SU1712835A1

SU1712835A1 - Способ определени фракционного состава горной массы, получаемой с помощью взрыва

Info

Publication number: SU1712835A1
Application number: SU884632597A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Количко
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение касаетс испытаний геометрических свойств грунтов. Целью изобретени вл етс повышение точности и информативности определени фракционного состава. На участке проектируемого взрыва измер ют рассто ние между трещинами, производ т опытный взрыв и определ ют сопротивление породы, провод: т грохочение горной массы и по измеренным величинам рассчитывают действительный фракционный состав горной массы.2 ил.^Изобретение относитс к испытани м геотехнических свойств грунтов, а именно к способам прогноза гранулометрического (фракционного) состава горной массы, получаемой с помощью взрыва.Целью изобретени вл етс повышение точности и информативности определени фракционного состава.На фиг. 1 приведены результаты опре- деле^ни фракционного состава горной массы объемом около 5000 м'^ (взрыв выполнен в крепких доломитах); на фиг, 2 - воронка проектируемого взрыва и ;гоны разрушени в массиве: А - зона дроблени ; Б - зона разрушени пород по микротрещинам; В - зона разрушени породы по естественным трещинам..Способ осуществл ют следующим образом.Выбирают опытный участок, который сложен породами, аналогичными тем, чтослагают участок проектируемого взрыва. С помощью стандартных методик определ ют сопротивление породы одноосному сжатию RC°, МПа, и модуль деформации массива Е°, МПа (здесь и далее верхний индекс "о" говорит о принадлежности величины к опытному участку).На обнажени х или в подземных вы'ра- ботках измер ют рассто ни между естественными трещинами (зона В), развитыми в горном массиве (230-250 замеров), с точностью-до величины d, котора обусловлена технологией измерительных работ и обычно равна 2-5 см.На основе выполненных замеров рас-, считывают фракционный состав блоков (обломков) породы, слагающих массив, размеры которых - зто измеренные рассто ни между трещинами. При этом определ ют суммарное содержание обломковhO00CJел

Description

размером d и менее - Td°, %, а также максимальный размер блока , м. Затем выполн ют опытный взрыв объемом , V° 7Г{КО°макс). где К - коэффициент, завис щий от степени трещиноватости пород, который измен етс от 5 дл сильно- до 7 дл слаботрещиноватых пород. Производ т рассев горной массы взрыва, при этом суммарное содержание обломков размером d и менее обозначают Bd°, каждой отдельно вз той 1-й фракции размером менее d - Pi°. Определ ют сопротивл емость массива воздействию взрыва, МПа:

rj о D о П

- -1 г где Г1° - радиус зоны А дроблени пород, м: ( r + l)R где №- Показатель простреливаемости, определ емый опытным путем; го° - радиус зар да взрывчатого вещества , м, определ етс проектом взрыва; - коэффициент, характеризующий деформируемость материала при взрывных нагрузках, измен етс от 1,5 дл сильнодо 2,0 дл слаботрещиноватых пород; Е° - модуль деформации массива, МПа; RC° - сопротивление породы одноосному сжатию, МПа; Г2° - радиус зоны Б разрушени породы по микротрещинам, м; -7Г (1 -COS) V где (f - центральный угол воронки сброса, град., который определ етс на опытном взрыве. Проектируют промышленный взрыв объемом V, м . В проекте рассчитывают радиуд зар да взрывчатого вещества Го, м, и центральный угол воронки сброса ct, град; определ ют по стандартным методикам сопротивление породы одноосному сжатию RC, МПа, модуль деформации массива, Е°, МПа, и показатель простреливаемостй N. Измер ют рассто ни между трещинами (200-250 замеров и более) с точностью до величины d и на основе этих измерений рассчитывают фракционный состав блоков (обломков) породы, которые ограничены

