авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Обоснование технологии круглогодичного производства взрывных работ при селективной добыче карбонатных пород на примере афанасьевского месторождения

-- [ Страница 2 ] --

На основе распада произвольного разрыва можно рассмотреть падение фронта детонационной волны на стенку взрывной камеры. В таблице 1 приведены основные характеристики ЭВВ.

На рисунке 1 и 2 показаны параметры детонационной волны ниже ударной адиабаты среды. Давления и скорости частиц в окружающей среде и в продуктах детонации по обе стороны от границы станут одинаковыми. При распространении ударной волны вторичного сжатия в продуктах детонации в горной породе также распространится ударная волна для карбонатной горной породы, мерзлых сугликов при использовании ЭВВ.

Полученные данные дают возможность в дальнейшем исследовании определять радиусы дробления, трещинообразования для известняка и мерзлых вскрышных пород.

 Ударные адиабаты в известняке и параметры состояния продуктов детонации ЭВВ -1

Рис. 1. Ударные адиабаты в известняке и параметры состояния продуктов детонации ЭВВ

 Ударные адиабаты в мерзлых суглинках и параметры состояния продуктов-2

Рис. 2. Ударные адиабаты в мерзлых суглинках и параметры состояния продуктов детонации ЭВВ

  1. Для разработки вскрышного мерзлого уступа ЭШ 10/70 необходимо провести взрывное разупрочнение с верхней бровки уступа с помощью совмещения зон трещинообразования и совмещения зон дробления в кровле уступа.


Мерзлые грунты являются многокомпонентными средами и представляют собой совокупность минеральных зерен, находящихся в контакте между собой, но не заполняющих всего пространства и практически не имеющих молекулярных связей между собой. Промежутки между зернами или минеральными частицами заполнены жидкими и газообразными компонентами. Основное отличие грунтов от горных пород заключается в существовании меньшей прочности связей между твердыми частицами. Сезонное промерзание грунтов и пород является сложным криогенным процессом, при котором физико-механические свойства грунтов постоянно меняются как по глубине промерзания, так и во времени. Это связано с изменением влажности грунта вследствие миграции влаги к границе промерзания и её фазовых переходов. На основе экспресс метода разработанного сотрудником центра геомеханики и проблем горного производства к.т.н. Коршуновым В.А. получены данные на рисунках 3, 4, 5.

 Предел прочности при одноосном сжатии в зависимости от температуры -3

Рис. 3. Предел прочности при одноосном сжатии в зависимости от температуры

 Предел прочности при одноосном растяжении в зависимости от температуры Рис.-4

Рис. 4. Предел прочности при одноосном растяжении в зависимости от температуры

 Паспорт прочности вскрышных пород при t=+200C до t=-300С Ведение вскрышных работ на-5

Рис. 5. Паспорт прочности вскрышных пород при t=+200C до t=-300С

Ведение вскрышных работ на месторождениях ведется драглайнами, мощность вскрышных пород колеблится от 12 до 20 м. При достижении отрицательных температур от -20 0С и выше, работа драглайна без предварительной подготовки породы будет связана с поломками, дорогостоящим ремонтом и остановкой добычного участка или карьера.

Рис. 7. Параметры сетки скважин на вскрышном уступе

Разработана технология разупрочнения мерзлых вскрышных пород позволяет в кротчайшие сроки с минимальными потерями (финансовые и временные) подготовить породу для работы драглайна. На рисунке 7 показано совмещение зон дробления на верхней части уступа. Дробление позволяет мерзлой породе не смерзаться до первоначальной состояния и при необходимости, её можно разрыхлить бульдозером. На рисунке 7 показано совмещение зон дробления по откосу уступа, мерзлые вскрышные породы разупрочняются, что дает возможность начать работу драглайна непосредственно после взрыва.

Данная технология ведения БВР позволяет экономить на бурении по промерзшему борту уступа повысить безопасность ведения буровзрывных работ и уменьшить удельный расход ВВ.

