Способ определения взрываемости горных пород

(21) 417 (22) 06. 0 (46) 23.0 (71) Нау ектно-кон добыче и способом (72) А,М С.Еени ий и протут по ткрытым Кабакоов и В235 А,А. ЗвБутако8) ов ное дел релов Определод. - М. ниеГосг РЫВАЕМО У тноситс го рывных и шахсти опно для в рудника ние точи ости. Дл всем раз тог овиднос- нетичесцы и опнного т обра тение относитсяжет быть использзрывных работ наи шахтах,магматиче рают обра ние компл ханических Изобр гор ано У и елу имеденииудникаЦель ар кор то я - повышениевзрываемости.ляют следующим 3 о волнь еделени ости о Спосбразом Предв т ст су За етро омпопарамных арите орных совассы к остямеского подкл лас ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГННТ СССР Д с .Д(54) СПОСОБ ОПРЕДЕТИ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Изобретение оделу и предназначеработ на карьерахтах. Цель - повышределения взрываемпредварительно потям горных пород дкого класса отиби ьно по всем разновипород данного гене(метаморфических ределяют комплекс параметров физико-химических свойств: объемной массы, скорости распространения продоль ной волны, пористости и общей карбонатности. Для части образцов каждого подкласса прочности пород экспериментально определяют дробимость взрывом и устанавливают зависимость дробимости взрывом от совокупности измеренных значений показателей физико-механических свойств пород в образцах. Затем осуществляют рабочий расчет взрываемости по полученной функциональной зависимости. При этом экспериментальное определение вэрываемости и установление функциональной зависимости между взрываемостью и дробимостью осуществляют для пород отдельных генетических классов. С помощью установленной эмпирической зависимости определяют взрываемость любой осадочной горнОй породы по значениям информативных параметров физико-механических свойств, предварительно установив класс прочности породы. 2 табл. ских, или осадочных) отбизцы и производят определеекса параметров физико-месвойств: объемной массы, распространения продольной ристости и общей карбонаттем по комплексу данных в с помощью метода главнент осуществляют классифиокупности горных пород на прочности таким образом1538012 35 1 э В+а, Ч Ь,Г+с, К+а,чтобы различие между породами внутри подклассов было йезначимым, между смежными подклассами - значимым. Из каждого выделенного подкласса прочности отбирают по 20-25 образ 5 цов горных пород произвольной формы массой по 8-20 кг, осуществляют испытания данных образцов на дробимость взрывом. Взрывание образцов проводят во взрывной камере в свободноподвешенном состоянии с помощью заряда аммонита массой 8 г и электродетонатора, помещенных в шпуредиаметром 25 мм, пробуренном в направлении максимального размера образца на глубину чуть больше егополовины. После взрывания образцов методом просеивания определяют выход дробленного продукта классов 0-3 и , 3-7 мм, на основании которого рассчитывают площадь вновь образованной поверхности дробленого продукта классов 0-3 и 3-7 мм. Затем рассчитывают подклассы вероятностно-статисти ческой модели дробимости образцов горных пород взрывом по каждому под.классу прочности в виде Формулы Я. =В.+аЧ+Ъ,г+ сК+с 1,П+а, Ч++Ь 32+смК 2+с 1, П 2 . где Я - показатель дробимости горной породы взрывом - площадь вновь образованной поверхности дробленого продукта классов 0-3 и 3-7 мм, м 2; где и - показатель взрываемости,Экг/мЗ юи и т - коэффициенты пропорциональности между дробимостью ивзрываемостью;Вр й Ь с 1 ф а Я ЯЬ сЙ - коэффициенты данного подкласса прочности,П р и м е р. Для определения50взрываемости вскрышных осадочныхпород отбирают 384 образца по 33угольным разрезам, охватывающих всювариацию Физико-механических свойств,характерную для угольных разрезовотрасли. В лабораторных условиях оп.ределяют их показатели Физико-механических свойств, в том числе и информативные. По значениям информативъ,у 1 с Ф Гь ф й у мс з ф 3.