WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

РУМЯНЦЕВ Александр Евгеньевич

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДРОБЛЕНИЯ ГОРНОЙ

МАССЫ НА ОСНОВЕ УЧЕТА ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ В ЗАРЯДНОЙ ПОЛОСТИ

ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГРАНИТНЫМ КАРЬЕРАМ

ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург – 2

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования ”Национальный минеральносырьевой университет "Горный”.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Парамонов Геннадий Петрович

Официальные оппоненты:

Закалинский Владимир Матвеевич доктор технических наук, ФГБУН ”Институт проблем комплексного освоения недр РАН”, ведущий научный сотрудник Трофимов Андрей Викторович кандидат технических наук, ООО “Институт Гипроникель”, центр физико-механических исследований, заведующий центром

Ведущая организация – ООО Научно-техническая фирма “ВЗРЫВТЕХНОЛОГИЯ”.

Защита состоится 3 июля 2013 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при “Национальном минерально-сырьевом университете “Горный” по адресу: 199106, Санкт-Петербург, 21-я линия, дом 2, ауд. 1166.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке “Национального минерально-сырьевого университета “Горный”.

Автореферат разослан 31 мая 2013 г.

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ СИДОРОВ

диссертационного совета Дмитрий Владимирович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Буровзрывные работы являются важнейшей составной частью технологического процесса добычи полезных ископаемых и составляют 20-30% затрат в их себестоимости. Повышение эффективности взрывоподготовки горной массы во многом зависит от совершенства технологий взрывных работ и максимально возможного использования энергии взрыва. При этом отбойка горной массы должна обеспечить требуемую степень дробления для получения максимальной производительности погрузочно транспортировочных средств и дробильно - сортировочного оборудования.

Проблеме разрушения горных пород взрывом посвящены работы Адушкина В.В., Викторова С.Д., Радионова Н.Ф., Кутузова Б.Н., Ханукаева А.Н., Казакова Н.Н., Закалинского В.М., Белина В.А., Боровикова В.А., Парамонова Г.П., Жарикова И.Ф., Покровского Г.И., Колмогорова А.Н., Дейч М.Е., Ванягина И.Ф., Геокчакяна М.Г., Демидюка Г.П., Менжулина М.Г. и др., внесших значительный вклад в теорию и практику взрывных работ при разработке месторождений полезных ископаемых.

Несмотря на значительные успехи в области совершенствования технологии взрывных работ и частичного обновления ассортимента промышленных взрывчатых веществ, технико-экономические показатели последних при разрушении скальных горных пород не в полной мере отвечают возросшим требованиям горного производства.

Так, на карьерах ОАО «Каменногрское КУ» отмечены проблемы выхода значительного количества негабарита при взрывании горного массива существующей технологией ведения БВР. Эту проблему можно решить, улучшив качество передачи энергии взрывчатого превращения горному массиву.

Наиболее полно использовать энергию взрывчатого превращения при разрушении горных пород возможно на квазистатической стадии взрыва путем управления газодинамическими процессами в зарядной полости с применением специальных конструкций зарядов и типов ВВ.

Поэтому изучение газодинамических процессов в зарядной полости скважинных зарядов и совершенствование методов расчета параметров буровзрывных работ, обеспечивающих повышение качества дробления горной массы, являются актуальными научнотехническими задачами.

Цель диссертационной работы. Повышение эффективности буровзрывных работ при разработке гранитных карьеров Ленинградской области.

Идея работы. Качество дробления горной массы должно определяться на основе оптимального выбора газодинамических параметров в зарядной полости при взрыве скважинных зарядов различных конструкций.

Основные задачи исследований:

1. Анализ методов управления энергией взрыва при разрушении горных пород.

2. Исследование влияния конструкций зарядов ВВ на формирование гранулометрического состава разрушенной взрывом горной массы.

3. Определение затрат энергии взрыва при уступной отбойке гранитов методом скважинных зарядов для условий карьеров ОАО «Каменногорское КУ».

4. Исследование газодинамических процессов в зарядной полости при взрыве зарядов различных конструкций.

5. Разработка рекомендаций к типовому проекту БВР, учитывающих значение газодинамических параметров продуктов взрыва различных конструкций скважинных зарядов.

Методы исследований. Работа выполнена с использованием комплекса методов исследований, включающего анализ и обобщение отечественных и зарубежных исследований технологий взрывного разрушения горных пород, численного моделирования газодинамических процессов в зарядной полости при взрыве скважинных зарядов, проведение экспериментальных работ в лабораторных и полигонных условиях, сравнительный анализ результатов лабораторных исследований с результатами полигонных испытаний по определению гранулометрического состава взорванной горной массы от взрыва зарядов различных конструкций.

';

Научная новизна работы:

1. Установлена зависимость качества дробления от газодинамических параметров в зарядной полости для зарядов различных конструкций.

