Монастирьов Микола Васильович. Обґрунтування параметрів вибухопідготовки будівельної сировини в умовах гранітних кар'єрів з метою підвищення ефективності буровибухових робіт

brief description

Монастирьов Микола Васильович. Обґрунтування параметрів вибухопідготовки будівельної сировини в умовах гранітних кар'єрів з метою підвищення ефективності буровибухових робіт : Дис... канд. наук: 05.15.11 - 2007.

Монастирьов М. В. Обґрунтування вибухопідготовки будівельної сировини в умовах гранітних кар’єрів з метою підвищення ефективності буровибухових робіт. Рукопис
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.11 Фізичні процеси гірничого виробництва Донецький національний технічний університет, м. Донецьк, 2006р.
Метою роботи є підвищення ефективності комплексу БВР за рахунок раціональних технологічних параметрів способу свердловинної відбійки гірських порід .
Теоретично й експериментально доведено, щостворення у свердловинному заряді ВР збіжних детонаційних хвиль, за рахунок використання лінійних ініціаторів, змінює перерозподіл енергії вибуху, що витрачається на дроблення й перездрібнювання гірських порід і забезпечує зниження виходу негабаритних фракцій дроблення в 3,0 раз при зростанні кількості перездрібнених в 1,3 раза.
Доведено, що тип і властивості ВР, а також щільність його заряджання в свердловині повинно бути таким, щоб первісний тиск продуктів вибуху (ПВ) ВР у свердловині відповідав динамічній межі міцності гірської породи на стиск.
Основні результати роботи впроваджено на гранітних кар’єрах Донбасу.

У дисертаційній роботі викладено нове рішення актуального наукового - технічного завдання - підвищення ефективності комплексу БВР при вибуховій підготовці будівельної сировини в умовах гранітних кар'єрів, де проводять видобуток корисної копалини на щебені, за рахунок раціональних технологічних параметрів способу свердловинного відбою гірських порід.
Основні наукові висновки й практичні рекомендації, отримані під час виконання досліджень і впровадження розробок, полягають у наступному.
1. Проведений аналіз теоретичних й експериментальних досліджень вітчизняних і закордонних авторів, а так само досвіду роботи гірничодобувних підприємств показав, що сучасні способи підвищення ефективності дії вибуху не враховують відповідність параметрів вибухового перетворення фізико-механічним властивостям відбиваних порід, що призводить як до перездрібнювання гірської маси, так і до високого відсотка виходу негабаритних фракцій.
Таким чином, обґрунтування оптимальних параметрів навантаження, що дозволяють одержати високу якість дроблення при одночасному зниженні виходу перездрібнених фракцій, має значну практичну й наукову цінність.
2. Оптимізація параметрів навантаження, гірського масиву вибуховими навантаженнями полягає в усуненні дисипативних втрат енергії вибуху ВР на перездрібнювання гірських порід, що призводить до зниження виходу перездрібнених фракцій дроблення (Vпер). Встановлено, що ВР із більшим показником ізоентропи відповідають і більші обсяги Vпердля однієї й тієї самої гірської породи, що визначається законом зменшення внутрішньої енергії ПВ при розширенні.
3. Запропоновано методику розрахунку параметрів БВР, основану на обліку фізико-механічних властивостей середовища (,) і параметрів ВР (Q, r). Можливість правильного вибору типу ВР для конкретної гірської породи основана на коефіцієнті заповнення свердловини ВР, розрахованому як за об'ємною формулою, так і виходячи з умов роботи вибуху.
4. Уперше висувається параметр (), що визначає об'ємну частину тріщин, які виникають в області охопленій вибуховим впливом, у момент часу, коли тиск ПВ змінився до атмосферного значення. Це дозволяє ще на стадії експериментального висадження встановлювати оптимальний вихід продукції на одиниці об'єму ВВ () і розрахувати параметри БВР на уступі.
5. Встановлено, що при вибуховій відбійки гранітів практично всі промислові ВР за своїми детонаційними характеристиках не відповідають співвідношенню, що вимагає розробки способів і засобів підвищуючих значення початкового тиску ПВ свердловинних зарядів.
Для збільшення значення величини Рнзапропоновано створювати в свердловинному заряді ДХ, що поширюються від подовжених ініціаторів, розташованих уздовж усього заряду з діаметрально протилежних сторін. Це дає можливість створювати спрямований розліт ПВ і підвищувати до 2,0-2,2 рази тиск у фронті УХ (патент України на винахід №49695А, бюл. №9, 2002 р.).
Впровадження способу відбійки на кар'єрі ВАТ «Літос» дозволило в 2005 році одержати економічний ефект у сумі 7875 грн.
6. Запропоновано спосіб ведення буровибухових робіт (патент України на винахід №57233А, бюл. №6, 2003 р.), що дозволяє, як засвідчили промислові експерименти, підвищити якість дроблення за рахунок зниження виходу негабаритних фракцій в 3,0 рази.
7. Впровадження результатів дисертаційної роботи на кар'єрах асоціації «Укрвибухпром» може дати економічний ефект не менш 100,0 тис. грн. на рік.