Обґрунтування параметрів селективної технології видобування вапняків для потреб цукрової промисловості - Автореферат

Україна має значні промислові поклади вапнякових порід, більша частина яких представлена неоднорідною за складом і кондицією сировиною, яка характеризується складною геологічною будовою, наявністю великих зон звітрілих вапняків, осередків переподрібнення, карстів, глинистих прошарків, обводнених ділянок. Робота виконувалась відповідно до плану держбюджетних робіт Міністерства освіти і науки України у рамках науково-дослідної теми "Вплив гірничопромислового комплексу на навколишнє середовище, теоретичне обґрунтування заходів з поліпшення екологічної і техногенної безпеки та розробка і впровадження екологічно чистих технологій видобування і переробки сировини", 2002 р., реєстраційний номер 0102U001343; пріоритетного напрямку розвитку науки і техніки України № 4 "Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології" відповідно до постанови Верховної Ради України від 16.10.1992 року № 2705. Для досягнення мети роботи поставлені та вирішені такі задачі: Встановити залежність між швидкістю буріння вапняків шарошковими верстатами та механічною міцністю породи як спосіб забезпечення оперативного геоконтролю; Якість подрібнення неоднорідних вапняків вибухом та ефективність селективної технології їх видобування забезпечуються застосуванням розосереджених вибухових зарядів, конструкція яких обґрунтовується даними оперативного геоконтролю та розрахунком питомих витрат вибухівки окремо по кожній свердловині блоку. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці методики проведення оперативного геоконтролю масиву неоднорідних вапняків за даними взаємозвязку швидкості буріння та міцності на стискання; розробці датчика швидкості буріння для шарошкового верстата і програмного продукту документування та опрацювання даних геоконтролю, що надходять до програмно-апаратного комплексу геоконтролю.Проаналізовано та здійснено порівняльний аналіз технології їх видобування. На сьогодні накопичено значний обсяг досліджень у галузі селективного видобування, перероблення та комплексного використання карбонатних порід, що представлені у роботах Бея В.П., Шлайна І.Б., Терещенко О.П., Сіренка В.М., Бєздєнєжних В.М., Гайдукова Е.Е., Удайя Г.С., Швєцова М.С., Бакки М.Т., Смирнова А.Г., Воробйова В.Д., Громова О.И., Родіна Р.А., Ніснєвича М.Л., Жукова С.О., Фролова О.О., Остомецького М.А., Койроса Г.Б., Ямщикова В.С., Алі Бін А. Г. Аналіз стану сировинної бази вапняків як сировини для цукрової промисловості показує, що запаси родовищ вапняків порівняно з їхніми загальними обсягами відпрацьовані на 63,5 %.Виконано аналітичні дослідження залежності механічної швидкості буріння порід від режимних параметрів буріння та механічних властивостей порід. Розосереджене заряджання пропонується виконувати на підставі даних оперативного геоконтролю за швидкістю буріння, з визначенням середнього класу міцності неоднорідних вапняків, а також і питомих витрат вибухівки, окремо по кожній свердловині вибухового блоку за залежністю (3): , МПА, (3) де - потужність порід і-го класу міцності, що зафіксовано у свердловині на підставі проведення геоконтролю, м; Визначено особливості, що впливають на зниження ефективності видобування, підготування до виймання та умови, що спричиняють підвищений вихід негабариту завдяки наявності в покладі міцних локальних зцементованих зон вапняків. Подальші експериментальні дослідження з визначення залежності швидкості буріння від межі міцності на стискання при незмінних номінальних параметрах режимів буріння: осьовому зусиллю на вибій р = 9 тонн; частоті обертання долота n = 120 об/хв; продуктивності компресора видалення шламу - 8,5 м3/хв, ця залежність описується математично як (5): , м/год, (5) та зображується графіком, представленим на рис.1. У четвертому розділі наведено рекомендації стосовно виконання оперативного геоконтролю вапняків на базі розробленого автором програмно-апаратного комплексу, до складу якого входить датчик швидкості буріння, підключений до ЕОМ, та програма вимірювання і документування швидкості буріння "Deep meter".Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, яка містить нове вирішення актуального науково-прикладного завдання обґрунтування параметрів селективної технології видобування неоднорідних вапняків, що ґрунтується на оперативному геоконтролі вапнякового масиву і забезпечує підвищення якості видобутої сировини, зменшення виходу негабариту, підвищення техніко-економічних показників виробництва. Виконані дослідження дали змогу отримати наступні наукові висновки та рекомендації: Теоретично обґрунтована та експериментально доведена ефективність виконання оперативного геоконтролю на неоднорідних вапняках за взаємозвязком міцності порід та швидкості їх буріння. Встановлено: математичний звязок між режимними параметрами буріння та його механічною швидкістю на детритово-літотамнієвих вапняках; емпіричний звязок між механічною швидкістю буріння вапняку, частотою обертання бурової шарошки та зусиллям подачі на вибій; взаємозвязок між межею міцності вапняків

Основний зміст роботи