2. Установлены закономерности изменения размеров зон трещинообразования при взрыве зарядов различных конструкций с учетом газодинамических параметров продуктов взрыва.

Основные защищаемые положения:

1. Целенаправленное изменение газодинамических параметров продуктов взрыва достигается путем выбора оптимальных энергетических характеристик заряда и его конструкции.

2. Получение заданного качества дробления взорванного массива возможно за счет изменения уровня динамического воздействия на стадии управления газодинамическими процессами в зарядной полости.

3. Сетку скважин, обеспечивающую повышение качества дробления горной массы, необходимо рассчитывать на основе совмещения зон трещинообразования для различных конструкций зарядов.

Практическая значимость работы:

• Разработаны рекомендации к расчету параметров БВР, учитывающие особенности действия продуктов детонации при взрыве скважинных зарядов различных конструкций.

• Определены радиусы зон трещинообразования и распределение гранулометрического состава взорванной горной массы при взрыве зарядов различных конструкций и типов ВВ.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается большим объемом проанализированных исследований о механизмах взрывного разрушения горной породы, исследованиями в области управления газодинамическими параметрами в зарядной полости в зависимости от конструкций заряда и типов ВВ, удовлетворительной сходимостью расчетных данных с результатами лабораторных экспериментов и опытно – промышленных взрывов, выполненных в условиях карьеров «Каменногорский» и «Островский» ОАО «Каменногорское КУ».

Апробация работы. Содержание и основные положения диссертационной работы докладывались на симпозиуме "Неделя горняка-2011" (г. Москва, 2011 г.), на ежегодных научных конференциях молодых ученых "Полезные ископаемые России и их освоение" (г. Санкт-Петербург, 2011-2013 г.г.), на конференции в Краковской горно-металлургической академии (Польша, г. Краков, г.), на заседаниях кафедры взрывного дела и НТСА в "Национальном минерально-сырьевом университете "Горный".

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены на карьерах «Каменногорский» и «Островский» при проведении массовых взрывов. Научные и практические результаты диссертации могут быть использованы в учебном процессе при чтении курсов лекций по дисциплинам: "Технология и безопасность взрывных работ", "Теория детонации ВВ", "Промышленные взрывчатые вещества".

Личный вклад автора заключается в сборе и анализе ранее полученных данных отечественных и зарубежных исследователей, в постановке цели и задач исследования, в проведении теоретических исследований, обработке полученных данных, проведении расчетов на ЭВМ, сравнении полученных теоретических и экспериментальных данных, участии в проведении промышленных экспериментов, разработке практических рекомендаций.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Диссертация объемом страниц состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 105 источников, содержит 52 рисунка и 15 таблиц.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю профессору Г.П. Парамонову, развитие идей которого, помощь и поддержка способствовали успешному выполнению работы, а также другим сотрудникам кафедры взрывного дела при "Национальном минерально-сырьевом университете "Горный".

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы.

В первой главе диссертации представлен обзор и анализ современных представлений о механизме разрушения горных пород взрывом, анализ методов управления энергией взрыва и оценка влияния параметров БВР на качество взрывоподготовки горной массы.

Определены цели и задачи исследований.

Во второй главе приведена методика расчета распределения энергии по различным фазам взрыва. На основании выбранной математической модели произведены численные расчеты газодинамических параметров в зарядной полости при взрыве зарядов различных конструкций.

В третьей главе определено влияние различных конструкций зарядов на формирование зон дробления и трещинообразования, представлены исследования по оценке разных типов ВВ на выход взорванной горной массы, произведена оценка дробления на основании гранулометрического состава разрушенных взрывом гранитных моделей. Выбрана и обоснована математическая модель для интерполяции модельных условий (геометрический и временной масштабы, масштабы скоростей волны напряжений, давления продуктов взрыва, масштабы корреляции физико-механических свойств разрушаемой породы в модельных условиях и в натуре).



В четвертой главе представлены результаты промышленных экспериментов на месторождении гранитов "Каменногорское" и “Островское” по оценке рекомендуемых конструкций зарядов с целью повышения качества добываемого щебня, увеличения производительности карьера и увеличению экономического эффекта.

В заключении приводятся основные выводы и результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы.

Основные результаты исследований отражены при доказательстве следующих защищаемых положений:

1. Целенаправленное изменение газодинамических параметров продуктов взрыва достигается путем выбора оптимальных энергетических характеристик заряда и его конструкции.

Для оценки количества энергии идущей на дробление горных пород на волновой и квазистатической стадиях воспользуемся методикой предложенной д.т.н. Казаковым Н.Н.

Суть методики заключается в следующем: после волнового расширения газовой полости, заполненной продуктами детонации, начинает свое развитие квазистатическое действие взрыва, так называемое вторичное расширение газовой полости.

При развитии квазистатической фазы взрыва величина переданной энергии взрыва в любом направлении от центра взрыва пропорциональна смещению границы газовой полости в этом направлении за время развития квазистатической фазы взрыва.

