Ту хабаршысы



жүктеу 15.98 Mb.
Pdf просмотр
бет41/82
Дата15.03.2017
өлшемі15.98 Mb.
1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   82

 

 

УДК 002.6:004.89



 

Е.А. Нурумгалиев 

(Казахский националтный технический университет  имени  К.И.Сатпаева, Nur_yerzhan@mail.ru) 



 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МЕТОДА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ           

БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ДЛЯ ОТРАБОТКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ЦЕЛИКА 

 

Аннотация. 

Изложен  пример  проектирования  взрывных  работ  на  месторождении  разрабатываемым 

комбинированным способом. Использовано функция создание разрезов с помощью осевой линии. Выявлена и 

обосновано необходимость приминения автоматизации при ведении буровзрывных работ.  



Ключевые слова: 

каркасная модель, стринг, осевая линия. 



 

На современном этапе проектирования горных предприятий, как на открытых горных работах, 

так и на подземных, существует большое количество программных обеспечений, которые позволяют 

проектировать  практическии  любой  процесс  в  автоматизированном  режиме.  Такие  инструменты 

позволяют  упрощать  в  прошлом  громоздкие  работы  по  проектированию  и  планированию  горных 

работ.  К  примеру,  такая  геоинформационная  система  как  Surpac  имеет  множество  модулей  для 

выполнения  автоматизированного  проектирования  процессов  горных  работ,  среди  которых  есть  и 

модуль  по  проектированию  буровзрывных  работ  на  открытых  горных  работах,  а  также  подземных 

вееров  скважин.  [7]    Модуль  по  проектированию  подземных  вееров  скважин  можно  также 

использовать для проектирования буровзрывных работ для отработки предохранительного целика на 

границе  открытых  и  подземных  работ  при  использовании  подземных  выработок  для  взрывания 

рудных залежей. Ниже изложен пример подобного проектирования взрывных работ на штокверковом 

месторождении, разрабатываемым комбинированным способом.  

Для  проектирования  скважин  при  отстуствии  забоя  (например,  при  проектировании  скважин 

для анкерных креплений или для опробования  шлама) нужны только каркасные модели подземных 

выработок  и  сегмент  осевой  линии.  Перед  созданием  разрезов  можно  добавить  цифровые 

тапографические  модели  (ЦТМ),  представляющие  другие  геометрические  элементы,  такие  как 

плоскости разломов. После создания разрезов и до запуска проектирования взрывных скважин также 

можно  добавить  любые  другие  стринг-файлы  (в  реальной  мировой  системе  координат)  к  стринг-

файлам, созданным путем создания разрезов.  



 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

235


В качестве исходных данных будет использоваться каркасная модель отрабатываемого целика, 

а также горной выработки (рисунок 1).  

 

 

 



Рис. 1.

 Каркасные  модели подземной выработки и предохранительного целика 

 

Для  создания  разрезов  через  одну  или  несколько  каракасных  моделей  будет  использована 



функция  «Создания  разрезов  с  помощью  осевой  линии».  Для  создания  разрезов  необходим  стринг 

(здесь именуемый стрингом осевой линии), который будет использоваться в качестве осевой линии 

при  условии,  что  его  точки  будут  находиться  на  заданной  высоте  от  подошвы  отснятой  выработки 

(рисунок  2).  Для  того,  чтобы  разместить  эти  точки  на  высоте  цифровые  тапографические  модели 

(ЦТМ)  подошвы  и  подогнать  стринг  к  поверхности  подшвы,  мы  наложим  стринг  осевой  линии  на 

цифровые  тапографические  модели  (ЦТМ)  подошвы.  Сначало  графичиским  путем  вычерчиваем 

стринг  вдоль  выробатки,  а  затем  используем  функцию    «Поверхности».  «Наложить  стринг  на 

цифровые тапографические модели» (ЦТМ) и нажимаем на правую кнопки мыши по стрингу осевой 

линии.  Опция  «Интерполировать  новые  точки»  должна  быть  помечена  для  того,  чтобы  создать  в 

стринге осевой линии новые точки в каждом месте пересечения им сторон треугольников. Если эта 

опция не будет помечена, мы получим выходной файл только с двумя точками.   Далее мы увидем 

стринг осевой линии, четко наложенный на цифровые тапографические модели (ЦТМ).   

