Розробка ресурсозберігаючої технології підземної відбійки міцних і надто міцних залізних руд - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наукРозробка родовищ багатих руд Кривбасу досягла значних глибин: шахта “Ювілейна” ВАТ “Суха Балка” працює на глибині 1500 м, а шахти ВАТ “КЗРК” ім. В основу дисертаційної роботи покладено результати, отримані автором при виконанні науково-дослідних робіт “Технологія відбивання руди за допомогою концентрованих зарядів в масиві, оконтуреному екрануючими щілинами” (№ 1-30-96); “Дослідження та розробка великомасштабної технології відбивання залізних руд, що забезпечує зниження собівартості видобутку руди та підвищення продуктивності праці” (КНД 3-88-2-94); “Розробка способів відпрацювання потужних покладів залізних руд з одночасним великомасштабним висадженням концентрованих зарядів і глибоких свердловин” (№ ДР 0195 U 022540), “Програма реструктуризації гірничорудних підприємств Криворізького басейну з підземного видобутку залізної руди” (Рішення колегії № 6/3 від 20.12.2000), а також при розробці галузевих програм Міністерства промислової політики, що виконуються інститутом “Кривбаспроект”. розробити й упровадити технологію відбійки міцних і надто міцних залізних руд із застосуванням концентрованих зарядів ігданіту, виробленого за розробленою технологією й екрануванням хвильової енергії вибуху в обємі обвалюваного блоку; Високий ступінь дроблення міцних руд при їх масовому відбиванні, що сприяє ресурсозбереженню підземного видобутку, досягається застосуванням ВКЗ з найпростіших безтротилових ВР (типу ігданіт), отриманих за розробленою технологією, у якій використовується властивість аміачної селітри при нагріванні до температури модифікаційного переходу (32,3 °С) збільшуватись в обсязі на 4,1 % з утворенням мікротріщин, після чого її змішують з дизельним паливом і витримують у закритій ємності під тиском 0,5-0,7 МПА 15-20 хв., що забезпечує глибоке проникнення дизельного палива в гранули, підвищує фізичну стабільність і вибухові характеристики. Особистий внесок автора в отриманні результатів досліджень, винесених на захист, полягає у формулюванні цілі роботи, її ідеї, наукової новизни, задач дослідження, проведенні теоретичних і експериментальних робіт, перевірці їх результатів у промислових умовах, визначенні параметрів ВКЗ, повітряної порожнини, породної подушки в його основі, штучного екрану з порушених вибухом гірських порід і параметрів розташування ВКЗ та штучних екранів у обвалюваному блоці, розробці технології виробництва ігданіту ІВТ-5 і технології відбивання міцних і надто міцних руд ВКЗ з ігданіту ІВТ-5 та впровадженні у виробництво результатів досліджень.Для заряду ВР, який вибухає в гірському масиві, з характеристиками щільності заряджання свв = 900 кг/м3, швидкості детонації щ = 4000 м/с, енергії вибуху е = 4285 КДЖ/кг, з фізико-механічними властивостями = 20 МПА і ? = 0,2 висота повітряної порожнини буде . Таким чином, для зарядів ВКЗ з діаметром 1,5-2 м ефективна довжина заряду дорівнює 0,5 W, тобто 10-12 м, а відношення довжини заряду L3 до діаметра d буде дорівнювати 5-8. При руйнуванні гірської породи ВКЗ необхідно розраховувати наступні параметри: відстань між зарядами по горизонталі (б), ЛНО (W), відстань між зарядами по вертикалі (Z) (рис. Ураховуючи, що напруження від зосередженого заряду убувають обернено пропорційно кубу відстані, а від подовженого - обернено пропорційно квадрату, то відстань від заряду до екрану буде дорівнювати: , (28) Схема проходження відбитої й переломленої хвиль через екран: А - хвиля стиснення від заряду Q; В - хвиля, відбита від стінки 1 (хвиля розтягнення); С - хвиля стиснення, що пройшла через стінку 1; Д - хвиля стиснення, яка відбилася від стінки II й пройшла через стінку 1 в бік заряду; Е - хвиля стиснення, що пройшла через стінки I і II.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій на підставі досліджень вирішена актуальна науково-технічна проблема - розроблена технологія видобутку магнетитових кварцитів, при якій собівартість не перевищує граничну ціну, що дозволяє рентабельно збагачувати кварцити на ГЗК Кривбасу. Теоретично встановлені залежності, які дозволяють обґрунтувати конструктивні параметри вертикального концентрованого заряду ВР, висоту породної подушки й повітряної порожнини, а також параметри відбивання масиву вертикальними концентрованими зарядами ВР. Максимальна ефективність дії вибуху може бути досягнута за рахунок обємного (за всіма шістьма площинами) екранування хвиль напружень, що генеруються зарядом ВР, розташованому в “центрі рівноефективної дії вибуху” обвалюваного масиву та використання їх енергії для додаткового подрібнення масиву блока. Експериментально доведено, що при вибуху ВКЗ в масиві, оконтуренному екранами, ширина зони руйнування породи углиб масиву дорівнює 0,7 ЛНО. Промислова перевірка розробленої технології на ВАТ ”Суха Балка” і в карєрі ВАТ ”ІНГЗК” показала її високу ефективність: якість дроблення руди в блоці, оконтуреному екранами, вища, ніж при обваленні за звичайною технологією.

. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