The effect of the blasthole diameter on the detonation velocity of bulk emulsion explosive in the conditions of selected mining panel of the Rudna mine

The blasting technique is currently the basic excavation method in Polish underground copper mines. Applied explosives are usually described by parameters determined on the basis of specific standards, in which the manner and conditions of the tests performance were defined. One of the factors that is commonly used to assess the thermodynamic parameters of the explosives is the velocity of detonation. The measurements of the detonation velocity are carried out according to European Standard EN 13631-14:2003 based on a point-to-point method, which determines the average velocity of detonation over a specified distance. The disadvantage of this method is the lack of information on the detonation process along the explosive sample. The other method which provides detailed data on the propagation of the detonation wave within an explosive charge is a continuous method. It allows to analyse the VOD traces over the entire length of the charge. The examination certificates of a given explosive usually presents the average detonation velocities, but not the characteristics of their variations depending on the density or blasthole diameter. Therefore, the average VOD value is not sufficient to assess the efficiency of explosives. Analysis of the abovementioned problem shows, that the local conditions in which explosives are used differ significantly from those in which standard tests are performed. Thus, the actual detonation velocity may be different from that specified by the manufacturer. This article presents the results of VOD measurements of a bulk emulsion explosive depending on the diameter of the blastholes carried out in a selected mining panel of the Rudna copper mine, Poland. The aim of the study was to determine the optimal diameter of the blastholes in terms of detonation velocity. The research consisted of diameters which are currently used in the considered mine.

Technika strzałowa jest obecnie podstawową metodą urabiania złóż w polskich kopalniach rud miedzi. Stosowane materiały wybuchowe charakteryzowane są najczęściej poprzez parametry wyznaczane na podstawie określonych norm, które szczegółowo opisują sposób i warunki prowadzenia badań. Jednym z parametrów, który jest powszechnie stosowany do oceny parametrów termodynamicznych materiałów wybuchowych jest prędkość detonacji. Pomiar prędkości detonacji jest wykonywany zgodnie z normą EN 13631-14:2003 i oparty jest na metodzie dwupunktowej, która określa średnią prędkość detonacji na zadanym odcinku. Wadą tej metody jest brak informacji o przebiegu procesu detonacji wzdłuż próbki materiału wybuchowego. Metodą pozwalającą uzyskać dane o propagacji fali detonacyjnej w ładunku jest metoda ciągła, która umożliwia analizę charakteru detonacji na całej długości ładunku materiału wybuchowego. W certyfikatach badań danego materiału wybuchowego podawane są najczęściej średnie wartości prędkości detonacji, jednak bez określenia charakterystyki ich zmian w zależności od gęstości czy średnicy otworu strzałowego. Dlatego też wartość ta jest niewystarczająca do oceny efektywności danego materiału wybuchowego. Analiza powyższego problemu pokazuje, że warunki lokalne, w jakich stosuje się materiały wybuchowe, znacząco odbiegają od warunków, w których prowadzi się badania normowe. Tym samym, rzeczywista prędkość detonacji może różnić się istotnie od wartości podawanej przez producenta. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań prędkości detonacji materiału wybuchowego emulsyjnego luzem w zależności od średnicy otworów strzałowych, przeprowadzonych w wybranym polu eksploatacyjnym kopalni Rudna. Celem pracy było określenie optymalnej, z punktu widzenia prędkości detonacji, średnicy stosowanych otworów strzałowych. Badaniom poddano średnice, które są obecnie stosowane w analizowanej kopalni.