  

 

 



    

 

Рис. 2.

 Создание осевой линий для создания разрезов отрабатываемого целика 

  

В этом случае предполагается, что точка шарнира бурового станка  всегда будет на 2  м выше 



подшвы.  Чтобы  зафиксировать  стринг  осевой  линии  на  этой  высоте,  воспользуемся  функцией 

«Редактировать – Стринг – Математические операции».  Заполнив появившуюся форму, как z= z +2, 

выбераем стринг для разрезов. Осевая линия теперь находится в 2-х метрах выше подошвы.  

 Каркасная модель, которая представляет собой рудную зону имеет «отверстие» там, где зону 

пересекает штрек,  то есть объект был создан усечением каракасной модели рудной зоны каркасной 

моделью штрека.   



 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

236 


 В  общем,  рекомендуется  использовать  усеченные  каракасные  модели  для  создания  разрезов 

под  буровзрывные  веера,  поскольку  окончания  скважин  будут  находиться  в  точках,  где  скважины 

пересекают забой. Если каркасная модель забоя не будет усечена штреками, вы можете не достигнуть 

желаемого  результата.  При  создании  разрезов  через  объект  с  помощью  осевой  линии  у  вас  есть 

возможность  выбрать  любую  точку  на  стринге,  и  выбрать    место  между  точками  стринг-файла,  в 

качестве точки для первого веера скважины. Если веер нужно создать в необходимой точке, конечная 

точка осевой линии должна быть указана в этом месте.  

 Далее создаем разрезы через штрек и забой. Буровой станок начнет работу на юго-западе (ЮЗ) 

окончании  забоя  и  будет  продвигаться  на  северо-восток(СВ).  Веера  при  этом  будут  нумероваться 

1,2,3,4 и т.д. Из меню «Каркасные модели» выбираем Функции работы с каркасной моделью (КМ) – 

Разрезы  с  помощью  осевой  линии.  Выберите  точку  на  юго-западе(ЮЗ)  окончании  осевой  линии.  

Будет  выбрано  ближайшее  место  на  линии.  Выбираем  противоположное  окончание  осевой  линии 

путем помещения курсора на северо-восток (СВ) окончание линии (на экране – вверх и вправо от СВ 

окончания линии).  

 Порядок,  в  котором  выбираются  конечные  точки  определяет  направление  «завала»,  если 

указан угол для него. Мы в начале создадим веер в вертикальной плоскости и веер, который наклонен 

под углом 70 градусов на северо-востоке (СВ). Это определит постепенное равномерное нарастание 

угла падения плоскостей вееров с юго-запада(ЮЗ) на северо восток (СВ). Шаг между веерами будет 

равен 10 метрам.  В результате будут созданы разрезы в виде отдельных файлов в текущей рабочей 

директории (рисунок 3).  

 

Рис. 3.

 Результат создания разрезов с помощью осевой линии 

 

Далее  устанавливаются  параметры  для  нового  бурового  станка.  Из  меню  «Проектирование 



вееров», выбираем «Начать проектирование взрывных скважин». Вместо того, чтобы компилировать 

и  обновлять  базу  данных,  вмещающую  все  спецификации  для  существующих  многочисленных 

моделей  буровых  станков,  можно  просто  указать  параметры  мачты  вашего  станка  в  программе. 

Можно ввести форму, размеры, параметры пространства, в котором двигаются фрагменты станка и 

метод  определения  угла  мачты.  Из  меню  «Установки»  выбераем  «Новый  буровой  станок». 

Появившеяся  диалоговое  окно  наглядно  демонстриует  все  параметры,  которые  можно  ввести  в 

зависимости от принятых при проектировании значений (рисунок 4). 

Заполняем  поля  и  даем  условное  название  «Aktogai»  для  станка.  Следует  отметить,  что 

минимальная высота шарнира (над подшвой выработки) не может быть меньше дистанции шарнир – 

низ  мачты.  Если  установить  минимальную  высоту  равной  величине,  меньшей  этой  дистанции,  низ 

мачты может врезаться в скальную подошву. 

