Регистрация / Вход
Прислать материал

14.607.21.0027

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.607.21.0027
Тематическое направление
Рациональное природопользование
Исполнитель проекта
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук
Название доклада
Разработка инновационной технологии разрушения горного массива при освоении пластовых месторождений полезных ископаемых.
Докладчик
Викторов Сергей Дмитриевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Разработка и научное обоснование технологии взрывной подготовки горного массива повышающей эффективность освоения пластовых месторождений полезных ископаемых, учитывающей ограничения по воздействию взрывных импульсов на подземные выработки, ведущиеся в непосредственной близости от границ карьеров.
Актуальность и новизна исследования
Новизна научных подходов и технологических решений подтверждается получением 2-х свидетельств о государственной регистрации программы ЭВМ (1. свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015610009 "Расчет параметров поризации аммиачной селитры". Заявка № 2014661500 от 13.11.2014 г; 2. свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016660264 "Сейсмовзрыв". Заявка № 2016617681 от 14.07.2016 г.) и подачей 3-х заявок на получение патента (1. заявка на изобретение № 2014145754 от 14.11.2014 г. "Способ получения поризованной гранулированной аммиачной селитры и устройство для его реализации", РФ; 2. заявка на изобретение № 2015148821 от 13.11.2015 г. "Способ взрывной отбойки руд и пород при разработке месторождений полезных ископаемых", РФ; 3. заявка на изобретение № 2015148822 от 13.11.2015 г. "Устройство получения поризованной гранулированной аммиачной селитры", РФ; 4. заявка на изобретение № 2016128959 от 22.08.2016 г. "Устройство получения поризованной гранулированной аммиачной селитры", РФ).
По теме проекта опубликованы 2-е научные статьи в научных изданиях, индексируемых в базе данных Scopus или Web of Science и приняты к печати 2-е научные статьи, которые будут опубликованы в 2016 г.
Описание исследования

Разработанные алгоритм расчетов взрывного разрушения горных пород и методика управляемого взрывного дробления горных пород на пластовых месторождениях полезных ископаемых позволят снизить размер среднего куска отбитой горной массы не менее чем на 10% и уменьшить выход негабарита не менее чем в 2 раза по сравнению с существующими показателями. Выполненное имитационное моделирование позволило раскрыть механизм термического воздействия для изменения структуры аммиачной селитры. Результаты теоретических исследований взрывного разрушения горных пород с учетом ограничений сейсмического действия взрыва для охраняемых подземных сооружений на пластовых месторождениях позволяют оценивать и выбирать методы ограничений сейсмического действия взрыва для охраняемых подземных сооружений на пластовых месторождениях. На основании этих исследований намечен план проведения экспериментальных исследований на горных предприятиях ОАО «СУЭК-КУЗБАСС». Проект методических рекомендаций по использованию поризованной аммиачной селитры ориентирован на повышение экономической эффективности освоения пластовых месторождений: увеличение параметров сетки скважин на 8% и уменьшение безопасного расстояние по сейсмическому воздействию взрыва до охраняемого объекта на 1,7%.
Программа и методика экспериментальных исследований стабильности составов взрывчатых веществ с использованием поризованной аммиачной селитры и отработанного моторного масла в качестве горючего компонента позволит экспериментально проверить удерживающую способность поризованной аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу и определить устойчивость детонации в бумажной оболочке, размер среднего куска отбитой горной массы и выход негабарита.

Результаты испытаний, выполненных на полигоне ОАО «Разрез Тугнуйский» по разработанной Индустриальным партнером программе и методике экспериментальных исследований стабильности составов взрывчатых веществ с использованием поризованной аммиачной селитры подтвердили целесообразность использования взрывчатых веществ на ее основе в связи с неизменным качеством показателей дробления разрушенной горной массы.

Разработанная соисполнителем ООО «Нитро-Технологии Саяны» эскизная конструкторская документация на лабораторный образец пилотной установки необходима для создания данного образца и проведения экспериментальных исследований по отработке режимов получения поризованной аммиачной селитры в соответствии с разработанной "Программой и методикой экспериментальных исследований получения поризованной аммиачной селитры на пилотной установке". Получена экспериментальная партия образцов поризованной аммиачной селитры в количестве не менее 100 кг.

