Науковий вісник НГУ

Вплив поверхнево-активних речовин у зоні руйнування гірських порід на інтенсивність їх дроблення під дією імпульсних навантажень

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 13 серпня 2013

Опубліковано: 12 листопада 2012

Перегляди: 8225

Автори:

Я.С. Долударєва, кандидат технічних наук, доцент, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, доцент кафедри технічної механіки, м. Кременчук, Україна

Т.Ф. Козловська, кандидат хімічних наук, доцент, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, доцент кафедри безпеки життєдіятельності, м. Кременчук, Україна

В.Д. Леміжанська, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, аспірантка кафедри технічної механіки, м. Кременчук, Україна

А.І. Комір, Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, студент, м. Харків, Україна

Реферат:

Мета. Оцінка впливу поверхнево-активних речовин (ПАР) у зоні руйнування гірських порід на інтенсивність їх дроблення при дії імпульсних навантажень.

Методи. Вибухове неруйнівне імпульсне навантаження зразків лабрадориту з їх наступним одноосьовим стисканням.

Результати. Надходження поверхнево-активної речовини до мікротріщин в зоні руйнування знизило межу міцності породи при статичних навантаженнях у середньому на 23–25%. Отримані результати свідчать про те, що внаслідок зменшення поверхневої енергії на контактах мінеральних утворень під дією ПАР суттєво знижується міцність гірських порід. У процесі досліджень встановлено вплив середовища між зарядом вибухових речовин (ВР) і стінкою шпура на ефективність передачі енергії вибухового впливу й інтенсивність дроблення гірської породи. При заповненні шпура водою або розчином ПАР у результаті вибухової дії відбувається руйнування породи на безліч дрібних уламків, що свідчить про більш високу ефективність передачі енергії вибуху в частину масиву, що руйнується. Під час вибухової відбивки тріщинуватих обводнених масивів частина енергії вибуху витрачається на зміну кінетичної енергії руху рідини в пустотах і тріщинах масиву, що залежить від ступеня його обводненості та тріщинуватості.

Наукова новизна. Обґрунтовано, що поверхневий натяг розчинів ПАР у тріщинах є адгезійно–адсорбційним процесом, тобто відбувається взаємодія молекул поверхнево-активної речовини з поверхнею породи в тріщині за рахунок сил Ван-дер-Ваальса, водневих зв’язків, електростатичних сил. Головною рушійною силою цього процесу є зниження статичного модуля пружності гірської породи за рахунок дії сил поверхневого натягу ПАР і збільшення динамічного модуля пружності, результатом чого є зміна пластичності гірської породи, а це, у свою чергу, полегшує її дроблення та поліпшує якість підготовки гірської маси. Встановлено, що неруйнівний вибуховий вплив призводить до збільшення щільності дефектів кристалічної решітки та зниження міцності породи.

Практична значимість. Отримані результати дозволять під час застосування розчинів ПАР різної концентрації регулювати енергію вибухового імпульсу для цілеспрямованого дроблення гірських порід на відкритих розробках корисних копалин.

Список літератури / References:

1. Сынбулатов В.В. Направленное изменение деформационных характеристик горных пород поверхностно-активными веществами / Сынбулатов В.В. // Материалы Уральской горнопромышленной декады 4–14 апреля 2005 г. – Екатеринбург: УНУ, 2005. – С. 19–20.
Synbulatov, V.V. (2005), “Directional change of the deformation characteristics of rocks with the surface-active substances”. Proc. of the Ural mining decade, April 4–14, 2005, Yekaterinburg, pp. 19–20.

2. Латышев О.Г. Влияние трещиноватости горных пород на их деформационные характеристики / О.Г. Ла-тышев, С.С. Иванов // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. – 1992. – № 3. – С. 23–27.
Latyshev, O.G., Ivanov, S.S. (1992), “The influence of rock fracturing on its deformation characteristics”. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Gornyi zhurnal. no. 3, pp. 23–27.

3. Сынбулатов В.В. Кинетика насыщения горных пород активными растворами / Сынбулатов В.В. // Материалы Уральской горнопромышленной декады 3–13 апреля 2006 г. – Екатеринбург, 2006. – С. 19–20.
Synbulatov, V.V. (2006), “Kinetics of saturation of the rocks with the active substances”. Proc. of the Ural mining decade, April 3–13, 2006, Yekaterinburg, pp. 19–20.

4. Долударева Я.С. Обоснование рациональных параметров и конструкций шпуровых зарядов для снижения разупрочнения горных пород при направленном расколе: автореф. диссерт. на соискание ученой степени канд. техн. наук: спец. 05.15.09 „Геотехническая и горная механика“ / Долударева Яна Станиславовна. – Кременчуг, 2010. – 24 с.
Doludareva, Ya.S. (2010), “Foundation of rational parameters and constructions of blast-hole charges for reducing of the softening of rocks by directional split”, Abstract of Cand. Sci. (Tech.), Geotekhnicheskaya i gornaya mekhanika, published by M. Ostrohradskyi Kremenchug National University, Kremenchug, Ukraine.

2012_4_doludareva
2013-08-13  287.4 KB  1697

• Наступна >