 


 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

237


 

 

Рис. 4.

 Определение параметров бурового станка 

 

Выбранные  настройки  можно  установить  по  умолчанию  Из  меню  «Установки»  -  Выбрать 



буровой  станок,  выбераем  «Aktogai».  Далее  из  меню  Проектирование  вееров  выбираем  Открыть 

файлы  разрезов  забоев  и  выработок.  Вводим  в  форму  данные,  и  нажмаем  «Применить».  Теперь 

устанавливаем  буровой  станок.  Из  меню  «Установки»  выбираем  «Положение  бурового  станка». 

Наводим  курсор  и  выбираем  сесто  рядом  со  штреком  и  нажимаем  на  правую  кнопку,  затем 

направляем  курсор  к  забою  и  выбираем  место  близкое  к  забою.  Теперь  станок  будет  размещен  в 

штреке (рисунок 5). Другими словами, нет необходимости в том, что направлять курсор к сегменту 

штрека, достаточно выбрать вблизи него. Кроме того, когда мы выбираете штрек, только те стринги, 

которые  мы  выбрали  для  обозначения  отснятых  выработок,  будут  выбираемыми.  Стринги  с 

номерами, которые мы отвели для контуров забоя, будут не доступные для выбора. 

 

 



 

Рис. 5. 

Положение буровго станка в выработке 

 

Из меню «Установки» выбираем «Параметры бурения» и вводим принятые значения. Вводятся 



данные  по  расстоянию  между  окончаниями,  допуск  (допустимое  отклонение),  минимальная 

дистанция между устьями, расстояние перебура, а также диаметр скважины.  

После установок параметров бурения можно приступать к проектированию вееров. В качестве 

опорной  линии  используется  стринг  осевой  линии.  При  этом  мачта  бурового  станка  может  быть 

перемещена или повернута как графическим, так и вычеслительным путем. Поворот мачты бурового 

станка  необходим  для  создания  наклонных  скважин.  Если  выбрать  Создать  скважины  –  При 

существующем  положении  мачтовой  вышки,  то  это  действие  создаст  одну  буровую  скважину  при 

существующем  положении  мачты.  Конец  скважины  бужет  расположен  точно  в  плоскости  забоя 

горной выработки (штрека.) В Форме Характеристики буровой установки было присвоено значение 0 

для параметра Расстояние перебура. Если бы этот параметр был равен 0.5, то скважина, которую мы 

создали, перебурила бы плоскость забоя на 0.5 метров. Если бы значение Перебура было бы равно -

0.25,  то  скважина  была  бы  не  добурена  до  плоскости  забоя  на  0.25  метров.  Если  выбрать  из  меню 

Создать  скважины  -  Параллельно  существующей  скважине  и  щелкнуть  по  скважине  номер  1,  и 

ввести  параметры,  то  будет  создана  еще  одна  скважина,  расположенная  параллельно  к 

существующей. Таким образом, используя две эти функции заполняем забой скважинами и получаем 

результат на рисунке 6. 



 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

238 


 

 

Рис. 6. 

Проектирование вееров для отработки предохранительного целика 

 

 После  завершения  проектирования  можно  сохранить  результаты  для  последуйщих  разрезов. 



Кроме  того  можно  вывести  справку  по  бурению  в  текстовой  форме,  которая  выдаст  нам  основную 

информацию по спроектированным скважинам (длина каждой скважины, угол наклона и т.д.). Кроме 

того результаты проектирования можно будет вывести на печать вместе с основной информацией. 

Заключение. 

Автоматизированное  проектирование  подземных  вееров  для  отработки 

предохранительного целика с использованием современного програмного продукта такой как Surpac 

дает нам наглядное преимущество в виде более детального ввода каждого параметра буровзрывных 

работ, а также позволяет ускорить процесс проектирования. Surpac является модульной программой 

и  ее  легко  настроить.  Таким  образом  использование  и  внедрение  в  производство  ПО  Surpac 

сказывается  наилучщим  образом  на  горнодобывающем  производсте,  улучшая  и  совершенствуя 

рабочий процесс.    

