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Mar 24, 2024

平行穴カットとVのドリリングとブラスト設計

Scientific Reports volume 13、記事番号: 2449 (2023) この記事を引用 2264 アクセス 1 Altmetric Metrics の詳細 現地調査が行われたカラドン鉱山は北部にあります。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 2449 (2023) この記事を引用

2264 アクセス

1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

現地調査が行われたカラドン鉱山はトルコ北西部に位置し、高ガス炭鉱山と考えられています。 地下炭鉱で使用される火薬と点火システムは、法律、法令、規則、および厳格な規則によって定められています。 装薬やステミングの長さ、使用する発破剤の制限など、法的要件から生じる制限により、よく知られたトンネル発破技術の使用が困難になったり、場合によっては不可能になったりします。 このような場合、文献に示されている式を使用して作成された設計を修正し、再配置する必要があります。 この研究の目的は、法的要件による制限があるガス状地下炭鉱で遭遇する発破の困難に対する解決策を推奨することです。 この研究は、カラドン鉱山で現在採用されている発破手法とその欠点を要約し、分析しています。 その後、文献で提案されている方法を使用して新しい発破設計が作成され、これらの設計は法的要件に従って修正されました。 電荷濃度を元の値に対して一定に保つことにより、負担と間隔距離が調整されました。 この研究の結果、電荷濃度を元の値と比較して一定に保つことによる再配置が適切な工学的解決策であることがわかりました。

爆発物は、おそらく地下採掘作業における岩盤掘削の最も費用対効果の高い方法です1、2、3。 近年、トンネルや地下の岩石の掘削は、掘削や発破の手法に大きく依存してきました4。 爆薬の量と種類、掘削パターン、開始順序はすべて、岩塊の掘削を成功させるために重要です5。

トンネルや吹きだまりでの発破は常に、切羽の中心またはその近くの「カット」（最も効率的な変形線を提供するように設計された穴のパターン）から始まります。 爆発のたびに、後続の爆発穴のリングのためのスペースが増えます。 ラウンド全体を成功させるには、カットセクションをうまく爆破することが不可欠です。 鉱山や建設では、さまざまなタイプの切断が適用されていますが、それらは基本的に 2 つのカテゴリに分類されます。平行な穴と角度を付けて開けられた穴です。 現在、最も一般的に使用されている平行穴カット方法は 4 セクションの大穴カットですが、最も一般的に使用されている角度付き穴のカットは V カットです。 このタイプの切断は、かなり大きな断面を持つトンネルに効果的であり、平行切断よりも必要な穴の数が少なくなります。 最初の機械化ボール盤が導入されたとき、平行カットにより正確な平行穴あけが可能になりました。 このタイプのカットの使用は、長いラウンドを持つ小さなトンネルでも一般的です。

選択されるカットの種類は、岩石の物理的性質、脆弱性や亀裂の存在だけでなく、使用する装置、断面積、および推奨される前進速度にも依存します。 1860 年代にトンネルの掘削に初めて爆薬が使用されて以来、長年にわたり、トンネルの発破は膨大な経験を積んできました。 多くの研究者6、7、8、9、10、11、12、13 がカット ブラストを検討し、さまざまなカット パターンを提案しました。 切断方法に関する限り、Shapiro14 は V カットと他の切断を比較し、穴の深さが 2.5 m 未満の場合には V カットが最大の発破効率をもたらすと結論付けました。 Chakraborty ら 15 は、小さなトンネルでは平行切断は V 切断ほど生産的ではないことを示し、経験的な関係が構築されました。 Soroush et al.16 は、さまざまな発破モデルで、発破結果に対する穴の直径とトンネルの切羽面積の影響と感度を調査し、同様の条件下では V カットの方が平行カットよりも多くの切断穴が必要であると指摘しました。 Cardu と Seccatore17 は、平行な穴カットを持つトンネル弾は、傾斜した穴カットを持つトンネル弾よりも高い引抜き効率を持つ傾向があると報告しています。 Wang et al.18 によれば、V カットには、ボーリング穴が少なく、岩石の鋳造が容易で、掘削精度の要件が低いという利点があります。 しかし、1 つまたは複数のブームを備えた油圧ジャンボの開発の結果、平行穴カットの傾向が現れています。 さらに、平行穴切削では送り角を変更する必要がなく、前進はトンネル幅の影響をあまり受けません19。