Программное обеспечение ЗАО «НИТРО СИБИРЬ» для расчета параметров буровзрывных работ

Е.И. Жученко, д.т.н., Генеральный директор ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

А.М. Жарков, к.т.н., директор по производству ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

Ю.В. Александров, к.т.н., зам. директора по производству ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»;

П.Н. Ефремовцев, ведущий специалист по БВР ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»

Специалисты ЗАО «НИТРО СИБИРЬ» разработали программное обеспечение, предназначенное для расчета рациональных параметров буровзрывных работ (БВР) в различных горно-геологических и горно-технологических условиях. Клиент использует загруженную от компании программу для передачи входных данных и получения результатов расчета через Интернет.

Критерии оценки эффективности БВР, используемые в программном продукте

Оценка эффективности разрушения горного массива энергией взрыва производится по трём критериям:

1. Фракционный состав;

2. Стоимость. Оценка затрат.

3. Здоровье, Безопасность и Экология.

Фракционный состав взорванной горной массы, необходимый для решения различных технологических задач:

- обеспечения максимальной производительности горнотранспортного и погрузочного оборудования (загрузка кузова автосамосвала, ковшей экскаваторов и погрузчиков); - повышения производительности и минимизации издержек при последующем механическом дроблении горной массы в дробильно-сортировочном оборудовании.

- минимизации потерь полезной фракции сырья вследствие его избыточного измельчения взрывом.

Стоимость. Оценка затрат (экономический фактор)

Возможность технико-экономической оценки затрат на осуществление БВР в виде расчета стоимости 1 м3 взорванной горной массы, включая затраты на бурение и взрывание.

Сравнение затрат при заряжании сплошных, комбинированных или рассредоточенных зарядов с учётом результата взрывания по ним, в т.ч. оценка затрат на бурение, ВВ, промежуточные детонаторы и средства инициирования рассчитанных параметров БВР.

Возможность рассчитать минимальную стоимость буровзрывных работ с учётом требований к качеству взорванной горной массы.

Обеспечение промышленной безопасности и охрана окружающей среды

Здоровье, безопасность и экологические проблемы имеют наиболее важное значение на рабочих площадках сегодня. Здесь можно отметить:

- Использование кислородного баланса во взрывчатых веществах обеспечивает минимальное воздействие на атмосферу.

- Использование химических невзрывчатых компонентов, которые становятся ВВ непосредственно при заряжании в скважину.

- Минимизация сейсмического воздействия, шума и пыли.

№1 (113) 2014

Особенности методики расчета, используемой в программном обеспечении ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»

Работоспособность ВВ

Оценка работоспособности эмульсионных и иных взрывчатых веществ осуществляется по методике, учитывающей не только идеальные (расчетные) характеристики взрыва конкретного ВВ, но также:

- относительную работоспособность ВВ в зависимости от степени идеальности детонации заряда в конкретных условиях промышленного взрыва;

- реальную скорость детонации ВВ;

- объем газообразных продуктов взрыва;

- фактическую плотность ВВ в конкретных условиях;

- потери энергии при расширении продуктов детонации во внутрискважинном пространстве;

- прочностные и упругопластические свойства разрушаемого массива горных пород.

Оценка горно-геологических условий

Оценка горно-геологических условий взрывания осуществляется, в том числе, с применением средств инструментального оперативного анализа фактических структурных свойств конкретного взрываемого массива.

Для этого, в программном комплексе предусмотрен модуль фотопланометрического анализа, определяющий категорию трещиноватости, максимальный размер отдельностей во взрываемом массиве, среднее расстояние между трещинами Программа использует эти данные для выбора рациональных параметров БВР для взрывания конкретного блока и составления прогноза результатов взрывания (фракционный состав).

Анализ фракции

Автоматизированная (по фотографиям развала взрыва горной массы) оценка фракционного состава взорванной горной массы:

- по выходу негабарита, %;

- по фракционному составу взорванной горной массы;

- по среднему куску во взорванной горной массе, м;

- по ширине/высоте развала.

Геометрия зарядки

Возможность расчета всех типов зарядов для открытых горных работ: сплошного, комбинированного, рассредоточенного.

Расчёт параметров заряда ВВ

Расчёт параметров заряда ВВ в скважине осуществляется с учетом начальной плотности заряжания и усадки (уменьшения) высоты колонки заряда.

Элементы по проектированию горных работ

Программный комплекс включает ряд задач по проектированию БВР на этапе разработки проекта горного предприятия в целом, в том числе в виде расчета рационального диаметра скважин, выбора оптимальных замедлений (подходящей номенклатуры СИ) для условий взрывания, определения плановых удельных расходов, в соответствии с критериями оценки эффективности БВР. Это позволяет получить рациональные решения на стадии проектируемого предприятия.

Прогнозы по сравнению с фактическими результатами Методология компании разрабатывалась и апробировалась в условиях практического взрывания во всех существующих категориях крепости пород, структурных свойств массива, а также диаметрах и сетках бурения, что позволило получить методику прогнозирования со степенью корреляции к фактическим результатам от 0,75 до 0,95.

Программный комплекс компании прошёл апробацию на соответствие прогнозируемых и фактических результатов БВР на ведущих предприятиях по добыче строительного камня (Северо-Западный регион России) и угольных разрезах (Кузбасс, Якутия).

045 1

Особенности программного комплекса ЗАО «НИТРО СИБИРЬ»

1. Единое пространство для вывода и анализа рабочих инструментов и отчётов. Нет отдельных программ и модулей, отчёты из которых нельзя было бы вывести на Единой рабочий экран для анализа совмещённой информации.

2. Все расчёты параметров заряжания производятся на интерактивных моделях скважины, позволяющих быстро подобрать конкретные параметры для каждой скважины на блоке.

3. Профессиональное типографское оформление интерфейса (в стиле Microsoft Metro) максимально адаптировано для оперативной работы.

4. Входные параметры, позволяющие учесть фактические физико-механические и структурные свойства взрываемого массива, а также применяемого ВВ.

5. Возможность изменять параметры заряжания и бурения (диаметр бурения, высота колонки заряда, сетка скважин, учёт изменения плотности заряда эмульсионных ВВ) для сравнительной оценки любых параметров БВР.

6. Возможность экспорта и создания отчётов:

- в приложениях Microsoft Office (Word, Exel);

- в PNG, JPEG (графический вид);

открытие и редактирование данных в формате OBJ (3D). 7. Возможность корректировать основные параметры взрывных работ (высота колонки заряда, сетка скважин) с учетом изменения фактических данных на горнодобывающем предприятии.

Развитие

«Программный комплекс» находится в процессе постоянного совершенствования функциональных возможностей, для чего компания ведёт непрерывную работу по сбору технических требований и пожеланий наших клиентов.

Ключевые слова: НИТРО СИБИРЬ, программа,расчета параметров, буровзрывные работы

Журнал "Горная Промышленность" №1 (113) 2014, стр.45