 

ЛИТЕРАТУРА 



1.  Букейханов Д.Г. Автоматизированное проектирование карьеров // Промышленность Казахстана. 2012. 

№6. С. 18-22. 

2.  Букейханов    Д.  Г.,  Турдахунов    М.М.,  Новые  технологии  создания  систем  автоматизированного 

проектирования сложных динамических систем недропользования. // Геология и охрана недр:  № 3 (44) , 2012.  

с. 66-73. 

3.  Галаев.Н.З.  Управление  состоянием  массива  горных  пород  при  подземной  разработке  рудных 

месторождений. М.: Недра, 1990. - 176 с 

4.  Жарменов  А.А.,  Турдахунов  М.М.,  Букейханов  Д.Г.,  Бекмурзаев  Б.Ж.,  Съедин  В.Ф. 

Геоинформационные  Объектно  ориентированные  технологии  разработки  системы  автоматизироанного 

проектирования карьеров. Алматы: АО «НЦНТИ», 2011. С  

5.  Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 

Вильяме, 2006. - 436с. 

6.  Методы  введения  взрывных  работ.  Часть  1.  Разрушение  горных  пород  взрывом.  Б.Н.  Кутузов.  М., 

Горное дело, 2009, стр. 435 

7.  Р.Бристо., В.Крупник.,(Gemcom Australia-APAC), Gemcon Surpac v 6.1. 2009  

8.  Торни Э., Лострон Т. Delphi 7 новый этап программирования. М.: 2006. -880 с. 

9.   Терентьев.В.И. Методика оптимизации параметров открыто-подземного способа разработки мощных 

рудных  месторождений  //  Основные  направления  развития  открыто-подземного  способа  разработки  рудных 

месторождений. М. ИПКОН АН СССР, 1987 

10.  Хакулов.В.В.  Совершенствование  технологии  проектирования  массовыхвзрывов  на  открытых 

горных работах// Горный информационный аналитиtческий бюллетень. 2009. - №3. - С. 81-83. 

11.  Booch,  G.,  Rumbaughand  J.,  Jacobsonl.  The  unified  modeling  language  user  guide.  Reading  Mass.: 

Addison- Wesley, 1999. 482p. 

 

REFERENCES 



1. Bukeikhanov DG Automated designing ¬ tion pits / / Industry of Kazakhstan. 2012. № 6. Pp. 18-22. 

2.  Bukeikhanov  DG,  Turdakhunov  MM,  New  technology  of  computer-aided  design  of  complex  dynamic 

systems subsoil. / / Geology and protection of natural resources: № 3 (44), 2012. P. 66-73. 

3. Galaev.N.Z. Controlling the state of the rock mass in underground ore deposits. Moscow: Nedra, 1990. - 176 

4.  Zharmenov  AA  Turdakhunov  MM  Bukeikhanov  DG,  BJ  Bekmurzaev,  Sedin  VF  Object-oriented 

geoinformation technology development system avtomatiziroannogo pit design. Almaty: JSC "NC STI", 2011. C 

5. T. Connolly, Begg K. Databases. Design, implementation and maintenance. Theory and practice. Williams, 

2006. - 436s. 



 Техникалыќ єылымдар 

 

ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014  



 

239


6. Methods for introducing blasting. Part 1. Destruction of rocks explosion. BN Kutuzov. M., Mining, 2009, pp. 435 

7. R.Bristo., V.Krupnik., (Gemcom Australia-APAC), Gemcon Surpac v 6.1. 2009 

8. Torney E., T. Lostron Delphi 7 new stage of programming. M. 2006. -880 P. 

9. Terentev.V.I. A procedure for optimizing the parameters of open-underground way developing powerful ore 

deposits / / The main directions of development of open-underground ore mining method. M. IPKON USSR Academy 

of Sciences, 1987 

10. Hakulov.V.V. Improving design technology massovyhvzryvov on open cast mining / / Mountain Information 

analititchesky newsletter. 2009. - № 3. - S. 81-83. 

11. Booch, G., Rumbaughand J., Jacobsonl. The unified modeling language user guide. Reading Mass.: Addison-

Wesley, 1999. 482p. 