сф ЬХР ойдо юД а- коэффициенты подкласса прочности породы; 1=1,2,3,п - подкласс прочности породы;3 - объемная масса, т/мф;Ч - скорость распространенияпродольной волны, км/с;К - общая карбанатность, 7;П - пористость, Е, и коэффициенты пропорциональности междудробимостью и взрываемостью пород данного генетического класса по Формулам где Я, и Я - показатели дробимостидля образцов соответственно с максимальнойи минимальной дробимостью;о и и - показатели взрываемосгти для образцов с дробимостью Я и Я соот2ветственно,Затем для образцов пород разрушаемого массива определяют значения Ч, г, К и П, подставляют эти значения в Формулы главных компонент и определяют подкласс прочности этих пород. После этого вычисляют показатели вэрываемости горной породы по формуле П+а Ч 2+Ь Г 2+с К+дП 2ных показателей методом главных компонент выполняют многомерную классиФикацию совокупности вскрышных осадочных пород угольных разрезов (табл.1).Основанием для классификации служат дискриминантные Функции первой главной компоненты собственного вектора ковариационной матрицы: у=0,018375173 -0,01654394 П+5Затем 293 образца вскрышных осадочных пород, отобранных из всех выделенных подклассов прочности пород, испытывают на дробимость взрывом, .рассчитывают вероятностно-статистические модели дробимости и определяют соответствующие им коэффи" циенты подкласса прочности (табл.2) 1538012 6Путем подстановки экспериментальныхзначений определяют коэффициентыпропорциональности и и в. Подставивполученные значения коэффициентовпропорциональности, получают эмпирическую зависимость для определенияпоказателя взрываемости (эталлонного удельного расхода аммонита).С помощью установленной эмпирической зависимости можно определитьвзрываемость любой осадочной горнойпороды по значениям информативныхпараметров физико-механическихсвойств, предварительно установивкласс прочности породы.Определение класса прочности поро. ды производят следующим образом.Сначала определяют категорию породы по дискриминантной функции у,Если в результате расчетов по формуле получают уО, то значит горная порода относится к категории скальных,Если в результате расчетов получатоту(0, то горная порода относится ккатегории полускальных,После определения категории породы определяют подкласс прочностипороды.При уО определяют знак дискриминантной функции зе. Если в результате расчетов получим г,рО, значитгорная порода относится к 1-му подклассу прочности. Если в результатерасчетов получим г )О, значит, горная порода относится к подклассупрочных, т.е. к 2-му подклассу прочности.При уО определяют знак дискриминантной функции я . Если в результате расчетов получим ге(0, значитгорная порода относится к породамсредней прочности, т. е. к 3-му подклассу. Если в результате расчетов получим к )О, значит горная порода отноП+аЧ +Ь;р+с К+И;П сится к породам слабым, т,е. к 4-му подклассу прочности,Формула изобретенияСпособ определения взрываемостигорных пород, включающий экспериментальное определение взрываемости идробимости горных пород, установление функциональной зависимости между взрываемостью и дробимостью и рабочий расчет взрываемости по полученной функциональной зависимости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности опреде"ления взрываемости, осуществляют от-.бор образцов пород отдельных генети ческих классов, выделяют для отдельно рассматриваемого генетическогокласса горных пород подклассы прочности по совокупности значений объемной массы, скорости продольных волн, 35 пористости и общей карбонатности пород в образцах, экспериментальноеопределение дробнмости осуществляютвзрывом для части образцов каждогоподкласса прочности пород, устанав ливают для каждого подкласса прочности пород зависимость дробимости взры,вом от совокупности измеренных значених показателей физико-механическихсвойств пород в образцах, а экспери ментальное определение взрываемостипород и установление функциональной.зависимости между взрываемостью идробимостью осуществляют для породотдельных генетических классов.,дискрныинантнойфункцииНаимено"ваннеКлассапрочности породы урО уО Сверх- Прочпрочные ные Средней Слабыепрочнос- ти НомерклассапрочностиЗначе.ниедискри йинантнойфункции ге 0 гр 70 ге 0 г )О Таблица 2 Класспрочнос1ти пород ао-0,12075 -О 29487 0,99024 -0,82014 еПродолкеине табл.2 Класпрочности пород аг 0,00089 0,00366 0) 11546 0,01807 0,38053 -0,05065 0,44164 0,70468 34,86397-О, 05151, 0,20591 0,01346 0,05264 Составитель О. ПоповРедактор Н.Яцола Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк Заказ 161 Тираж 382 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5