У2 |л:(1 -cos|) Г2

(6) трещинами. Обозначают суммарное содержание обломков размером d и менее - Td, содержание обломков каждой отдельно вз той )-й фракции размером больше d - PTJ. Определ ют радиус зоны дроблени , м: ( |+1)Rc где - коэффициент, характеризующий деформируемость материала при взрывных нагрузках. Определ ют радиус зоны разрушени пород, м, по микротрещинам: R и объем этой зоны и зэтем рассчитывают фракционный состав горной массы промышленного взрыва по следующим формулам: содержание обломков каждой j-й фракции размером более d, %: )содержание обломков каждой i-й фракции размером d и менее, %: Р| Т|°-. где Pd 100%+Td, %. В качестве примера привод тс результаты сравнени фракционного состава промышленного взрыва объемом 5000 м, рассчитанного по предлагаемой методике и определенного в результате рассева горной массы после производства этого взрыва . Участок промышленного взрыва сложен доломитами со средней трещиноватостью . Сопротивление одноосному сжатию доломитов RC 53 МПа, модуль деформации массива Е 3000 МПа, показатель простреливаемостй N 3,1. Проектные параметры взрыва: радиус зар да Гр взрывчатого вещества 0,4 м, центральный угол воронки сбросал 150°, коэффициент деформируемости доломитов при взрывных нагрузках принимаетс равным 1,8.

На участке измерена трещиноватость доломитов и рассчитан фракционный состав блоков с точностью до величины d 2 см (20 мм). Этот состав показан на фиг. 1, крива 1. Суммарное содержание Td обломков размером 20 мм и менее 4,0%.

Опытный участок был выполнен в доломитах сильно трещиноватых, которые характеризуютс следующими параметрами: Rc° 40 МПа, Е° 2000 МПа, № 3,3. Фракционный состав блоков, рассчитанный по замерём трещин с точностью до d 20 мм, показан на фиг. 1, крива 2. Суммарное содержание здесь обломков размером 20 мм и менее Td° 8,0%. Максимальный размер блока, который определен по замерам трещин , О°макс 0,7 М.

Объем опытного взрыва V° определ етс по формуле (1), при этом коэффициент К принимаетс равным 5, как дл сильно трещиноватых пород:

V° 7r(K-D°M3Kc) 3,14 (5 0,7)3

о о

178 м.

В натуре объем взрыва оказалс равным 200 м , таким образом в дальнейшем примем V° 200 радиус зар да взрывчатого вещества Го° 0,3 м, угол образовавшейс воронки сброса а° 160°. Выполнен рассев горной массы опытного взрыва, фракционный состав которой показан на фиг. 1, крива 3. Согласно результатам рассева суммарное содержание обломков размером d и менее (20 мм и менее) Bd° 36,0%, в том числе содержание фракции 10-20 мм Pio-20 12,6%: фракции 5-10 мм Р5-1о10,2%.

Определим дл опытного взрыва радиус зоны А дроблени ri° (формула 3), зЪны Б разрущени пород по микротрещинам - Г2° (формула 4), и затем сопротивл емость массива воздействию взрыва RM° (формула 2):

Г1° У№ го°

(1о+1) R

1,35м,

хО,3

2,6-40

в данном случае коэффициент |°, характеризующий деформируемость доломитов при взрывных нагрузках, прин т равным 1,6.

§-тЗ

|7Г(1-С08) V°

100

f|.3,,.(,-eosM).,oo(3e.8j,

... 1,35 .

11,7МПа.

HJ

Тбс целью расчета фракционного состава горной массы промышленного взрыва определим вначале следующие его параметры: радиусы зон дроблени п (формула 3), разрушени породы по микротрещинам Г2 (фор мула 5) и объем атой зоны V2 (формула 6). Характеристики пород и массива участка промышленного взрыва (Re, Е, N), а также параметры взрыва (V, Го, а) приведены выше; коэффициент 1,8.

о -у 3000 г

1,7м;

(1,8 + 1)53

RC - ш, 53 - -

- - - TTj-

У2 |л:(1 -cos|) Г2 ,,

|-3,14 (1 -008)7,7 УЮ

мЗ.

