Разработка технологии взрывных работ, уменьшающей вредное воздействие на окружающую среду

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью расширения области применения современной экологически чистой технологии взрывных работ на основе оптимизации параметров буровзрывных работ и разработки новых схем взрывания и конструкций зарядов. Цель работы: обоснование технической возможности повышения эффективности буровзрывных работ на карьерах за счет оптимизации параметров в различных горно-геологических условиях, а также создание новых конструкций скважинных зарядов, снижающих вредное воздействие на окружающую среду. Методы исследования: анализ передового опыта разработки аналогичных месторождений по материалам публикаций, физическое моделирование параметров взрывных работ и прогнозирование путей развития технологии разработки месторождений. При проведении экспериментов использовалась комплексная методика исследований, включающая системный и статистический анализы, проведение экспериментальных взрывов, производственно-технические обобщения. Результаты исследования. Разработана экологически чистая технология взрывных работ с учетом современных методов отбойки и оптимальных параметров взрывания, в комплексе с оценкой роли прочностных свойств и структурных особенностей массива, с цель получения качественного дробления массива горных пород. Изложены результаты исследования в натурных и лабораторных условиях. Показано, что для эффективного производства буровзрывных работ в карьере необходимо учитывать категорию трещиноватости массива и коэффициент крепости горных пород. Подтверждена закономерная зависимость качества дробления от сетки буровзрывных скважин, которые следует располагать в блоке так, чтобы концентрация напряжений от взрыва одновременно взрываемых групп зарядов приходилась на приосевые крупноблочные зоны. Рекомендованы оптимальные параметры взрывания. Основным фактором повышения устойчивого режима детонации является применение универсального канального боевика, отличительная особенность которого заключается в сочетании детонирующего заряда взрывчатого вещества с продольной пустотной полостью. Расчет и выбор рациональных параметров буровзрывных работ должен осуществляться с учетом комплексного влияния природных и техногенных факторов, с использованием современных программ, методик и ЭВМ. Таким образом, важнейшим направлением в области снижения техногенного воздействия процессов добычи и переработки железных руд являются: разработка общей концепция охраны окружающей среды от технологического загрязнения, совершенствование и внедрение рациональных параметров буровзрывных работ. Выводы. Внедрение новейших современных технологий добычи и переработки железных руд, совершенствования и внедрения рациональных параметров буровзрывных работ обеспечивает экономический эффект за счет снижения техногенной нагрузки горнодобывающих предприятий на окружающую среду и улучшения геоэкологического состояния горнодобывающих регионов.

Relevance of research is caused by the need of expansion of application field of modern environmentally friendly technology of explosive works based on optimization of the drilling-and-blasting works parameters and development of new schemes of detonation and designs of charges. The aim of the research is to justify the technical capability of increasing the efficiency of drilling-and-blasting works on pits, due to optimization of parameters in various mining-and-geological conditions, as well as the development of new designs of the borehole charges reducing harmful effects on environment. Research methods: the analysis of the best practices in development of similar fields on materials of publications, physical modeling of parameters of explosive works and forecasting the ways of development of field exploration techniques. When carrying out the experiments the authors have used the complex technique of researches including the system and statistical analyses, experimental explosions, technological generalizations. Results of the research. The authors have developed the ecological pure technology of explosive works, taking into account modern methods and optimum parameters of detonation, assessing the role of strength properties and structural features of the massif, to obtain high-quality crushing of the massif of rocks. The paper introduces the results of the research in natural and laboratory conditions. It is shown that it is necessary to consider the massif fracture category and rock hardness coefficient for effective production of drilling-and-blasting works. The research proves the natural dependence of crushing quality on a grid of drilling-and-blasting wells which open pit should be arranged in the block in the way that tension concentration from explosion of simultaneously blown up groups of charges fell on near-axial large-block zones. The authors recommend the optimal detonation parameters. Application of the universal channel cartridge is the main factor of increasing the steady mode of detonation. Its distinctive feature consists in combination of the detonating explosive charge with a longitudinal hollow cavity. The drilling-and-blasting works rational parameters should be calculated and selected taking into account complex influence of natural and technogenic factors, using modern programs, techniques and computer. Thus, the major directions in the field of decrease in technogenic impact of iron ore production and processing are: development of a general concept of environmental protection from technological pollution, improvement and implementation of rational parameters of drilling-and-blasting works. Conclusions. Implementation of the latest modern technologies of production and processing of iron ores, improvement and implementation of rational parameters of drilling-and-blasting works, provide economic effect, due to decrease in technogenic load of mining enterprises on the environment and improvement of geoecological condition of mining regions.