При развитии квазистатической фазы взрыва камуфлетная газовая полость расширяется и формируется квазистатическая газовая полость значительно превосходящая по объему камуфлетную газовую полость.

Модель квазистатической газовой полости состоит из трех частей: цилиндрической части квазистатической полости; сферической части квазистатической полости и конической части квазистатической полости.

Ниже приводятся основные расчетные формулы. Энергия разрушения волновой стадии взрыва определяется из следующего выражения:

где ЭВЦ 1 - энергия излученная в цилиндрическую волну, Дж; ЭВСФ1 энергия излученная в сферическую волну, Дж.

Энергия разрушения в камуфлетной зоне определяется из следующего выражения:

где Э1з - энергия переданная в породу в камуфлетной полости, Дж;

Эво - энергия излученная в сферическую и цилиндрическую волны, Дж.

Энергия затраченная на разрушение породы квазистатической фазой взрыва определяется из следующего выражения:

Р V Р V Р V

где Р1 - давление в полости, Па; Vc - объем полости в точке сопряжения изентроп, м3; Рc - давление в точке сопряжения изентроп, Па;

V рк - объем камуфлетной полости, м3; Эоксв - оставшаяся энергия в квазистатической полости к концу развития квазистатической фазы, Дж.

Выполненные расчеты для условий карьера «Каменногорский» представлены в таблице 1 из которых видно, что энергетический вклад в технологическое дробление породы квазистатической (газодинамической) фазой взрыва в 10,6 раз превышает энергетический вклад волн напряжений.

Таблица 1 - Распределение энергии взрыва по зонам действия фаз процесса Развал породы и выброс Анализ результатов показывает, что изменяя газодинамические параметры в зарядной полости можно управлять энергией передающейся в массив на квазистатической стадии.

Для установления закономерностей формирования газодинамических процессов и параметров воздействия продуктов детонации на стенки скважины при взрыве удлиненных зарядов разных конструкций была использована программа, разработанная на кафедре «Взрывное дело» при "Национальном минерально-сырьевом университете "Горный" под руководством проф. Менжулина М.Г., проф. Парамоновым Г.П., с добавление параметра скорости детонации.

При решении задачи рассматривались детонационные и газодинамические процессы, процессы истечения продуктов через устье скважины и на основании расчетов определялись параметры течения, включая ударно-волновые, волновые процессы и динамические нагрузки на стенки скважины. При взрыве заряда энерговыделение рассматривалось с учётом скорости распространения детонации по его длине для различных конструкций зарядов и способов инициирования. Для упрощения расчетов стенки скважины принимались абсолютно жесткими.

При указанных допущениях детонационные и газодинамические процессы в скважине могут быть описаны системой уравнений Эйлера, с добавлением в уравнение энергии члена, описывающего выделение энергии при распространении детонации. Для цилиндрической системы координат r, z, с осью z, совпадающей с осью скважины и началом координат в её устье, введем расчётную сетку с ячейками r, z. Тогда для некоторой ячейки расчётной сетки, представляющей эйлеров объём E с поверхностью SE исходная система уравнений примет вид:

где Z и C n — обобщённые гидродинамические параметры соответственно, принимающие попарно следующие значения:

Z = {, U,V, E}; C n = {0, P, (n i ), P (n j ), P (W n )}; B = {0,0,0, Q}; L лагранжев объём, м3; S L - поверхность этого объёма, м2; n - внешняя нормаль к этой поверхности; i, j - орты системы координат;

W,U,V - вектор скорости и его проекции на оси координат; Е - полная удельная энергия, Дж/кг; Р – давление, Па; - плотность, кг/м3;

t - время, с; Q - удельное энерговыделение, Дж/кг.

Система дополняется уравнениями состояния сред. Поскольку воздух в скважине по сравнению с продуктами детонации ВВ составляет незначительную по массе часть, то его влиянием пренебрегаем. Тогда уравнение состояния в соответствии с разработанным авторами подходом построения приближённых уравнений состояния может быть построено в виде:

где e = E W / 2 - удельная внутренняя энергия, Дж; Р - давление, Па; k - показатель адиабаты; W - массовая скорость с составляющими u, v вдоль координатных осей r, z, м/с.

Значения коэффициентов k, B и * для испытываемых взрывчатых веществ, приведены в Таблице 2.

Таблица 2 - Значения коэффициентов k, B и * Система (4) (5) замыкается граничными условиями:

- на оси симметрии U R =0 = 0 ; - на стенке скважины U R = R = 0 ; - на дне скважины V Z = H СКВ В устье скважины задаются условия истечения газа для различных конструкций заряда.

Методика не учитывает податливость стенок взрывной полости, однако, полученные результаты показывают, что снижение давления на податливой стенке взрывной полости в породе типа гранита по сравнению с жёсткой стенкой составляет 15 %.

