Новости

Mar 24, 2024

Проекты буровзрывных работ для параллельных и V-образных отверстий.

Scientific Reports том 13, Номер статьи: 2449 (2023) Ссылаться на эту статью 2264 Доступ 1 Альтметрические метрики Подробности Рудник Карадон, где проводились полевые исследования, расположен на севере

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 2449 (2023) Цитировать эту статью

2264 Доступа

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Шахта Карадон, где проводились полевые исследования, расположена на северо-западе Турции и считается высокогазовой угольной шахтой. Взрывчатые вещества и системы зажигания, используемые в подземных угольных шахтах, определяются законами, постановлениями, постановлениями и строгими правилами. Ограничения, вытекающие из законодательных требований, такие как ограничения на длину заряда и ствола, а также используемые взрывные вещества, затрудняют, а иногда и делают невозможным использование хорошо известных методов туннельных взрывных работ. В таких случаях конструкции, выполненные с использованием уравнений, приведенных в литературе, должны быть пересмотрены и переработаны. Целью данного исследования является предоставление рекомендаций по решению проблем, связанных со взрывными работами, с которыми сталкиваются в газовых подземных угольных шахтах, где существуют ограничения, вытекающие из требований законодательства. В данном исследовании суммируются и анализируются методы взрывных работ, применяемые в настоящее время на руднике Карадон, а также их недостатки. Затем были разработаны новые проекты взрывных работ с использованием методов, предложенных в литературе, и эти проекты были доработаны в соответствии с требованиями законодательства. Поддерживая концентрацию заряда постоянной по отношению к ее первоначальному значению, корректировали расстояние между бременем и расстоянием между ними. В результате этого исследования было видно, что перегруппировка путем сохранения постоянной концентрации заряда по сравнению с ее исходным значением является подходящим техническим решением.

Взрывчатые вещества, вероятно, являются наиболее экономичным методом выемки горных пород при подземных горных работах1,2,3. В последние годы при туннельной и подземной выемке горных пород в основном использовались буровзрывные методы4. Количество и тип взрывчатых веществ, схемы бурения и последовательность инициирования имеют решающее значение для успешной выемки горных массивов5.

Взрывные работы в туннеле или штреке всегда начинаются с «выемки» — набора отверстий, предназначенных для обеспечения наиболее эффективной линии деформации — в центре забоя или рядом с ним. Каждый взрыв создает больше места для следующего кольца взрывных скважин. Крайне важно успешно взорвать разрезанную часть, чтобы весь раунд был успешным. В горнодобывающей промышленности и строительстве применяются различные типы разрезов, но по существу они делятся на две категории: параллельные отверстия и отверстия, пробуренные под углом. Сегодня наиболее часто используемый метод вырезания параллельных отверстий — это вырезание четырех секций большого отверстия, тогда как наиболее часто используемый метод вырезания отверстий под углом — это V-образный вырез. Этот тип разреза эффективен для тоннелей достаточно большого сечения и требует меньшего количества отверстий, чем параллельный разрез. Когда были представлены первые механизированные сверлильные станки, параллельный рез позволил обеспечить точное параллельное сверление. Использование этого типа разреза также распространено в небольших туннелях с длинными проходами.

Выбор типа разреза зависит не только от физической природы породы и наличия слабых мест и трещин, но также от используемого оборудования, площади поперечного сечения и предпочтительной скорости подачи. За годы, прошедшие с тех пор, как в 1860-х годах впервые была использована взрывчатка для рытья туннелей, в области взрывных работ в туннелях был накоплен огромный опыт. Многие исследователи6,7,8,9,10,11,12,13 исследовали дробеструйную обработку и предложили различные схемы резки. Что касается методов резки, Шапиро14 сравнил V-образный разрез с другими разрезами и пришел к выводу, что V-образный разрез обеспечивает максимальную эффективность взрывных работ, когда скважина глубиной менее 2,5 м. Чакраборти и др.15 показали, что параллельные разрезы не так продуктивны, как V-образные, в небольших туннелях, и была установлена ​​эмпирическая зависимость. В различных моделях взрывных работ Соруш и др.16 исследовали влияние и чувствительность диаметра отверстия и площади поверхности туннеля на результаты взрывных работ и отметили, что V-образный разрез требует большего количества вырезанных отверстий, чем параллельный разрез в аналогичных условиях. Карду и Секкаторе17 сообщают, что туннельные патроны с параллельными отверстиями имеют более высокую эффективность тяги, чем туннельные патроны с наклонными вырезами. По мнению Ванга и др.18, преимущества V-образного разреза заключаются в меньшем количестве скважин, простоте отливки породы и низких требованиях к точности бурения. Однако тенденция к параллельной резке скважин возникла в результате разработки гидравлических буровых установок с одной или несколькими стрелами. Более того, при резке параллельных отверстий не требуется изменение угла подачи, а на подачу не так сильно влияет ширина туннеля19.