Обґрунтування параметрів вибухозахисної перемички для гасіння ударних повітряних хвиль при підземному видобутку руд - Автореферат

У більшості випадків здійснюють масові вибухи, які викликають утворення ударних повітряних хвиль (УПХ). Метою дисертаційної роботи є обґрунтування раціональних параметрів пружної вибухозахисної перемички для гасіння ударних повітряних хвиль, що виникають при підземному видобуванні руд підривним способом. Аналіз відомих конструкцій перемичок, приладів і апаратури для дослідження параметрів ударних повітряних хвиль довів, що для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: Розробити вимірювальний пристрій і обґрунтувати його параметри для дослідження ударних повітряних хвиль. В умовах діючого виробництва провести виміри параметрів ударних повітряних хвиль та установити характер їх зміни під час руху по гірничих виробках, зіставити теоретичні й експериментальні дані й оцінити вірогідність результатів досліджень. Ефективність ослаблення негативної дії вибуху коригується конструктивними параметрами переносної вибухозахисної перемички залежно від перерізу виробки та тиску на фронті ударної повітряної хвилі, який збільшується від контура до центра у співвідношенні: , де Рц і Рк - величини тиску ударної повітряної хвилі в центрі й у контуру виробки на відстані 350 мм; v - швидкість руху ударної повітряної хвилі в центрі виробки, м/с, що дозволяє ефективно управляти ударними повітряними хвилями при їх розповсюдженні по гірничих виробках.Проблемами, що стосуються видобування руд буропідривним способом, технологічними факторами, повязаними з використанням вибухових речовин та негативної дії УПХ під час руху по гірничих виробках і способах їх гасіння займалися багато науково-дослідних організацій і вищих навчальних закладів гірничого профілю, таких як Інститут геотехнічної механіки ім. Існуючі методи розрахунку перемичок для гасіння УПХ не враховують різноманіття конструкцій, а відомі вибухозахисні перемички мають велику вагу і складаються з громіздких конструктивних елементів, що ускладнює їх доставлення на місце спорудження, підвищує трудомісткість робіт і в деяких випадках не відповідають правилам технічної безпеки шахт. Розроблене програмне забезпечення вирішує комплекс задач, повязаних з поширенням УПХ по гірничих виробках, дозволяє робити теоретичний прогноз і аналіз параметрів УПХ, вибирати за отриманими результатами розрахунків способи боротьби з УПХ і визначати безпечні відстані для людей та устаткування. Надлишковий тиск УПХ, що витримує перемичка, складає: , Па, (1) де k і Dl - відповідно коефіцієнт жорсткості (Н/м2) і граничне подовження (м) матеріалу захисного елемента перемички; Для визначення чисельних параметрів перемички необхідно знати міцність і деформаційні властивості захисного елемента перемички (k, ?l), у звязку з цим в роботі виконані відповідні лабораторні дослідження.У дисертації на основі аналітичних, фізичних і натурних досліджень вирішена актуальна науково-практична задача обґрунтування параметрів вибухозахисної перемички для гасіння ударних повітряних хвиль при підземному видобуванні руд буропідривним способом, що базується на взаємозвязку між проведенням масових вибухів при видобуванні руд і локалізацією ударних повітряних хвиль вибухозахисними перемичками. Обґрунтовано конструкцію, параметри та створено вимірювальний пристрій для дослідження ударних повітряних хвиль при буропідривних роботах у виробничих умовах. Встановлено характер поширення ударних повітряних хвиль при проведенні підготовчих виробок і масовому вибуху, за результатами яких отримані чисельні значення тиску ударної хвилі, необхідні для обґрунтування параметрів вибухозахисної перемички і розробки рекомендацій з її застосування. Розроблене програмне забезпечення розрахунку параметрів ударних повітряних хвиль під час руху по гірничих виробках, яке дозволяє підвищити точність розрахунків величини тиску, імпульсу та часу дії ударної хвилі до 15% завдяки врахуванню типу застосованої вибухової речовини та режиму короткоуповільненого висадження. Встановлено залежність зміни тиску ударної повітряної хвилі по поперечному перерізу виробки Рц / Рк = 1,25е0,0015v і визначено, що в центрі виробки тиск в 1,5-1,7 рази більше, ніж у приконтурній зоні.

2. Основний зміст роботи