35

Определим суммарное содержание обломков размером d и менее - Pd (формула 9):

+ Td 100+ 4,0 18,7%,

где Td - суммарное содержание обломков размером d и менее, рассчитанное по замерам трещин.

Определим содержание обломков размером более d каждой -фракции(Р, формула 7). PT.J - содержание обломковj-й фракции, рассчитанное по замерам трещин

(фиг. 1, крива 2):

Р Рт.И1-)%;.

j 20-40 мм, Р 2,0 (1 - ) 1 ,7%; j 40-80 мм, Р 7,0(1 ) 6,0%; j 80-120 мм, Р 21,5 (1 - -)

18,3%; j 120-130 мм, Р 57,0()

100

48.6%.

определим содержание обломков размером d и менее дл каждой 1-й фракции (Pi, формула 8). Ti°- содержание обломков 1-й фракции , которое было определено при рассеве горной массы опытного взрыва (фиг. 1, крива 3):

I 20-10 мм, Р 12,6 X 6,6%;

ОО,0

1 5-10мм,Р 10,2x 5,3%;

оо,и

, Р 13,1 X- 6,8%.

оЬ,и

Рассчитанный по предлагаемог у методу фракционный состав горной массы промышлен .ного взрыва показан на фиг. 1, крива 4. Там же показан фракционный состав горной массы этого взрыва (крива 5) который определен с помощью рассева.

Claims

Формула изобретени Способ определени фракционного состава горной мэссы, получаемой с помощью взрыва, заключающийс в измерении рассто ний между естественными трещинами в массиве пород на участке проектируемого взрыва с точностью до величины d и расчете по результатам этих замеров фракционного состава блоков, ограниченных трещинами, отличающийс тем,что, с целью повышени точности и информативности определени фракционного состава , выбираетс опытный участок, сложенный аналогичными породами, характеризующимис величиной сопротивлени одноосному сжатию Rc°, модулем деформации Е° и коэффициентом простреливани №, в которых измер ютс рассто ни между естественными трещинами, и по результатам этих замеров рассчитывают суммарное содержание блоков (обломков) размером d и менее - Td° %. а также максимальный размер блока D°Mai c, затем производ т опытный взрыв объемом V°

4п т

- (К -О макс) (где К - коэффициент, велиО

чина которого измен етс -от 5 дл сильнои до 7 дл слаботрещиноватых пород) и выполн етс рассев горной массы взрыва, в процессе которого определ ют суммарное содержание обломков размером d и .менее - Bd° % и каждой отдельно вз той i-й фракции размером менее d - Ti°, определ ют сопротивл емость массива воздейг г§

ствию взрыва RM° Rc° -, где ri° - радиус

зоны дроблени пород t

П

(I°+1)R

Го° - радиус зар да взрывчатого вещества. 1° - коэффициент, характеризующий деформируемость материала при взрывных нагрузках, измен етс от 1,5 дл сильнодо 2,0 дл слаботрещиноватых пород;

Г2° - радиус разрущени породы до микротрещинам

Тй

-Т§

COS)V°

100

а° - центральный угол воронки сброса на опытном взрыве, после чего на участке промышленного взрыва с проектируемыми параметрами V, а , г, сложенными породами с характеристиками RC, Н, N, производ т измерение рассто ний между естественными трещи нами и рассчитывают фракционный состав блоков (обломков ): PT,J - содержание каждой j-й фракции блоков размером более d,

Td - суммарное содержание обломков размером d и менее, определ ют радиус зоны дроблени

Л

Г1

i(l + i)Rc

И ЗОНЫ разрушени пород по микротрещинам

Г2

RRi объем этой зоны

« „3

V2 -j7r(l -COS) Г2

и затем содержание каждой фракции обломков Р в горной массе проектируемого промышленного взрыва по формулам дл фракций размером более d

Pj PT,j()%;

дл фракций размером d и менее Pi Ti°%,

гдеРа 100 +Та.