Удосконалення методики буропідривних робіт при застосуванні вибухової речовини «Украініт» на підземних гірничих роботах

The object of research is a rock massif of iron ore, which is destroyed by an explosive located in deep wells. One of the most problematic places is ensuring uniform grinding of the rock massif during underground mining of mineral deposits at great depths. In the Kryvyi Rih iron ore basin (Kryvyi Rih, Ukraine) in underground mining let’s use the Ukrainian-made Grammonite 79/21 explosive, which provided an opportunity to obtain high-quality grinding of the ore mass to a depth of 1200 m. With a decrease in mining, these indicators deteriorate significantly, due to the manifestations of rock pressure, which leads to the overcoming of wells and increased specific charge for blasting.A comprehensive method is used based on an analysis of existing methods that affect the specific charge of an explosive. According to practice data, it is found that when using an emulsion explosive in mining operations, the specific consumption of an explosive decreases, while the cost of extraction decreases and the quality of grinding of the massif improves. However, due to the lack of a methodology for calculating the parameters of drilling and blasting operations, the «Ukrainite PP-1» emulsion explosive is not widely used. The development of the methodology taking into account the characteristics of the «Ukrainite PP-1» emulsion explosive will improve the extraction of ore mass.It is shown that the use of «Ukrainite PP-1» emulsion explosive leads to a decrease in the total length of wells by 35 %, and a decrease in production costs. This is due to the fact that the proposed method of calculation has the peculiarity of taking into account the specific costs of emulsion explosives obtained by pilot tests, in particular, the efficiency coefficient of emulsion explosives.Due to this, the costs of drilling and blasting work are reduced and it is possible to obtain a calculated economic effect from the introduction of this technology at the level of 0.6 c. u./t. The proposed pattern of drilling the massif by the downward fans, compared with similar known, can reduce the time for drilling and improve the grinding of the rock massif without changing technology.Объектом исследования является горный массив железных руд, который разрушается с помощью взрывчатого вещества, расположенной в глубоких скважинах. Одним из наиболее проблемных мест является обеспечение равномерного дробления горного массива при подземной разработке месторождений полезных ископаемых на значительных глубинах. В Криворожском железорудном бассейне (г. Кривой Рог, Украина) на подземных горных работах применяется взрывчатое вещество «Граммонит 79/21» украинского производства, которое давало возможность получать качественное дробление рудного массива до глубины 1200 м. С понижением горных работ эти показатели существенно ухудшились за счет проявлений горного давления, которое приводит к потере скважин и повышенных удельных расходов на отбойку.В ходе исследования использовался комплексный метод, который базируется на анализе существующих методик, которые влияют на удельный расход взрывчатого вещества. По данным практики было установлено, что при применении эмульсионного взрывчатого вещества на горных работах удельные расходы взрывчатого вещества уменьшаются, при этом уменьшается себестоимость добычи и улучшается качество дробления массива. Однако при отсутствии методики расчета параметров буровзрывных работ эмульсионное взрывчатое вещество «Украинит ПП-1» массово не применяется. Разработка методики с учетом характеристик взрывчатого вещества «Украинит ПП-1» позволит улучшить показатели извлечения рудной массы.Показано, что применение эмульсионного взрывчатого вещества «Украинит ПП-1» приводит к уменьшению суммарной длины скважин на 35 %. Это связано с тем, что предложенная методика расчета имеет особенность учета удельного расхода эмульсионного взрывчатого вещества, полученного опытно-промышленными испытаниями, в частности, коэффициента работоспособности эмульсионного взрывчатого вещества.Благодаря этому уменьшаются расходы на буровзрывные работы и обеспечивается возможность получения расчетного экономического эффекта от внедрения данной технологии на уровне 0,6 у. е./т. Предложенная схема разбуривания массива нисходящими веерами, в сравнении с аналогичными известными, позволяет уменьшить время на бурение скважин и улучшить показатели дробления горного массива без изменения технологии.Об'єктом дослідження є гірський масив залізних руд, якій руйнується за допомогою вибухової речовини, розташованої в глибоких свердловинах. Одним з найбільш проблемних місць є забезпечення рівномірного подрібнення гірського масиву при підземній розробці родовищ корисних копалин на значних глибинах. В Криворізькому залізорудному басейні (м. Кривий Ріг, Україна) на підземних гірничих роботах застосується вибухова речовина «Грамоніт 79/21» українського виробництва, яка надавала змогу отримувати якісне подрібнення рудного масиву до глибини 1200 м. З пониженням гірничих робіт ці показники суттєво погіршились, за рахунок проявів гірського тиску, що призводить до переборювання свердловин та підвищених питомих витрат на вибухові роботи.В ході дослідження використовувався комплексний метод, який базується на аналізі існуючих методів, які впливають на питомі витрати вибухової речовини. За даними практики було встановлено, що при застосовуванні емульсійної вибухової речовини на гірничих роботах питомі витрати вибухової речовини зменшуються, при цьому зменшується собівартість видобутку та поліпшується якість подрібнення масиву. Однак за відсутністю методики розрахунку параметрів буропідривних робіт емульсійну вибухову речовину «Украініт ПП-1» масово не застосовують. Розробка методики з урахуванням характеристик вибухової речовини «Украініт ПП-1» дозволить покращити показники виймання рудної маси.Показано, що застосування емульсійної вибухової речовини «Украініт ПП-1» призводить до зменшення сумарної довжини свердловин на 35 %, та зменшення собівартості видобутку. Це пов'язано з тим, що запропонована методика розрахунку має особливість урахування питомих витрат емульсійної вибухової речовини, отриманих дослідно-промисловими випробуваннями, зокрема, коефіцієнта працездатності емульсійної вибухової речовини.Завдяки цьому зменшуються витрати на буропідривні роботи та забезпечується можливість отримання розрахункового економічного ефекту від впровадження даної технології на рівні 0,6 у. о./т. Запропонована схема розбурювання масиву низхідними віялами, у порівнянні з аналогічними відомими, дозволяє зменшити час на буріння свердловин та покращити показники подрібнення гірського масиву без зміни технології

Удосконалення методики буропідривних робіт при застосуванні вибухової речовини «Украініт» на підземних гірничих роботах

The object of research is a rock massif of iron ore, which is destroyed by an explosive located in deep wells. One of the most problematic places is ensuring uniform grinding of the rock massif during underground mining of mineral deposits at great depths. In the Kryvyi Rih iron ore basin (Kryvyi Rih, Ukraine) in underground mining let’s use the Ukrainian-made Grammonite 79/21 explosive, which provided an opportunity to obtain high-quality grinding of the ore mass to a depth of 1200 m. With a decrease in mining, these indicators deteriorate significantly, due to the manifestations of rock pressure, which leads to the overcoming of wells and increased specific charge for blasting.A comprehensive method is used based on an analysis of existing methods that affect the specific charge of an explosive. According to practice data, it is found that when using an emulsion explosive in mining operations, the specific consumption of an explosive decreases, while the cost of extraction decreases and the quality of grinding of the massif improves. However, due to the lack of a methodology for calculating the parameters of drilling and blasting operations, the «Ukrainite PP-1» emulsion explosive is not widely used. The development of the methodology taking into account the characteristics of the «Ukrainite PP-1» emulsion explosive will improve the extraction of ore mass.It is shown that the use of «Ukrainite PP-1» emulsion explosive leads to a decrease in the total length of wells by 35 %, and a decrease in production costs. This is due to the fact that the proposed method of calculation has the peculiarity of taking into account the specific costs of emulsion explosives obtained by pilot tests, in particular, the efficiency coefficient of emulsion explosives.Due to this, the costs of drilling and blasting work are reduced and it is possible to obtain a calculated economic effect from the introduction of this technology at the level of 0.6 c. u./t. The proposed pattern of drilling the massif by the downward fans, compared with similar known, can reduce the time for drilling and improve the grinding of the rock massif without changing technology.Объектом исследования является горный массив железных руд, который разрушается с помощью взрывчатого вещества, расположенной в глубоких скважинах. Одним из наиболее проблемных мест является обеспечение равномерного дробления горного массива при подземной разработке месторождений полезных ископаемых на значительных глубинах. В Криворожском железорудном бассейне (г. Кривой Рог, Украина) на подземных горных работах применяется взрывчатое вещество «Граммонит 79/21» украинского производства, которое давало возможность получать качественное дробление рудного массива до глубины 1200 м. С понижением горных работ эти показатели существенно ухудшились за счет проявлений горного давления, которое приводит к потере скважин и повышенных удельных расходов на отбойку.