Результаты численного моделирования газодинамических процессов при взрыве комбинированного заряда, сплошного заряда и заряда с газодинамической забойкой, представлены на рисунках 1, 2, 3.

Из эпюр давлений приведенных на рисунке 1 следует, что в момент времени t1=0,068 мс максимальное давление детонационной волны существенно отличается и составляет: для граммонита 79/21 МПа; для гранулотола водонаполненного - 17000 МПа, что обусловлено детонационными характеристиками ВВ. Давление продолжает расти вплоть до границ зарядов при t2=0,14 мс и составляет для граммонита 79/21 - 7500 МПа, а для гранулотола водонаполненного достигает 47000 МПа. Затем, при t1=0,34 мс давление плавно снижается при переходе границы ВВ с АС. При этом максимальное давление для граммонита 79/21 составит 3100 МПа, для гранулотола - 3600 МПа, а для отразившейся детонационной волны от дна скважины 8400 МПа. Следующее пиковое значение возникает при t2=0,90 мс, когда встречаются детонационные волны от зарядов, при этом давление резко возрастает и достигает значения 27500 МПа.

Дальнейшее изменение давления идет без скачков и плавно снижается к моменту завершения газодинамических процессов до МПа при t1=10,0 мс.

Из эпюр давлений приведенных на рисунке 2 следует, что в момент времени t1=0,094 мс максимальное давление от одиночных зарядов, обусловленное детонацией в зарядной полости составляет 6200 МПа и продолжает расти вплоть до t1=0,474 мс, при этом давление достигает 14000 МПа. Затем, в момент времени t2=0,632 мс происходит встреча детонационных волн от точек инициирования зарядов, давление при этом достигает 78000 МПа. После встречи волн возникают волны отражения, идущие к устью и дну скважины.

Давление начинает снижаться и в момент времени t1=1,66 мс у дна скважины достигает 4400 МПа. В следующий момент времени t2=1,90 мс волна, сформировавшаяся от встречи детонационных волн, отражается от дна скважины, а давление при этом возрастает до 6700 МПа. Дальнейшее изменение давления идет без скачков и плавно снижается к моменту завершения газодинамических процессов до 200 МПа при t1=10,0 мс.

Из эпюр давления представленных на рисунке 3 видно, что в первые 2 мс наблюдается скачкообразное изменение давления до Рисунок 1 – Схема конструкции заряда и результаты исследований изменения давления в скважине: а) Двухточечное инициирование комбинированного заряда. Параметры комбинированного заряда: скважина L = 10 м; заряд: A – граммонит 79/21, L = 1,5м; B – гранулотол водонаполненный, L = 1,5м; C1 – аммиачная селитра, L = 1,5м;

C2 – аммиачная селитра, L = 3,0м; Инициирование в двух точках L1 = 4,75 м, L2 = 9,25 м; б) Эпюры давлений в фиксированные моменты времени t1, t Рисунок 2 – Схема конструкции заряда и результаты исследований изменения давления в скважине: а) Двухточечное инициирование сплошного заряда. Параметры сплошного заряда: скважина L = 10 м; заряд - граммонит 79/21, длина колонки заряда 7 м; инициирование в двух точках L1 = 4 м, L2 = 9 м;

Рисунок 3 – Схема конструкции заряда и результаты исследований изменения давления в скважине: а) Обратное инициирование сплошного заряда с газодинамической забойкой.

Параметры заряда с газодинамической забойкой: скважина L = 10 м;- граммонит 79/21, длина колонки заряда 7 м; инициирование обратное L2 = 9 м;

4000 МПа и далее медленно снижается до 3000 МПа при времени равном 10 мс. Для сечения на границе заряд-забойка давление после прихода детонационной волны достигает значения 12500 МПа и резко снижается до 4000 МПа. Параметры отраженной ударной волны, распространяющейся ко дну скважины сравнимы с параметрами детонационной волны. Ударная волна многократно отражается от дна скважины и забойки, при этом амплитуда волны медленно снижается, а квазистатический уровень давления в скважине увеличивается, поскольку продукты детонации находятся во взрывной камере.

Анализ полученных результатов показывает, что управление газодинамическими процессами в зарядной полости достигается за счет применения различных конструкций зарядов и типов взрывчатых веществ.

2. Получение заданного качества дробления взорванного массива возможно за счет изменения уровня динамического воздействия на стадии управления газодинамическими процессами в зарядной полости.

Для исследования влияния скорости детонации на дробление горной породы были проведены лабораторные эксперименты на гранитных блоках размером 170х170х170 мм с диаметром заряда 5 мм, глубиной шпура 83 мм и колонкой заряда 60 мм. В качестве ВВ использовался ТЭН (тетранитропентаэритрит) с добавкой хлористого калия. Скорость детонации чистого ТЭНа 7200 м/с и соответственно при содержании в составе 10% KCl - 6800 м/с; при 20% KCl - 6100 м/с.