 

Нурумгалиев Е.А. 



Сақтандырғыш 

кентиректерді 

игеруде 

қолданылатын 

бұрғылауөаттыру 

жұмыстарын 

автоматтандыру. 

Андатпа.  Мақалада  кен  орнын  құрама  əдіспен  жобалау  кезінде  қолданылатын  бұрғылауөаттыру 

жұмыстары туралы мəліметтер берілген. Осьттік сызық арқылы тілме құру функциясы қолданылған. Бұрғылау-

аттыру жұмыстарын автоматтандырудың қажежеттілігі тиянақты дəлелденген жəне айқындалған. 

Кілт сөздер:

 каркасты үлгі, стринг, осьтік сызық. 

 

Y. Nurumgaliyev 



Using the automated method for the design of blasting for testing protective pillar. 

Summary. 

The  article  describes  an  example  of  the  design  of  blasting  on  the  field  has  been  developed  in  a 

combined way. Used creation function cuts through the centerline. Identified and justified by the need to demonstrate 

how the automation in the management of drilling and blasting. 



Key words:

 wireframe, string, axial line. 

 

 

УДК 622.839 



Г.С. Бектұрғанова  

(Қ.И. Сəтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті  

Алматы, Қазақстан Республикасы, bgskz@mail.ru) 

 

КЕН-ЖЫНЫСТАР МИКРОҚҰРЫЛЫМЫНЫҢ ҰНТАҚ ШАҢНЫҢ  

ПАЙДА БОЛУЫНА ТИГІЗЕТІН ƏСЕРІН БАҒАЛАУ 

 

Аңдатпа. 

Тау-кен  жыныстарының  сыртқы  əсерден  бұзылуы  екі  кезеңде  жүреді,  біріншісіне 

жарықшақтардың пайда болуы жəне олардың өсуінің, шекті күштеу шамасына сəйкес келетін, күштік кейіпі, ал 

екіншісіне  саңылаулардың  пайда  болуының  шектік  шамасынан  асып  кететін  бұзу  күшінің  əсерінен  кен  мен 

жыныстардың  аса  майдаланып  кетуі  жатады.  Ұнтақ  шаңның  пайда  болуы  тек  остік  қысыммен  ғана  емес, 

сонымен  қатар  тау-кен  жыныстарының  минералогиялық  құрамымен,  құрылымдық  ерекшеліктерімен  жəне 

мықтылық  сипаттарымен  де  түсіндіріледі.    Бұзылу  механизіміне  маңызды  əсерді  бұзу  тісінің  үшкірлену 

бұрышы жəне əсерлесуші беттік қабаттар арасында пайда болатын мұқалу коэффициенті де тигізеді.  



Өзекті  сөздер:

  ұңғымаларды  бұрғылау,  шаңдылық,  шаңдылықпен  күресу,  жұмыс  орыны  ауасын 

сауықтандыру.  

 

Жер  асты  кеніштерінің  шаңдылығы  технологиялық  үрдіс,  құралдар  жəне  тау-кен  жұмыстарын 

жүргізу түріне байланысты болады. Шаңның қарқынды түрде бөлінуімен сипатталатын технологиялық 

үрдістің бірі ұңғымалар мен үңгілерді бұрғылау болып саналады. Бұрғылау кезінде шаңның пайда болуы 

тек қана техникалық шарттарға ғана байланысты емес, сонымен қатар кен мен жыныстардың құрылымы, 

текстурасы,  минералогиялық  құрамы  жəне  жыныс  құраушы  минералдардың  микроқұрылымы  сияқты 

негізгі қасиеттеріне де байланысты болады. Бұрғылау кезінде шаңның пайда болуында сонымен қатар, 

тау-кен  жыныстарының  физикалық-механикалық  қасиеттеріне  байланысты  оның  əртүрлі  өлшемдерде 

шығуы да аса маңызды.   