В ходе исследования использовался комплексный метод, который базируется на анализе существующих методик, которые влияют на удельный расход взрывчатого вещества. По данным практики было установлено, что при применении эмульсионного взрывчатого вещества на горных работах удельные расходы взрывчатого вещества уменьшаются, при этом уменьшается себестоимость добычи и улучшается качество дробления массива. Однако при отсутствии методики расчета параметров буровзрывных работ эмульсионное взрывчатое вещество «Украинит ПП-1» массово не применяется. Разработка методики с учетом характеристик взрывчатого вещества «Украинит ПП-1» позволит улучшить показатели извлечения рудной массы.Показано, что применение эмульсионного взрывчатого вещества «Украинит ПП-1» приводит к уменьшению суммарной длины скважин на 35 %. Это связано с тем, что предложенная методика расчета имеет особенность учета удельного расхода эмульсионного взрывчатого вещества, полученного опытно-промышленными испытаниями, в частности, коэффициента работоспособности эмульсионного взрывчатого вещества.Благодаря этому уменьшаются расходы на буровзрывные работы и обеспечивается возможность получения расчетного экономического эффекта от внедрения данной технологии на уровне 0,6 у. е./т. Предложенная схема разбуривания массива нисходящими веерами, в сравнении с аналогичными известными, позволяет уменьшить время на бурение скважин и улучшить показатели дробления горного массива без изменения технологии.Об'єктом дослідження є гірський масив залізних руд, якій руйнується за допомогою вибухової речовини, розташованої в глибоких свердловинах. Одним з найбільш проблемних місць є забезпечення рівномірного подрібнення гірського масиву при підземній розробці родовищ корисних копалин на значних глибинах. В Криворізькому залізорудному басейні (м. Кривий Ріг, Україна) на підземних гірничих роботах застосується вибухова речовина «Грамоніт 79/21» українського виробництва, яка надавала змогу отримувати якісне подрібнення рудного масиву до глибини 1200 м. З пониженням гірничих робіт ці показники суттєво погіршились, за рахунок проявів гірського тиску, що призводить до переборювання свердловин та підвищених питомих витрат на вибухові роботи.В ході дослідження використовувався комплексний метод, який базується на аналізі існуючих методів, які впливають на питомі витрати вибухової речовини. За даними практики було встановлено, що при застосовуванні емульсійної вибухової речовини на гірничих роботах питомі витрати вибухової речовини зменшуються, при цьому зменшується собівартість видобутку та поліпшується якість подрібнення масиву. Однак за відсутністю методики розрахунку параметрів буропідривних робіт емульсійну вибухову речовину «Украініт ПП-1» масово не застосовують. Розробка методики з урахуванням характеристик вибухової речовини «Украініт ПП-1» дозволить покращити показники виймання рудної маси.Показано, що застосування емульсійної вибухової речовини «Украініт ПП-1» призводить до зменшення сумарної довжини свердловин на 35 %, та зменшення собівартості видобутку. Це пов'язано з тим, що запропонована методика розрахунку має особливість урахування питомих витрат емульсійної вибухової речовини, отриманих дослідно-промисловими випробуваннями, зокрема, коефіцієнта працездатності емульсійної вибухової речовини.Завдяки цьому зменшуються витрати на буропідривні роботи та забезпечується можливість отримання розрахункового економічного ефекту від впровадження даної технології на рівні 0,6 у. о./т. Запропонована схема розбурювання масиву низхідними віялами, у порівнянні з аналогічними відомими, дозволяє зменшити час на буріння свердловин та покращити показники подрібнення гірського масиву без зміни технології