На рисунке 4 представлен образец гранитного блока с зарядом ТЭНа+10%KCl и разрушенная взрывом горная порода фракций прошедшей через сито 4,5 мм, а на рисунке 5 представлено распределение гранулометрического состава взорванной горной породы, полученное с помощью программы WipFrag фирмы WipWareInc.

На рисунке 6 представлено распределение гранулометрического состава при взрыве гранитного блока с применением ТЭН+20%KCl.

Рисунок 4 - Опытный образец до взрыва и разрушенная Анализ полученных результатов по распределению гранулометрического состава показывает, что при снижении скорости детонации уменьшается коэффициент однородности распределения кусков горной массы по крупности: n=1,74 на рисунке 6 и n=1,83 на рисунке 5.

Для оценки влияния газодинамической забойки на процесс задержки выброса продуктов взрыва по отношению к штатной забойке (буровой шлам), были проведены промышленные эксперименты. На рисунке 7 представлен стоп-кадр видеосъемки. Результаты обработки представлены на рисунке 8, где изображены графические зависимости относительной скорости выброса продуктов взрыва для различных конструкций зарядов.

Результаты экспериментов показывают, что при использовании газодинамической забойки газообразные продукты детонации запираются в скважине на более длительное время, что свидетельствует о более полной передаче энергии массиву на квазистатической стадии взрыва. Основываясь на полученных данных были рассчитаны зоны дробления и трещинообразования с применение забойки, которые представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Сравнение зоны регулируемого дробления для месторождений «Каменногорское» и «Островское» в зависимости от типа применяемой забойки Месторождение «Каменногорское»

ровское»

Из таблицы видно, что при использовании газодинамической забойки радиусы зон дробления и трещинообразования увеличиваются, а следовательно можно увеличить расстояния между зарядами, что приведет к уменьшению затрат на буровзрывные работы.

3. Сетку скважин, обеспечивающую повышение качества дробления горной массы, необходимо рассчитывать на основе совмещения зон трещинообразования для различных конструкций зарядов.

Одним из основных параметров БВР является сетка скважин, которая характеризует энергонасыщенность горной породы при взрыве и как следствие качество дробления горной массы. Расстояние между зарядами, как правило, рассматривается как двойной радиус трещинообразования без учета квазистатического действия взрыва.

Для определения радиусов зон трещинообразования с учетом изменения газодинамических процессов в зарядной полости за счет применения различных конструкций зарядов и типов ВВ были проведены опытно - промышленные взрывы на карьерах «Каменногорский» и «Островский» ОАО «Каменногорское КУ».

Для исследования были выбраны три конструкции заряда:

сплошной заряд без забойки, заряд со штатной забойкой (буровой шлам) и комбинированный заряд с газодинамической забойкой.

Диаметр зарядов принимался 115 и 152 мм, длина заряда 8 и 11 м, высота уступа карьеров 12 и 17 м соответственно. Инициирование зарядов осуществлялось с помощью шашек ТГ-400, а также при помощи Гельпора ГП-Т в перебуре скважины. В таблице 4 приведены характеристики промышленных ВВ.

Опытно-промышленные взрывы проводились на одном блоке, который делился на две части. Одна часть блока заряжалась зарядами с обычной забойкой (буровой шлам), вторая – с запирающей газодинамической забойкой (аналогично: без забойки и с забойкой из бурового шлама).

Таблица 4 - Применяемые ВВ для условий карьера «Каменногорский»

и «Островский» ОАО «Каменногорское карьероуправление»

вание ВВ Одновременно проводились измерения скорости детонации с использованием прибора DataTrapII фирмы Mrel. На рисунке 9 представлена зависимость скорости детонации во времени для скважины диаметром 152 мм с газодинамической забойкой, а на рисунке для заряда с забойкой из бурового шлама.

Анализ результатов изменения скорости показывает, что по мере достижения устья скважин скорость детонации падает. В скважинах в которых использовались газодинамические забойки скорость снижается значительно меньше, примерно в 2 раза по сравнению со снижением скорости детонации в скважинах с забойкой из бурового шлама.

Для оценки гранулометрического состава взорванной горной массы использовалось программное обеспечение WipFrag. На рисунках 11 и 12 представлены распределения гранулометрического состава взорванной горной массы.

Анализ результатов измерения гранулометрического состава взорванной горной массы для различных конструкций зарядов показывает, что применение конструкции скважинного заряда с использованием газодинамической забойки обеспечивает более равномерное дробление горной массы: n=1,16 на рисунке 11 и n=1,81 на рисунке 12.

Для корректировки параметров БВР (сетки скважин), учитываем увеличение зоны трещинообразования за счет изменения газодинамических процессов в зарядной полости при взрыве различных конструкций зарядов.

В таблице 5 представлены расчетные радиусы зон трещинообразования опытных взрывов для различных конструкций зарядов для условий карьеров «Каменногорский» и «Островский».

Предложен к применению коэффициент корректирующий расчет сетки скважин с учетом конструкции заряда, обеспечивающий уменьшение объема буровзрывных работ.

Разработаны рекомендации по корректировке и внедрению проектов БВР для месторождений «Каменногорское» и «Островское» ОАО «Каменногорское КУ». Экономический эффект от внедрения разработанной конструкции заряда составит для месторождения «Каменногорское» 2808 тыс. рублей, для месторождения «Островское» 3458 тыс. рублей.

Рисунок 5 - Распределение гранулометрического состава лабораторного блока Рисунок 6 - Распределение гранулометрического состава лабораторного блока Рисунок 7 - Стоп-кадр видеосъемки выброс газообразных продуктов взрыва: Рисунок 8 - Зависимости относительной скорости вылета газообразных 1 - с использованием в качестве забойки бурового шлама; продуктов взрыва скважинных зарядов с различными забойками:

Рисунок 9 - Изменение скорости детонации во времени при Рисунок 10 - Изменение скорости детонации во времени при взрыве комбинированного заряда Нитронит Э-70 и Гельпор ГП-Т взрыве комбинированного заряда Нитронит Э-70 и Гельпор ГП-Т Рисунок 11 - Распределение гранулометрического состава горной массы при взрыве Рисунок 12 - Распределение гранулометрического состава горной массы при взрыве Таблица 5 - Расчетные радиусы зон трещинообразования опытных взрывов для различных конструкций зарядов для условий карьеров «Каменногорский» и «Островский»

Наимено- разования с ние разования с ние скважин зарядов с вание ме- применени- между применени- между газодинамической сторожде- ем газоди- сква- ем забойки сква- забойкой по отнония намической жина- из бурового жина- шению к зарядам с «Каменногорское»

«Островское»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая диссертационная работа представляет собой законченную научно – квалификационную работу, в которой содержится решение актуальной для горных предприятий (гранитных карьеров) задачи – повышение качества взрывной подготовки породы к выемке удлиненными скважинными зарядами различных конструкций с учетом газодинамических параметров в скважине и физико – технических параметров горного массива на основе выбора оптимальных параметров динамического нагружения массива горных пород и рациональных конструкций зарядов в сочетании с газодинамической забойкой.

Основные научные результаты и выводы заключаются в следующем:

1. Теоретически обосновано преобладающее влияние газообразных продуктов взрыва на передачу энергии разрушаемому массиву, управляя которыми достигается заданное качество дробления горной массы.

2. Предложен метод расчета параметров БВР для удлиненных цилиндрических зарядов для гранитных карьеров «Каменногорский» и «Островский», отличающаяся от ранее известных учетом влияния газодинамической забойки с совместным применение комбинированных зарядов ВВ.

3. Теоретически определено влияние различных конструкций заряда на изменение газодинамических параметров в зарядной полости.

4. На основе лабораторных исследований установлено влияние скорости детонации заряда на фракционный состав разрушенной взрывом горной массы.

5. Установлено, что скважинная газодинамическая забойка задерживает продукты взрыва в зарядной камере до 22 мс, что обеспечивает более полную передачу энергии продуктов детонации массиву горных пород.

6. Предложен к применению коэффициент корректирующий расчет сетки скважин с учетом конструкции заряда, обеспечивающий уменьшение объема буровзрывных работ.

7. Применение новых типов конструкций зарядов позволяет уменьшить выход негабарита в два раза и улучшить однородность распределения кусков взорванной горной массы по крупности. Это приводит к увеличению технической производительности погрузочно-транспортного оборудования в 1,2-1,4 раза, а также косвенно улучшает качество щебня выходящего из дробилки, так как уменьшается число циклов его дробления. Экономический эффект от внедрения разработанной конструкции заряда составит 2,808 тыс. руб.

для «Каменногорского» карьера и 3,458 тыс. руб. для «Островского»

карьера.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Румянцев А.Е. Применение хромотографического анализа продуктов взрыва для определения образования ядовитых газов при производстве массовых взрывов / Т.М. Магомедов, Ю.А. Миронов, Р.Е. Андреев А.Е. Румянцев // Теория и практика взрывного дела: Сб. Взрывное дело. – М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН», 2010. – Вып. № 104/61. – С. 282 – 288.

2. Румянцев А.Е. Газодинамические процессы в шпуре при направленном разрушении горных пород / Г.П. Парамонов, В.Н. Ковалевский, Ж.Г. Дамбаев, А.Е. Румянцев// Теория и практика взрывного дела: Сб. Взрывное дело. – М.: ЗАО «МВК по взрывному делу при АГН», 2012. – Вып. № 108/65. – С. 93 – 100.

3. Румянцев А.Е. К вопросу влияния параметров заряда и свойств ВВ на формирование контурной щели / Г.П. Парамонов, В.Н. Ковалевский, А.Е. Румянцев// Горный информационноаналитический бюллетень. №5/2013. М.: Горная книга, 2013. С.

