза