Закономерности трещинообразования при приложении взрывных нагрузок. Влияние времени замедления и схем взрывания на качество дробления горных пород. Определение рациональных параметров короткозамедленного взрывания для подготовки горных пород к выемке.
Аннотация к работе
Научная новизна результатов исследований: - теоретическими исследованиями установлено, что при взрыве в твердых средах наличие граничных условий в виде свободной поверхности приводит к формированию асимметричного поля растягивающих напряжений. На расстоянии тринадцати диаметров заряда напряжения по нормали к свободной поверхности в 1,5 раза превышают напряжения по образующим призмы выброса и в 2,5 раза по линии параллельной свободной поверхности; При взрывании моделей измеряли скорость роста трещин в направлении от заряда к свободной поверхности и в направлении, ему перпендикулярном, т. е. вдоль свободной поверхности. В органическом стекле средняя скорость роста трещин нормально свободной поверхности составила - 515 м/с, по образующей призмы выброса - 474 м/с, вдоль свободной поверхности - 400 м/с, в песчано-цементных блоках - по образующей призмы выброса - 750 м/с, вдоль свободной поверхности - 250 м/с. 2) показывают, что при МКЗВ увеличение времени замедления между взрывами смежных зарядов в глубь массива снижает выход фракции >40 мм (негабарита) на 9,5-20,0% по сравнению с комбинацией мгновенного и короткозамедленного взрывания и МКЗВ с равными замедлениями между зарядами в ряду (параллельно свободной поверхности) и между рядами (перпендикулярно свободной поверхности).В результате выполненных в диссертационной работе исследований дается решение научно-практической задачи - обоснование оптимальных для дробления крепких горных пород интервалов замедления и схем взрывания на основе учета асимметричности поля скоростей трещин вблизи свободной поверхности и времени смещения породы от взрыва предыдущих зарядов, позволяющее значительно повысить эффективность добычи полезных ископаемых открытым способом с применением БВР. В вопросе выбора величины замедления наметилось два взаимоисключающих направления: первое - на увеличение замедления до величины, обеспечивающей формирование дополнительных обнаженных поверхностей, второе - на уменьшение замедления до величины, меньшей начала сдвижения пород. Установлено, что основными параметрами, существенно влияющими на эффективность отбойки горных пород при МКЗВ, являются время замедления между взрывами смежных зарядов в ряду и между рядами зарядов и схемы их взрывания. На расстоянии тринадцати диаметров заряда напряжения по нормали к свободной поверхности в 1,5 раза превышают напряжения по образующей призмы выброса и в 2,1 раза по линии, параллельно свободной поверхности. Установлено, что при МКЗВ наилучшее качество дробления достигается при полном развитии независимых максимальных зон дробления от взрыва каждого из зарядов с образованием наибольшего числа обнаженных поверхностей около взрываемых зарядов.