209-213.

4. Румянцев А.Е. Оценка качества блоков облицовочного камня при их взрывном отделении от массива зарядами различных конструкций / В.Н. Ковалевский, А.Е. Румянцев, Ж.Г. Дамбаев // Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения: Воркутинский горный институт (филиал) ФГБ ОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». – Вокрута, 2013. С.

80-82.

5. Румянцев А.Е. Экспериментальное определение скорости развития трещины в твердых средах / В.Н. Ковалевский, А.Е. Румянцев, Ж.Г. Дамбаев // Освоение минеральных ресурсов севера: проблемы и решения: Воркутинский горный институт (филиал) ФГБ ОУ ВПО «Национальный минерально-сырьевой университет «Горный». – Вокрута, 2012. С. 64-65.

6. Румянцев А.Е. Определение условий эффективного функционирования удлиненных кумулятивных зарядов при направленном разрушении горных пород / В.Н. Ковалевский, А.Е. Румянцев // «Взрывная технология. Эмпирика и теория. Достижения. Проблемы.

Перспективы»-Международная научно-практическая конференция ТулГУ, Тула, 2011. С. 86-91.

7. Положительное решение № 2011124558, 2011 г. на Патент, «Способ рассредоточения заряда в скважине» / Т.М. Магомедов, Г.П. Парамонов, В.Н. Ковалевский, А.Е. Румянцев, Н.Л. Горохов, М.С. Шалаев.



Похожие работы:

«ЛОГУНОВА ЛЮБОВЬ НИКОЛАЕВНА РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ АПТЕЧНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Специальность 14.04.03 – организация фармацевтического дела АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук Москва – 2012 Работа выполнена на кафедре управления и экономики фармации Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Владивостокский государственный медицинский...»

«Лаптев Алексей Иванович КОМПЛЕКСНЫЙ КОНТРОЛЬ И КОРРЕКЦИЯ АЭРОБНЫХ И СКОРОСТНО-СИЛОВЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ БОРЦОВ – СУРДЛИМПИЙЦЕВ В УПРАВЛЕНИИ ИХ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКОЙ 13.00.04 – Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Москва - 2014 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего...»

«Отавин Алексей Дмитриевич ИНТЕГРАЦИОННЫЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ЗАЩИЩЕННЫХ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Специальность: 05.13.19 – Методы и системы защиты информации, информационная безопасность Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2001 Работа выполнена в Санкт-Петербургском Государственном Техническом Университете. Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Зегжда П.Д. Официальные оппоненты :...»

«Белоусов Игорь Владимирович МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ НАУЧНОИННОВАЦИОННОГО ПОТЕНЦИАЛА ВУЗА И СТРАТЕГИЯ АКТИВИЗАЦИИ ЕГО РАЗВИТИЯ Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами – сфера услуг) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Санкт-Петербург- 2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении...»

«СМИРНОВА АННА МИХАЙЛОВНА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР РАЗВИТИЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ РАБОТНИКОВ КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Специальность 22.00.03 – Экономическая социология и демография АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата социологических наук Санкт-Петербург - 2011 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования СанктПетербургский государственный университет экономики и...»

«Ротич Дороти Чебет КОНФЛИКТЫ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ АФРИКЕ И ПРОБЛЕМЫ РЕГИОНАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ (1990-е- 2011 гг.) Специальность 07.00.15 – История международных отношений и внешней политики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата исторических наук Москва – 2012 1 Диссертация выполнена на кафедре теории и истории международных отношений факультета гуманитарных и социальных наук Российского университета дружбы народов Научный руководитель : доктор...»

«Хворостова Татьяна Юрьевна Совершенствование технологии рецептур и потребительских свойств паштетов из мяса птицы и конины Специальность 05.18.04 – Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ставрополь – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кубанский государственный...»

«Гогберашвили Тинатин Юзовна СИНДРОМЫ НАРУШЕНИЯ ВЫСШИХ ПСИХИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ У ДЕТЕЙ С ПАРЦИАЛЬНЫМИ ФОРМАМИ ЭПИЛЕПСИИ Специальность 19.00.04 - Медицинская психология (психологические наук и) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук Москва – 2009 1 Работа выполнена на кафедре нейро- и патопсихологии факультета психологии Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова Научный руководитель : доктор психологических наук,...»

«СМИРНОВА АНАСТАСИЯ АЛЕКСАНДРОВНА ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В СФЕРЕ ТАМОЖЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством (экономическая безопасность) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Санкт-Петербург– 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«МИТИН МАКСИМ АЛЕКСАНДРОВИЧ МЕЖДУНАРОДНО-ПРАВОВОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ КОМПЕНСАЦИЙ ЖЕРТВАМ УГОЛОВНЫХ ПРЕСТУПЛЕНИЙ Специальность 12.00.10 – Международное право; Европейское право АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Санкт-Петербург – 2012 Работа выполнена на кафедре международного права юридического факультета ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный университет Научный руководитель :...»