3. С целью выравнивания бортов карьера и снижения выхода негабарита следует проводить взрывы дополнительных зарядов по периметру блоков.

При ведении взрывных работ на карбонатных месторождениях основным местом выхода негабарита и образованием заколов является верхняя часть уступа по периметру взрываемого блока. Это связано со сложными горно-геологическими условиями, такими как трещиноватость, блочность, слоистость взрываемого блока. Трещиноватость определяет прочность массива горных пород и определяет условия распространения волны напряжения.

Для уменьшения зон заколообразования предлагается забуривать по периметру взрываемого блока дополнительные скважинные заряды. Длина заряда дополнительной скважины составляет 0,5-0,6 м, а диаметр скважины 160 мм, данный цилиндрический заряд можно разделить на сферические заряды, диаметры которых должны быть равна диаметру скважины. Каждый полученный отдельный заряд можно рассматривать как сферический заряд. Таким образом, мы получим 3-4 сферических заряда. Волна напряжения в заданной точке вычисляется геометрическим суммированием элементарных волн напряжения с учетом углов , образованных направлениями радиусов , с направлением нормали к площадке в точке наблюдения, вычисляется по формуле (1):

, (1)

Где - расстояние i-го элементарного заряда до точки наблюдения; - угол образован направлениями радиусов с направлением нормали к площадке в точке наблюдения; - радиальная составляющая волны напряжения по рассматриваемому направлению; - тангенциальная составляющая волны напряжения по рассматриваемому направлению.

Для решения сферического заряда нужно:

Определение эквивалентного радиуса согласно закону энергетического подобия сферического заряда:

, (2)

где - плотность ВВ; - теплота взрыва; – радиус заряда.

Полная энергия диссипации по всем частицам внутри возмущённой области для сферического заряда:

, (3)

где - удельная энергия диссипации; - диссипация энергии определенная на предыдущих шагах; - плотность породы; – относительные расстояния, на которых проводился расчет.

При наличии энергии диссипации вводится понятие эффективного радиуса, определяемого на каждом шаге расчета. Для сферического заряда он будет равен:

, (4)

где – - потенциальная энергия заряда.

При отсутствии диссипации энергии зависимость напряжения (радиальная составляющая волны напряжения) от относительно радиуса , определяется по формуле вида Зельдович для идеально-упругой среды:

, (5)

где – напряжение, возникающее на контакте заряд-среда; – относительный радиус.

Тогда при наличии диссипации, максимальное напряжение с учётом введения эффективного радиуса и добротности для сферического заряда будет определяться:

, (6)

где . Также можно определить тангенциальную составляющую волны напряжения и сдвиговое напряжение.

Получены данные по радиусам трещинообразования для цилиндрических и сферических зарядов таблицы 2, 3.

Разработанные параметры дополнительных скважинных зарядов позволяют взрывать блоки любой формы, отдельно разрушать блоки химический состав которых не соответствует технологии производства цемента, тем самым сократить расходы не только на БВР, но и повысить качество цемента, уменьшить затраты на усреднение шихты. Уменьшение зоны заколообразования позволяет отказаться от регулярной оборки уступов. Выход негабарита составляет 0 %, что исключает риск остановки процесса производства цемента на заводе из-за попадания в щековую дробилку кусков негабарита. Снижается энергетическая нагрузка по потреблению энергоресурсов так как 60 % себестоимости цемента составляют затраты на газ и электроэнергию. Применение дополнительных скважинных зарядов дает возможность повысить безопасность буровых работ, отказаться от первичной стадии дробления, от доставки на заводы автотранспортом и перейти на конвейерный способ доставки или использовать гидрофол.