 [1-4] жұмыс авторларының зерттеулері тау-кен жыныстарының физикалық-химиялық қасиеттерін 

анықтау əдістері соққылы бұрғылау кезінде олардың бұзылуы үрдісін талқылауда үнемі оң нəтиже бере 

бермейтінін  көрсетеді.  Тау-кен  жыныстарының  механикалық  бұрғылануы  кезінде  аса  маңызды  рөлді 

жыныс түзуші минералдардың мықтылығы, сонымен қатар құрылымы мен текстуралық ерекшеліктері 

атқарады.  Бұл  кен  мен  жыныстарды  құраушы  кейбір  минералдардың  түйісетін  беттік  қабаттарының 

байланысының  нашарлығына  жəне  құрылымының  ақаулығына  тəуелді  кен  мен  жыныстардың  аса 


 Технические науки 

 

     



                                               

№5 2014 Вестник КазНТУ  

          

240 


майдаланып кетуімен кескінделетін жыныстардың бұзылуының дифференциалдық сипатын түсіндіреді. 

Сондықтан  тау-кен  жыныстарының  бұзылу  механизмі  олардың  минералдық  құрамын,  құрылымдық 

ерекшеліктерін жəне мықтылық сипаттамаларын ескергенді жөн көреді. Барлық факторларды ескеретін 

аналитикалық теңдеуді алу аса қиын мəселе.  

Зерттеу  негіздерінде  тау-кен  жыныстарының  физикалық-химиялық  қасиеттері  микроқұрылымға, 

яғни дəнектерінің өлшемдеріне байланысты екені анықталған. Өлшемдердің бұзу қуатына əсерін келесі 

түрде көрсетуге болады [5]:   

a

саныл

P

kl





Н/м

2

                                                    (1) 

 

мұндағы 


санл

- саңылаулардың пайда болу жəне дамуының критикалық қуатының шамасы, ол берілген 



минералдық  құрам  үшін  тұрақты  жəне  қуат  өлшеміне  ие  болады;  к  -  жыныстардың  мықтылық 

сипаттамаларының жиынтығын анықтайтын шама; 



l

 - дəнектердің диаметрінің орташа өлшемі, мм; 

  - 


сынаппен байланыстағы мысты қорытпалар үшін тұрақты шама.   

Бұзушы  нормалдық  күшті  анықтауда  жыныстың  езуге  уақытша  қарсыластығын  емес, 

жарықшақтардың пайда болу жəне дамуының шекті қуатын пайдаланған жөн.   

Н.С.  Успенскийдің  теориясы  бойынша  соққылы  бұрғылау  кезінде  жыныстардың  бұзылуы 

құралдың жүзінің еніуінің нəтижесі ретінде қарастырылады [3].   

 

 



 

Сурет 1.

 Бұзушы құралдың жынысқа ену нұсқасы 

 

Нормалдық N күшін (сурет 1. 



- тістің үшкірлену бұрышы, град



y

P

-жынысқа түсетін күш, Н



N

- жынысқа бүйірден түсетін күш, Н) (1) теңдеуді ескере отырып келесі түрде көрсетуге болады: 

 





2

/

cos



2

/

cos







hd

kl

hd

N

a

P

m



,                                                          (2) 



 

Өз кезегінде остік қысым келесі теңдеумен өрнектеледі: 



y

P

:  


 













a

a

P

P

y

kfl

tg

kl

f

tg

hd

P

2

2



2

,                                             (3) 

 

мұндағы 


- мұқалу коэффициенті; 



f

- тістің жыныспен қажалу коэффициенті. 

Бұзылудың максималдық тереңдігін анықтау үшін 

h

 -тан бірінші туынды 



y

P

- на алу керек:  

 





















dh

d

kl

dh

d

d

h

kfl

d

tg

kl

f

tg

d



da

d

dP

a

P

a

a

P

P









2

/

cos



2

1

2



/

cos


2

1

2



2

2

2



2

2

0



,      (4) 

 

мұндағы 


h

- тістің ену тереңдігі, м; 

- тістің үшкірлену бұрышы, град. 



Туындалғаннан кейін келесі теңдікті аламыз:  

 





0

2

/



cos

2

2



2















dh

d

h

f

tg

kl

a

P



,                                                 (5)    


1   ...   37   38   39   40   41   42   43   44   ...   82


©emirsaba.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет