Обґрунтування раціональних параметрів вибухових хвиль у піщаних гірських породах поблизу підземних споруд - Автореферат

Вибір раціональних параметрів вибуху призводить до зменшення витрат за рахунок зниження аварійних ситуацій, які можуть траплятися при впровадженні вибухових технологій. Знання закономірностей поширення вибухових хвиль у піщаних гірських породах, їх взаємодії з підземними спорудами, а також особливостей механічного ефекту вибуху дозволить знаходити шляхи раціонального використання енергії вибуху, керувати його дією. Цілеспрямована зміна параметрів вибуху, а також застосування технічних рішень, які забезпечують реалізацію керування, дає змогу здійснити регульовану дію на масив, досягти заданого технологічного ефекту, обмежуючи його негативний вплив на підземні споруди. Мета і задачі досліджень полягають в обґрунтуванні методики визначення раціональних параметрів проведення вибухових робіт в піщаних гірських масивах на основі експериментального дослідження закономірностей поширення вибухових хвиль та їх взаємодії з підземними конструкціями. Для досягнення мети і вирішення поставлених в даній роботі задач використовувався комплексний метод, що включає аналіз та узагальнення теоретичних та експериментальних результатів, полігонні дослідження дії вибуху з використанням оригінальних датчиків, використання фундаментальних положень теорії хвиль, аналіз експериментальних показників лабораторних та полігонних досліджень дії вибуху в піщаних гірських масивах з використанням статистичних обробок даних, вимірювання та аналітичний аналіз взаємодії вибухових хвиль з підземними конструкціями, узагальнення результатів експериментів та їх аналіз у вигляді методичних рекомендацій.Проте процеси, що виникають при вибухах у піщаних гірських масивах мало-заглиблених зарядів вивчені недостатньо. При вимірюванні параметрів ударних хвиль у породах (вільний вибух), а також заряди ВР розміщувалися у досліджуваному середовищі в одній площині на рівному віддаленні від денної поверхні . В результаті дослідження напружень в піщаних масивах встановлено, що максимальні їх значення при вибуху зосереджених зарядів на глибинах менших ніж 2 (м), при Q - маса заряду (кг), задовільно описуються степеневими функціями залежними від вологості масиву, і від глибини закладання заряду. Зі збільшенням глибини вибуху максимальні значення напружень зростають, наближаючись до фіксованих значень, що відповідають вибуху. Залежність імпульсу від приведеної відстані до заряду представлено у вигляді: Дослідження впливу глибини закладання заряду на механічний ефект вибуху показало, що залежності відносних діаметрів і глибини воронки від глибини закладання заряду мають максимуми, що зміщені один відносно іншого: глибина воронки викиду ще зростає до максимуму, у той час як діаметр воронки викиду починає зменшуватися.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі експериментальних досліджень закономірностей хвильових процесів в поверхневій зоні піщаних гірських масивів при вибуху зосереджених зарядів та дії імпульсних навантажень на підземні споруди вирішена важлива задача обґрунтування методики визначення раціональних параметрів проведення вибухових робіт, що підвищують ефективність використання енергії вибуху та збереження підземних споруд. Зміна максимальних нормальних напружень у пісках при поширенні сферичної ударної хвилі від відносної відстані і глибини закладання заряду задовільно описується експоненціальними функціями залежними від фізико-механічних властивостей масиву, і від глибини закладання заряду. Видимі діаметр та глибина воронки викиду при зміні глибини вибуху мають максимуми, що зміщені один відносно іншого. Вперше експериментально отриманий часовий зріз дифракційного процесу на підземній циліндричній перешкоді, що дало можливість оцінити максимальні напруження на стінках підземних конструкцій поблизу вибуху. Доведено, що максимальні значення компонентів тензора напружень у лобовій точці циліндричної конструкції не більш ніж у 2,3 рази вище чим при вільному вибуху, а значення напружень в інших точках перешкоди не більш ніж при вільному вибуху зосередженого заряду і не менш ніж при вільному вибуху лінійного заряду.

. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