Розробка методів відбійки різномісних гірських порід при термічному розширенні свердловин на кар’єрах - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка методів відбійки різномісних гірських порід при термічному розширенні свердловин на карєрахЦе, в першу чергу, зумовлено зміною фізичних властивостей гірських порід: більш вираженим проявом шаруватості, що веде до зростання питомої ваги контактуючих різноміцних гірських порід, їх обводнення та міцності. Сьогодні на багатьох залізорудних карєрах йде розробка досить міцних гірських порід з коефіцієнтом міцності, який сягає 18 балів і більше за шкалою професора М.М. Протодьяконова. Ось чому виникла нагальна потреба в постійному удосконаленні наявних та розробці нових способів руйнування таких порід, бо саме вони дозволяють значно підвищити ефективність усього подальшого технологічного процесу. Подальше удосконалення руйнування досить міцних гірських порід пішло шляхом використання комбінованого способу буріння: на першому етапі буріння вибухових свердловин виконується за допомогою верстатів шарошкового буріння, на другому етапі - їх розширення (утворення котлових порожнин) верстатами термічного буріння. Реалізація цього способу не є технічно простою, так як у випадку наявності контактуючих порід різної міцності буває надзвичайно важко (а інколи і неможливо) витримати раціональні параметри котлових порожнин, тому що при термічному способі розширення свердловин їх діаметр є величиною не постійною, а змінною.Поставлена в дисертаційній роботі мета досягнута виконанням досліджень за структурною схемою (рис.Подається огляд і аналіз робіт, присвячених застосуванню термічного способу руйнування гірських порід на відкритих розробках родовищ корисних копалин. Аналіз показав, що на відкритих гірничих роботах в країнах колишнього СРСР, США, Канаді, Японії, Індії та ін. широко застосовується термічне буріння і розширення вибухових свердловин, а за умов розробки міцних і дуже міцних гірських порід взагалі являється основним способом буріння. Дослідження термічного способу руйнування гірських порід різними авторами проводяться в таких напрямках: - створення нового і удосконалення існуючого обладнання і технології термічного буріння та розширення вибухових свердловин; дослідження параметрів вибухових свердловин і механізму термічного руйнування гірських порід; Великий вклад в теорію і практику термічного, електротермошарошкового буріння і розширення вибухових свердловин внесли В.Ф.Ці розробки відрізняються від існуючих тим, що обєм котлової порожнини визначається за тиском повітря, яке подається з мірної посудини в загерметизовану свердловину. 2 і складається з таких вузлів та деталей: кисневий балон (1) із стисненим повітрям (тиск повітря (2...3)?105 Па), який виконує функції повітряного компресора; мірна посудина (2) відомого обєму; устя свердловини (3). Контроль за роботою установки здійснюється за допомогою манометрів високого (9) і низького (10) тисків та рідинного манометра (11), яким вимірюють тиск повітря в системі. В кожній серії було виконано 12 експериментів з перемінною температурою в порожнині. На основі аналізу результатів експериментів була отримана формула для визначення уточненого обєму котлової порожнини Vy за його розрахунковим значенням Vp, знайденим за розробленою методикоюОсобливість запропонованого технічного рішення полягає в тому, що при утворенні котлових розширень в свердловинах, пробурених в породах різної міцності, використовується однаковий час термічного розширення, який дозволяє автоматично одержувати необхідний обєм котлової порожнини в породах з різною термобуримістю, яка, як відомо, залежить від міцності гірських порід. Це дозволяє мати постійну сітку розташування свердловин в межах даного блока, що спрощує схему підривання і забезпечує економію вибухових речовин, а також пального і окислювача в процесі терморозширення свердловин, не доводячи обєми розширень до великих значень в лекгоподрібнюваних гірських породах. В підривному блоці, який складається з різноміцних переміжних порід, виділяють одну породу, яка в даному блоці являється переважною. Після оббурювання блока за вибраними параметрами сітки свердловин приступають до утворення котлових розширень. В породах з більшою міцністю, а значить легко термобуримих, величина діаметра котла буде більша від розрахункової; в породах з меншою міцністю, а значить важкотермобуримих, величина діаметра котла буде менша від розрахункової.Приведені результати дослідження економіко-математичної моделі вартості видобування дуже міцних і важкоподрібнюваних порід при використанні комбінованого шарошково-термічного способу буріння вибухових свердловин. Аналітичні дослідження і статистична обробка даних, отриманих з практики добування дуже міцних порід дозволили встановити два види залежностей питомих витрат (грн./м3) на основні операції технологічного процесу: 1.

Основний зміст роботи