Таблица 2

Радиусы зон трещинообразования и дробления при взрыве ЭВВ и игданита в известняке цилиндрический заряд

Взрывчатые вещества Радиус дробления Радиус трещинообразования
1 Centra gold 100 2,55 3,04
2 Эмульсен га 2,79 3,31
3 Гранемит И-50 2,75 3,27
4 Игданит 2,08 2,49
5 Nobelit 2030 2,38 2,83
6 Power 2500 2,57 3,07
7 Сибирит 1000 2,14 2,54

Таблица 3

Радиусы зон трещинообразования и дробления при взрыве ЭВВ и игданита в известняке сферический заряд

Взрывчатые вещества Радиус дробления Радиус трещинообразования
1 Centra gold 100 1,25 1,78
2 Эмульсен га 1,45 2,08
3 Гранемит И-50 1,33 1,91
4 Игданит 1,02 1,57
5 Nobelit 2030 1,16 1,67
6 Power 2500 1,16 1,65
7 Сибирит 1000 1,18 1,69

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая диссертационная работа является законченной научно-квалификационной работой, в которой представлено решение актуальной для горно-добывающих предприятий задачи – снижение выхода негабарита, уменьшение зон заколообразования, а также обоснование использования технологии разупрочнения вскрышных пород в зимнее время с учетом совмещения зон дробления, трещинообразования, физико-механических свойств горной породы, детонационных характеристик эмульсионных взрывчатых веществ.

Основные научные результаты и выводы заключаются в следующем:

  1. Определена зависимость между зонами заколообразования и параметрами БВР.
  2. Получены значения радиусов трещинообразования и дробления во вскрышных мерзлых породах для различных эмульсионных ВВ с учетом энергии диссипации.
  3. Определена эффективности использования энергии взрыва различных эмульсионных ВВ и параметров БВР при разрушении карбонатных горных пород.
  4. Разработаны параметры БВР расстояние между скважинами в ряду, линия наименьшего сопротивления, обеспечивающие экономическую и энергетическую эффективность при производстве массовых взрывов для карбонатного сырья.
  5. Разработаны параметры для дополнительных скважинных зарядов обеспечивающих снижения выхода негабарита и выравнивания бортов карьера.
  6. Разработаны параметры БВР для разупрочнения вскрышных глинистых пород в зимний период, обеспечивающие выполнение условий циклично- поточной технологии.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Бульбашев А.А. Расчет параметров БВР на основе сопряжения зон разрушения для пористых и трещиноватых пород / М.Г. Менжулин, А.В. Федосеев, М.В. Захарян, П.И. Афанасьев, А.А. Бульбашев // Взрывное дело. №105/62. М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГК», 2011 С. 62-67.
  2. Бульбашев А.А. Определение детонационных параметров эмульсионных ВВ и напряжении на стенке взрывной полости при разрушении карбонатных пород /М.Г. Менжулин, А.П. Бульбашев, П.И. Афанасьев // Горный информационно аналитический бюллетень №2 2012г. С. 312-317.
  3. Бульбашев А.А. Разработка мер по снижению мелких фракций и негабаритов при взрывном разрушении горных пород // М.Г. Менжулин, П.И. Афанасьев, А.А. Бульбашев, А.Ю. Казьмина // Горный информационно аналитический бюллетень №4 2012г. С. 333-336.

Бульбашев А.А. Решение о выдаче патента от 02.02.2012 по заявке № 2010154340 «Способ определения радиуса зоны переизмельчения горной породы при взрыве» / М.Г. Менжулин, П.И. Афанасьев, А.А. Бульбашев, М.В Захарян, А.Ю. Казьмина.

Бульбашев А.А. Решение о выдаче патент № 2010147583 «Скважинная забойка» / М.Г. Менжулин, П.И. Афанасьев, Г.П. Парамонов, А.А. Бульбашев, Ю.А. Миронов.

 Взрываемый блок мерзлые суглинки Работа драглайна на взорванном-31 Рис. 6. Взрываемый блок мерзлые суглинки  Работа драглайна на взорванном вскрышном уступе Параметры БВР для-32 Рис. 8. Работа драглайна на взорванном вскрышном уступе

 Параметры БВР для уступа известняка. 1 зона дробления; 2 - зона разрушения за-33

Рис. 9. Параметры БВР для уступа известняка. 1 зона дробления; 2 - зона разрушения за счет газообразных продуктов взрыва



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.