Проект технического задания необходим для проведения опытно-конструкторских работ с целью создания опытного образца установки получения поризованной аммиачной селитры в условиях горного предприятия. Разработанная методика предназначена для сравнительной оценки эффективности применения поризованной аммиачной селитры в составах взрывчатых веществ. Методические рекомендации необходимы для обеспечения требуемой пористости аммиачной селитры. Проведенные исследования применения поризованной аммиачной селитры и отработанного моторного масла в качестве горючего компонента в составах взрывчатых веществ подтвердили целесообразность их применения в условиях горного предприятия. Проект методических рекомендаций предназначен для использования отработанного моторного масла в качестве горючего компонента при изготовлении составов взрывчатых веществ с использованием поризованной аммиачной селитры. Подготовленная площадка на карьере необходима для проведения экспериментальных исследований применения поризованной аммиачной селитры и отработанного моторного масла в качестве горючего компонента. Анализ горно-геологических и горнотехнических условий был использован для выбора блоков на карьере "Разрез Заречный" и в подземных горных выработках шахты "Талдинская Западная 2", находящихся в непосредственной близости от границ карьера. Пункты регистрации сейсмического действия взрыва в горных выработках предназначены для размещения в них сейсмоакустических регистраторов.

Результаты исследования

Разработаны алгоритм расчетов взрывного рушения горных пород и методика управляемого взрывного дробления горных пород на пластовых месторождениях полезных ископаемых. Выполнено имитационное моделирование термического воздействия для изменения структуры аммиачной селитры. За счет внебюджетных средств выполнены работы по исследованию горно-геологических условий для выбора блоков в карьере пластовых месторождений для бурения скважин и проведена оценка эксплуатационных характеристик оборудования по загрузке, получению двухкомпонентной смеси и разгрузке в транспортные емкости на существующем смесительном пункте Индустриального партнера. Проведены теоретические исследования взрывного разрушения горных пород с учетом ограничений сейсмического действия взрыва для охраняемых подземных сооружений на пластовых месторождениях. Разработан проект методических рекомендаций по использованию поризованной аммиачной селитры для повышения экономической эффективности освоения пластовых месторождений. Разработана программа и методика экспериментальных исследований стабильности составов взрывчатых веществ с использованием поризованной аммиачной селитры и отработанного моторного масла в качестве горючего компонента. Разработан лабораторный регламент технологии получения поризованной аммиачной селитры. За счет внебюджетных средств разработана программа и методика экспериментальных исследований стабильности составов взрывчатых веществ с использованием поризованной аммиачной селитры, которая направлена на установление взрывчатых характеристик смеси поризованной аммиачной селитры с дизельным топливом. С использованием разработанной Программы и методики были проведены экспериментальные исследования на полигоне ОАО «Разрез Тугнуйский».

Разработан проект технического задания на опытно-конструкторские работы по созданию опытного образца установки получения поризованной аммиачной селитры в условиях горного предприятия. Разработана методика сравнительной оценки эффективности применения поризованной селитры в составах взрывчатых веществ. Разработаны методические рекомендации по обеспечению требуемой пористости аммиачной селитры. Проведены экспериментальные исследования применения поризованной аммиачной селитры и отработанного моторного масла в качестве горючего компонента в составах взрывчатых веществ. Разработан проект методических рекомендаций по использованию отработанного моторного масла в качестве горючего компонента при изготовлении составов взрывчатых веществ с использованием поризованной аммиачной селитры.

За счет внебюджетных средств Индустриального партнера подготовлена площадка на карьере для проведения экспериментальных исследований применения поризованной аммиачной селитры и отработанного моторного масла в качестве горючего компонента. Выполнен анализ горно-геологических и горнотехнических условий и для выбора блоков на карьере "Разрез Заречный" и в подземных горных выработках шахты "Талдинская Западная 2", находящихся в непосредственной близости от границ карьера. Подготовлены пункты регистрации сейсмического действия взрыва в горных выработках.

Практическая значимость исследования
1. Результаты теоретических исследований будут востребованы в научно-исследовательских и учебных институтах горного профиля. Основными потребителями результатов являются горные предприятия СУЭК, применяющие взрывчатые составы на базе гранулированной аммиачной селитры.
2. Потенциальными потребителями результатов работы по проекту являются практически все горнодобывающие предприятия РФ (горнодобывающие предприятия, работающие при открытом и открыто-подземном способах добычи минерального сырья), ведущие разработку угольных и рудных месторождений полезных ископаемых с применением буровзрывных работ на базе комплексов местного изготовления взрывчатых составов.
3. Экономическая эффективность разработки пластовых месторождений полезных ископаемых повышается за счет ранее неиспользованных резервов технического характера с учетом ограничений, связанных с безопасным ведением работ в непосредственной близости от границ карьеров и воздействием взрывных импульсов на подземные выработки и включает в себя:- выбор методов повышения эффективности и безопасности взрывного нагружения горного массива с учетом имеющихся ограничений при освоении пластовых месторождений;
- выбор вида взрывчатого вещества и конструкции зарядов, обеспечивающих повышение эффективности освоения пластовых месторождений.
4. Результаты исследований данного проекта неоднократно были представлены на различных российский и зарубежных выставках и научных конференциях с целью международного сотрудничества, развития системы демонстрации и популяризации науки, обеспечения развития материально-технической и информационной инфраструктуры.