Науковий вісник НГУ

Ефективність підготовки гірничої маси на кар’єрах будівельних матеріалів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 18 вересня 2018

Опубліковано: 27 серпня 2018

Перегляди: 3347

Authors:

О. К. Іщенко, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0003-2449-5258, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, е-mail:  Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. М. Коновал, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-6740-6617, Черкаський державний технологічний університет, м. Черкаси, Україна

К. С. Іщенко, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, orcid.org/0000-0003-2237-871Х, Інститут геотехнічної механіки імені М. С. Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна, е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Провести оцінку ефективності відбивання гірських порід у масиві складної будови з використанням нової конструкції свердловинного заряду для розробки ресурсозберігаючого та екологічно безпечного способу видбійки будівельної сировини на нерудних кар’єрах.

Методика. Для обгрунтування раціональних параметрів вибухового руйнування порід складної будови, якими є граніти, в умовах кар’єру „Сівач“ проведені експериментальні дослідження із вивчення структури породного масиву ‒ орієнтування мікротріщин різної морфології та анізотропії фізико-механічних властивостей породоутворюючих мінералів і їх просторове положення на блоці. Досліджені основні характеристики трещинної будови гранітного масиву з використанням методу стереофотозйомки оголених забоїв на горизонтах, обраних для промислових випробувань розробленого способу вибухової відбійки гірських порід.

Результати. Експериментальними дослідженнями визначено вплив тріщин на характер вибухового руйнування анизотропного масиву. Для цього уздовж лінії забою були пробурені шпури діаметром 43 мм на глибину 1.0‒1.5 м і в них підірвані заряди патронованих вибухових речовин (ВР) ‒ амоніт № 6 ЖВ. За розміром великої а і малою b осей воронки вибуху та її орієнтуванні відносно сторін світу, був розрахований коефіцієнт анізотропії з виразу К = a/b, що склав у середньому 1.14. Із використанням розробленої номограми та урахуванням даних коефіцієнту анізотропії були скориговані параметри сітки свердловин діючого паспорта буропідривних робіт (БПР) на експериментальній ділянці блоку рівній 4,5 ´ 5,5 м замість 5 ´ 5 м. Із використанням змінених параметрів паспортів БПР проведені масові вибухи на експериментальній та контрольній ділянках і оцінені результати дроблення відбитої гірської маси з використанням методу косокутної фотопланіметріі. Результати промислових експериментів показали, що застосування змінених параметрів БПР з використанням конструкцій зарядів змінного перерізу зменшується приблизно на 30 % діаметр середнього шматка, а витрата промислових ВР на 10‒40 %. Вихід кондиційного шматка (201‒600 мм) збільшується на 10 %.

Наукова новизна. Наукова новизна запропонованої вибухової технології дроблення міцних гірських порід складної будови, реалізована в новому способі відбійки локально-тріщинуватих гірських порід, полягає в наступному:

- з урахуванням виявлених зон підвищеної тріщинуватості на контрольній та експериментальній ділянках встановлені напрямки локальних тріщин і протяжність зон підвищеної тріщинуватості в блоковому масиві відносно сторін світу за параметрами яких, був розрахований коефіцієнт анізотропії;

- за даними коефіцієнту анізотропії побудована номограма для коригування чинного паспорта БПР;

- за зміненими параметрами паспорта БПР у свердловинах, пробурених у масиві з вираженою локальною трещинуватістю, формували комбіновані заряди змінного перетину, що дозволяють поліпшити результати дроблення відбитої гірської маси.

Практична значимість. Представлені результати промислових випробувань запропонованої конструкції комбінованого свердловинного заряду змінного перетину, реалізованого в новому способі руйнування міцних локально-тріщинуватих гірських порід, дають можливість при постійній масі заряду збільшити його довжину і, як наслідок, більш рівномірно розподілити ВР за висотою уступу. При цьому змінюються умови передачі енергії від вибуху заряду ВР руйнуючому масиву із формуванням разноградіентного й різноспрямованого поля напружень. У такому силовому полі зростає роль розтягуючих і зсувних напружень, що сприятимуть більш рівномірному подрібленню гірських порід.

References.

1. Osenniy, V. Ya. and Osennya, N. V., 2013. About the boiler cavity and the rational design of the charge at breaking of strong ores under underground conditions. Development, use and ecological safety of modern granular and emulsion explosives, рр. 39‒41.

2. Osenniy, V. Ya., 2016. The penetration of the uprising excavations by blasting hole charges on the compensation cavity formed by the plasma method. USIV, 1(29), pp. 17‒20.

3. Efremov, E., Nikiforova, V., Krstkovsky, I., Ishchenko, K. and Nikolenko, E., 2018. Blasted breaking of hard medium under different gradient loading by elongated charges of variable diameter. Collection of research papers of National Mining University, 54, pp. 52‒60.

4. Tishchenko, S. V., Fedorenko, P. Y., Yeremenko, H. I. and Haponenko, I. A., 2015. Justification of the parameters of the downhole charge of an explosive with an air gap and a reflector from bulk materials. Metallurgical and Mining Industry, 2, pp. 90‒93.

5. Rakhmanov, R. A., 2013. Borehole charge designs with varying diameters at the top of the ledge. GIAB, 8, pp. 205‒207.

6. Norov, Yu. D., Bunin, Zh. V., Nuftullayev, G. S. and Zairov, Sh.Sh., 2016. Intensification of the destruction of an array of various rock rocks with explosive charges with a cumulative effect.Mining Journal, 2, pp. 32‒34.

7. Rakhmanov, R. A., 2013. Substantiation of the parameters of the combined design of a downhole charge for a different mountain massif. GIAB, 8, pp. 207‒209.

8. Dugartsyrenov, A.V., Kim, S.I., Belchenko, E.L. and Nikolaev, S. P., 2015. Requirements for the choice of parameters for blasting operations for crushing complex rock massifs by combined and additional charges. Blasting work, 113/70, pp. 142‒148.

9. Petrenko, V. D. and Konoval, S. V., 2014. Experimental investigation of influence of cross-sectional shape of charge on nature of solid medium destruction. Suchasnіresursoenergosberіhaiuchіtekhnolohіi hіrnychoho vyrobnytstva, 2, pp. 31‒43.

10. Krukovskii, A. P., Konoval, S. V., Kratkovskyi, I. L., Krukovskaia, V. V. and Ishchenko, K. S., 2015. Features of destruction of solid media by explosive charges of various shapes. News of Higher Education. Mining Journal, 5, pp. 75‒79.

11. Ishchenko, K.  S., Kratkovskyi, I.  L., Konoval, S.  V. and Konoval, V.  M.Institute of Geotechnical Mechanics named after M.  S.  Polyakov NAS of Ukraine, 2014. Method of blasting of local-fractured anisotro pic rocks. Ukraine. Pat. 105 730.

 повний текст / full article

• < Попередня
• Наступна >