Обґрунтування параметрів конструкційних елементів розосереджених зарядів для підвищення якості підготовки гірської маси в кар’єрах - Автореферат

Ключовою ланкою в технології видобутку скельних нерудних будівельних матеріалів є буровибухові роботи, які визначають інтенсивність і рівномірність подрібнення гірських порід та ефективність наступних технологічних процесів переробки мінеральної сировини. Інтенсифікація дроблення гірських порід за рахунок збільшення питомих витрат вибухових речовин (ВР) повязана зі збільшенням токсичних викидів в атмосферу карєру і з підвищенням вмісту перездрібнених фракцій, які, у більшості випадків, є некондиційними, а внаслідок зростання щільності мікротріщин знижується міцність утворених шматків. гірничій карєр детонатор свердловина Ураховуючи різні умови руйнування частини масиву, що відбивається, з висотою уступу, використання суцільних однорідних свердловинних зарядів ВР обмежує можливості підвищення інтенсивності та рівномірності дроблення гірських порід. тому, при вибуховій відбійці гірських порід використовують розосереджені заряди з повітряними і комбінованими інертними проміжками, не зважаючи на те, що не завершена методика розрахунку параметрів їх конструкційних елементів, до яких належать маса окремих частин розосереджених зарядів, розміри, поєднання і взаємне розташування повітряних і породних проміжків, ініціаторів по довжині заряду. Матеріали дисертації повязані з виконанням наукових досліджень, проведених кафедрою технічної механіки Кременчуцького державного політехнічного університету імені Михайла Остроградського, і є складовою частиною держбюджетних науково-дослідних розробок відповідно до планових завдань Міністерства освіти і науки України: "Дослідження структури реакційної зони детонаційної хвилі вибухових речовин, розробка раціональних конструкцій зарядів" (10Д/05-ТМ, № ДР 01054000325, 2005-2007 р.р.), у виконанні якої автор брав участь як виконавець. Для розвязання поставлених задач використано комплекс теоретичних та експериментальних методів: аналізу й узагальнення сучасних уявлень про механізм вибухового руйнування гірських порід; аналітичних розробок на базі теорії руйнування і мікротріщинуватості гірських порід; експериментального визначення на полігоні питомих обсягів газоподібних токсичних викидів при вибуху різних типів ВР і конструкцій зарядів; експериментальних вимірів параметрів сейсмічних коливань ґрунту при здійсненні масових вибухів з використанням зарядів різних конструкцій; статистичної обробки результатів спостережень і зіставлення числових розрахункових параметрів з експериментальними вимірами; техніко-економічного аналізу.У вступі обґрунтовано актуальність роботи і показано звязок з науковими програмами, сформульована мета й основні задачі досліджень, наведені наукові положення, які винесені на захист, показана наукова новизна і практична цінність отриманих результатів, а також рівень апробації результатів роботи. У першому розділі розглянуто сучасний стан технології підготовки гірничої маси на карєрах, що розробляють карбонатні породи. Виконано оцінку фізико-технічних властивостей гірських порід і тріщинуватості масивів як обєкта руйнування, причому математичний опис процесу руйнування матеріалу залежить від моделі середовища. Останніми десятиліттями теорії руйнування стали предметом пильної уваги науковців і вже далеко вийшли за класичні рамки, перейшовши на атомно-молекулярний рівень. Значний внесок у вивчення механізму руйнування гірських порід вибухом внесли вчені: Є.Г.Тому в роботі досліджена можливість концентрації енергії вибуху в нижній частині свердловини за допомогою комбінованих інертних проміжків, що поєднують повітряні порожнини і породні корки (рис. в2 - коефіцієнт, що залежить від типу ВР у зарядах, щільності заряджання і міцності породи (рис. 2) дозволила зробити наступні висновки: 1) задовільне опрацювання підошви уступу може бути досягнуто без перебуру та використання комбінованих інертних проміжків при відбійці маломіцних порід зарядами ВР з високою питомою енергією і великою щільністю заряджання, оскільки в цьому випадку розрахована довжина породного корка ln = 0 або близька до 0; Положення зони посиленого вибухового впливу залежить від швидкості детонації в заряді ВР і взаємного розташування бойовиків: , (3) де Z - відстань від верхнього торця заряду до зони посиленого вибухового впливу, м; Оскільки один із методів підвищення якості підготовки гірничої маси передбачає використання розосереджених зарядів з повітряними і комбінованими інертними проміжками, в роботі встановлено вплив конструкцій зарядів на обсяг і склад утворених токсичних газоподібних викидів, для чого на полігоні у вибуховій камері обємом 3 м3 була проведена серія спеціальних експериментів.На цьому ж карєрі проведено серію експериментальних масових вибухів, у яких розосереджені свердловинні заряди формували з постійною відносною довжиною повітряного проміжку, але з різними величинами мас ВР верхньої та нижньої частин заряду. У процесі досліджень встановлювали вплив різних співвідношень мас верхньої та нижньої частин розосереджених зарядів на інтенсивність дроблення (діаметр середнь

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