В данном разделе будут представлены результаты экспериментальных массовых взрывов в сравнении с типовыми по месторождениям полезных ископаемых Восточного Казахстана: карьер известняка «Сажаевка», разрез по добыче угля «Каражира», рудник Караджал.
Сравнительный анализ данных карьерных массовых взрывов проводился на основе сейсмической регистрации промышленных массовых взрывов на оборудовании постоянной сетью сейсмостанций Института геофизических исследований Национального ядерного центра Республики Казахстан (ИГИ НЯЦ РК), расположенных в радиусе 80-300 км от места проведения взрывов.
Кроме того дополнительно на угольном разрезе «Каражыра» во время проведения экспериментов ИГИ НЯЦ РК был выставлен профиль полевых сейсмических станций, на расстояниях от 200 м до 24 км от места проведения взрывных работ. Станции были укомплектованы 24-разрядным дигитайзером DAS-6102 PMD/eentec, США, в качестве сейсмометров использованы трехкомпонентные узкополосные сейсмические приемники СК-1П и CMG40-T .
Сейсмометр CMG40-T
Дигитайзер является инструментом оцифровки трехмерных объектов. Данные приборы обладают возможностью трехкомпонентной регистрации сейсмических сигналов (две горизонтальных и одна вертикальная компоненты). К тому же, на самом разрезе, вблизи от эпицентра взрыва был установлен акселерограф сильных движений CLA100.
Точность измерений постоянной сетью сейсмостанций достигается за счет того, что станции включают в себя группу датчиков от 10 до 20 элементов, оснащенных одно и – трехкомпонентными сейсмометрами. Все сейсмометры расположены в скважинах на глубине от 30 до 80 метров, что обеспечивает пониженный уровень сейсмических шумов и высокую чувствительность станций, которые являются частью глобальных наблюдений международной сети мониторинга. Благодаря этому все получаемые данные соответствуют современным международным стандартам. Все данные мониторинга по происходящим сейсмическим событиям, включая промышленные взрывы, регистрируются и передаются в Центр сбора и обработки специальной сейсмической информации в г. Алматы.
К тому же данные о происшедших на территории Казахстана сейсмических событиях доступны в свободном режиме на веб-сайте Центра данных, где оперативно представляется информация о зарегистрированных сейсмических событиях: www.kndc.kz.
Таким образом, зная такие параметры буровзрывных работ, как дату и время взрыва, место проведения взрывных работ, длину скважины, вес заряда взрывчатых материалов на взрываемый блок и на единицу объема взорванной горной массы, крепость горных пород, вид ВВ можно провести анализ энергии промышленных взрывов. И далее используя данные по энергии взрыва и её удельного распределения по видам сейсмических волн, можно попытаться перераспределить полезный объем энергии на дробление конкретной горной породы в целях совершенствования параметров буровзрывных работ.
В качестве примера ниже приводится параметры сейсмического события 26.11.2011 г. по месторождению угля «Караджал» в районе Семипалатинского ядерного полигона .
В качестве сравнительной оценки по каждому объекту взяты данные по ранее проведенным трем типовым взрывам в аналогичных условиях.
Исходные данные по проведенным взрывам приведены в таблице 4. Расчет энергии проведенных промышленных карьерных взрывов по месторождениям Каражыра, Караджал и Сажаевка приведен в таблице.
Основой для расчетов по проведенным взрывам на вышеуказанных месторождениях взяты параметры сейсмических волн по произошедшим сейсмическим событиям, которые идут на полезные формы механической работы взрыва.
Коэффициент полезного действия взрыва
Сравнительный кпд проведенных экспериментальных и типовых взрывов по вышеуказанным месторождениям представлены в виде гистограммы на рисунке .
Как видно из данных таблиц и рисунка прослеживается устойчивая закономерность увеличения полезной энергии (коэффициента полезного действия) массового взрыва в зависимости места расположения боевика-детонатора при инициировании скважинного заряда ВВ.
Выводы. Таким образом, проявлена и установлена зависимость механической работы взрыва при способе взрывании в «точке равновесия взрыва», позволяющая перераспределить кинетическую энергию взрыва в полезную форму, т.е. на дробление. Ибо энергия не исчезает и не создается вновь, но энергия одного вида может перейти в эквивалентное количество энергии другого вида, что и доказывает наш расчет резерва, т.е. явное перераспределение кинетической энергии взрыва в полезную механическую форму за счет снижения вредного воздействия поверхностных и ударных воздушных волн.
Использованные материалы.
S.Grigoryev. Balancing burst of energy. Monograph, Publishing house LAP «LAMBERT Academic Publishing», Germany, 2017г., 152 p., ISBN 978-3-330-03958-8
С. Григорьев. Балансировка взрыва. Монография, издательство «LAMBERT Academic Publishing», г.Саарбрюкен, Германия, 2013г., 81 с., ISBN 978-3-659-42952-1