Управління детонаційним процесом в подовжених зарядах при руйнуванні породних масивів - Автореферат

Міністерство освіти і науки УкраїниНауковий керівник: доктор технічних наук, професор Кравець Віктор Георгійович, Національний технічний УНІВЕРСИТЕТУКРАЇНИ “Київський політехнічний інститут” (НТУУ “КПІ”), завідувач кафедри. Захист відбудеться 25.09.2008р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.22 при Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут ”) за адресою: 03056, м. З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Можливість керування ефективністю використання енергії вибуху промислових свердловинних зарядів скінченних розмірів і механізмом передачі енергії вибуху в руйнований масив гірських порід у першу чергу визначаються характером зародження і розвитку детонаційних процесів в зарядній камері при вибуху ініціатора. Дисертація повязана із планами НДР Національного НДІ промислової безпеки та охорони праці, результати досліджень по ній отримані при виконанні наукових тем: «Розробка безпечної й ефективної технології підривних робіт свердловинними зарядами вибухових речовин у полімерних гнучких оболонках» (№ ДР 0102U000696) і «Дослідження й розробка прогресивних і безпечних технологій підривних робіт з використанням вибухових речовин місцевого приготування в умовах залізорудних карєрів Кривбасу» (№ ДР 0102U006895), у яких автор брав участь в якості виконавця. Рішення поставлених у роботі завдань здійснено шляхом аналізу й узагальнення досягнень теорії й практики підривних робіт, сучасних положень про критерії ефективності вибухового розкладання подовженого заряду, аналітичних і експериментальних досліджень процесу започаткування детонації в подовженому заряді з використанням теорії подібності й розмірностей, а також застосування методів математичної статистики при обробці аналітичних і експериментальних даних і техніко-економічного аналізу отриманих результатів. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше: встановлено залежність зміни параметрів зони розгону детонації на контакті ініціатора з зарядом ВР від їх акустичних імпедансів, при яких мінімальні втрати енергії ініціатора у відбитій хвилі встонавлюються при співвідношенні імпедансів ініціатора і заряду ВР в межах 2,2…2,5; Практичне значення одержаних результатів полягає в обґрунтуванні методів керування процесом детонації свердловинних зарядів сумішевих ВР, що забезпечують контрольованість процесу руйнування шаруватих масивів гірських порід, для чого розроблені: раціональні способи конструювання бойовиків на основі встановлених закономірностей розвитку детонаційного процесу в системі “ініціатор - заряд ВР”;В достатній мірі не враховується вимога підвищення енергетики вибуху заряду ВР на початковому його етапі за рахунок форми, конструкції й місця розташування ініціатора, узгодження його детонаційних властивостей з характеристиками ініційованого заряду, забезпечення оптимального кута зустрічі фронту детонації із межею поділу ВР і породи, введення до складу ВР невибухових домішок з різними геометричними параметрами й фізико - механічними властивостями й ін. У другому розділі наведено результати вивчення процесу ініціювання промислового заряду, що складається з декількох етапів, основним з яких є передача ініціюючого імпульсу від бойовика зарядові ВР. При цьому незалежно від детонаційних і абсолютних геометричних параметрів бойовика максимум його енергії, яку можна передати в оточуючий масив, не перевищить 80%, а близько 20% енергії бойовика скеровується в осьовому напрямку на ініціювання. При DДШ = 8000м/с , DBP= 2500м/с і однакових щільностях ВР бойовика і заряду потрібно, щоб бойовик розкладався із швидкістю Doc= Dб = 2,2•DBP = 5500м/с. Така комбінація системи “бойовик - заряд ВР із спіраллю ДШ - заряд” дозволить створити перехідну зону з проміжним акустичним імпедансом, який буде меншим імпедансу бойовика в 2,2 рази і більшим імпедансу ВР заряду теж в 2,2 рази, що виключить надлишкові втрати енергії ініціювання на акустичному рівні.Дисертація є завершеною науково - дослідною роботою, у якій вирішено актуальне наукове завдання розробки методів започаткування, розвитку й підтримки детонації низькошвидкісних сумішевих вибухових речовин у подовженому заряді, що має особливе прикладне значення при руйнуванні шаруватих порід різної міцності. Встановлено, що відповідно до існуючих теоретичних і прикладних досліджень фізики й механіки взаємодії в системі “ініціатор - заряд - середовище” недостатньо вивчено ключові фактори, що забезпечують оптимальний механізм збудження процесу детонації і передачі енергії вибуху подовженого заряду в середовище і мають враховувати особливості трансформації детонаційних хвиль у промисловому заряді та структурно - текстурний склад руйнованого масиву.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