Обоснование эффективных и безопасных параметров сотрясательного взрывания при проведении горных выработок по выбросоопасным пластам

Abstract

В диссертационной работе дано новое техническое решение задачи повышения эффективности проведения буровзрывным способом горных выработок на выбросоопасных пластах на основании установленных закономерностей скорости детонации ЭВВ и наведенного давления, возникающего от взрыва смежных шпуров, что позволяет установить параметры разрушения выбросоопасных горных пород в зависимости от типа и свойств ВВ, интервалов замедления при взрывании групп шпуровых зарядов ВВ, расстояния между шпурами, и рациональные параметры шпуровых зарядов, которые обеспечивают повышение темпов проведения выработок и защиту их от внезапных выбросов угля, породы и газа. Выполнен критический анализ состояния проведения горных выработок при сотрясательном взрывании на шахтах Донбасса. Сформулированы цель и задачи исследований для тех факторов, которые определяют эффективность сотрясательного взрывания и увеличение заходки при проведении горной выработки. Установлена параметрическая зависимость скорости детонации эмульсионного ВВ от его плотности патронирования и диаметра патрона. Разработана математическая модель расчета скорости детонации заряда от удельной теплоты взрыва ЭВВ, критического диаметра ЭВВ, концентрации в ВВ полых микросфер, размера микросфер и их фактической насыпной плотности. Получена эмпирическая модель зависимости наведенного давления в смежных шпурах при детонации в них зарядов ВВ, которое зависит от расстояния между шпурами и интервала времени взрывания смежных шпуров от удельной теплоты взрыва ВВ и акустической жесткости горных пород, что позволило обосновать эффективные параметры шпуровых зарядов при разрушении горных пород в режиме сотрясательного взрывания. Обоснованы технологические регламенты проведения выработок по выбросоопасным пластам в режиме сотрясательного взрывания с обеспечением передовой разгрузки и созданием предохранительной породной перемычки для обеспечения требуемых темпов проходки подготовительных выработок. Внедрение новых научно обоснованных параметров БВР при сотрясательном взрывании и рекомендаций по организации горнопроходческих работ позволило обеспечить повышение темпов проведения подготовительных горных выработок на угольных шахтах Донбасса, опасных или угрожаемых по внезапным выбросам угля, породы и газа.