Muck drawing by inclined two-dimensional flow

The work aims at studying and developing an efficient option of layer-by-layer muck drawing from the “dead area” of the footwall for the account of forming an inclined limiting contact of the muck ore with the unmined ore massif. The paper presents a detailed technical and economic analysis of factors and conditions impacting efficiency of muck drawing from the footwall “dead area”. The conducted studies of muck drawing on laboratory models considering a modeling scale enable determining optimal parameters of the layer-by-layer ore breaking and, further on, conduct a layer-by-layer muck drawing from the footwall “dead area” with minimum losses and dilution. The article determines regulations of the broken ore layer width considering possible obtaining of maximum muck values. On the basis of the conducted studies there are suggested optimal options of the technology of layer-by-layer breaking and drawing of the muck when forming an inclined limiting contact of the muck ore with the breakage face. The article proves practicability of breaking by inclined layers with formation of a limiting contact of the muck ore with the breakage face and suggests implementation of layer-by-layer muck drawing by an inclined flow

The study of the stress-strain state of the massif in mining uranium at “VOSTGOK” deposits

Being one of the world’s largest uranium producers(about 2% of the world’s production), the state enterprise “Vostochnyi Mining and Processing Works” (“VostGOK”) provides about 40% of Ukraine’s nuclear power stations with uranium raw materials. Considering the conditions of uranium deposits exploitation (location in densely populated areas, protected sites etc.), to protect the environment from possible emissions of radioactive elements room mining is applied with subsequent backfilling of the dead area with consolidating mixtures. This technology is economically reasonable at deposits with the increased uranium content. To exclude a number of labour-consuming and environmentally dangerous operations from the production process, lean uranium-containing ores are reasonable to be mined applying underground block leaching. This enables reaching maximum values of mineral extraction and avoiding considerable material expenditures on backfilling mixture preparation and backfilling dead rooms, as they are almost completely backfilled with the muck pile, and on utilization of waste after the mined ore primary processing (barren rocks and off-balance ores) on the daylight surface

Mining of rich iron ore deposits of complex structure under the conditions of rock pressure development

The purpose of research is to increase the ore mass extraction ratio when mining rich iron ores by changing the shape of the stope chamber, as well as to substantiate its stable parameters under the conditions of the rock pressure manifestation. Used in mines existing methodologies for determining the structural elements of mining system are based on calculated equivalent spans of outcropping the stope chambers, which have a rectangular or tent shape. For the first time using the ANSYS software package, it has been determined that the formation of a compensation chamber of quasi-parabolic shape can significantly reduce the stresses concentration around the stope block. Thus, the formation of a stope chamber of a quasi-parabolic shape makes it possible to reduce vertical stresses as compared to horizontal ones without increasing horizontal pressure. When mining the extraction block, it is proposed to form the stope chamber of a quasi-parabolic shape with geometric parameters that directly depend on the parameters of the deposit, the depth of mining, and the direction of main stresses action. Dependences have been determined of the stresses value on the depth of mining and the physical properties of rocks, as well as on the length along the strike of the ore deposit. Thus, depending on the mining depth and length along the strike, rock pressure on the stope chamber of a quasi-parabolic shape decreases under non-uniform loading. The formation of a stope chamber of a quasi-parabolic shape will increase by 1.2 – 1.5 times the volume of pure ore that is recovered from the block