«БЕЛОУС Наталья Анатольевна КОНФЛИКТНЫЙ ДИСКУРС В КОММУНИКАТИВНОМ ПРОСТРАНСТВЕ: СЕМАНТИЧЕСКИЕ И ПРАГМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ 10.02.19 – теория языка Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора филологических наук Краснодар – 2008 Работа выполнена на кафедре общего и классического языкознания Тверского государственного университета. Научный консультант : заслуженный деятель науки РФ, доктор филологических наук, профессор Романов Алексей Аркадьевич Официальные...»

«Васев Игорь Николаевич СУБЪЕКТИВНОЕ ПРАВО КАК ОБЩЕТЕОРЕТИЧЕСКАЯ КАТЕГОРИЯ Специальность 12.00.01 – Теория и история права и государства; история учений о праве и государстве АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Екатеринбург 2011 Работа выполнена на кафедре теории и истории государства и права ГОУ ВПО Алтайский государственный университет Научный руководитель : доктор юридических наук, профессор Сорокин В.В. Официальные оппоненты :...»

«Каракулова Ольга Викторовна ЛИЧНОСТНАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ СКЛОННОСТИ К МАНИПУЛИРОВАНИЮ ОКРУЖАЮЩИМИ ЛЮДЬМИ В ЮНОШЕСКОМ ВОЗРАСТЕ 19.00.13 – психология развития, акмеология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук Томск 2008 2 Работа выполнена на кафедре генетической и клинической психологии Томского государственного университета Научный руководитель : Богомаз Сергей Александрович, доктор психологических наук, профессор Официальные...»

«Малышкина Ольга Игоревна ПИСАТЕЛЬСКАЯ КРИТИКА В ЖАНРОВОЙ СТРУКТУРЕ КНИГИ А.И. СОЛЖЕНИЦЫНА БОДАЛСЯ ТЕЛЕНОК С ДУБОМ Специальность 10.01.01 – русская литература Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Тюмень 2010 1 Работа выполнена на кафедре русской литературы Тюменского государственного университета Научный руководитель : кандидат филологических наук, доцент Корокотина Анна Марковна Официальные оппоненты : доктор филологических наук,...»

«ПОЛЯКОВА Галина Михайловна АНАЛИЗ ЛЕКСИКО-СЕМАНТИЧЕСКОГО ПОЛЯ ОДЕЖДА В РУССКОМ, АНГЛИЙСКОМ И НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКАХ В АСПЕКТЕ СОПОСТАВИТЕЛЬНОЙ ЛИНГВОКУЛЬТУРОЛОГИИ Специальность 10.02.20 – сравнительно-историческое, типологическое и сопоставительное языкознание АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата филологических наук Москва 2012 1 Работа выполнена на кафедре русского языка юридического факультета Федерального государственного бюджетного образовательного...»

«БОНДАРЕНКО Александр Сергеевич АУТЭКОЛОГИЯ И МИГРАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ МАССОВЫХ ВИДОВ ЖУЖЕЛИЦ (COLEOPTERA, CARABIDAE) НАГОРНОЙ ЧАСТИ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 03.02.08 – экология (биологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Краснодар – 2013 Работа выполнена на кафедре фитопатологии, энтомологии и защиты растений факультета защиты растений ФГБОУ ВПО Кубанский государственный аграрный университет Научный руководитель :...»

«СЫСОЕВ Евгений Викторович РУССКО-ГЕРМАНСКИЕ КУЛЬТУРНЫЕ СВЯЗИ X-XVI вв. Специальность 24.00.01 – теория и история культуры Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата культурологии Санкт-Петербург 2009 2 Работа выполнена на кафедре теории и истории культуры СанктПетербургского государственного университета культуры и искусств Научный руководитель : доктор философских наук, профессор Е.П. Островская Официальные оппоненты : доктор исторических наук, профессор...»

«БАРИНОВ Сергей Леонидович НОВОЕ ЗАПАДНОЕ ПОГРАНИЧЬЕ РФ: ВЛИЯНИЕ ГРАНИЦ НА КОММУНИКАЦИЮ НАСЕЛЕНИЯ Специальность 25.00.24 – Экономическая, социальная, политическая и рекреационная география АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт географии Российской академии наук Научный руководитель : доктор географических наук Артоболевский Сергей...»

«Мальчикова Александра Германовна ОРГАНИЗАЦИЯ ЛОГИСТИЧЕСКИХ ПОТОКОВ В СИСТЕМЕ ГОРОДСКИХ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК Специальность 08.00.06 - Логистика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук Санкт-Петербург 2000 2 Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном университете экономики и финансов Научный руководитель - доктор экономических наук, профессор Щербаков В.В....»

«Ложникова Татьяна Вячеславовна ФОРМИРОВАНИЕ ГОТОВНОСТИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ВУЗОВ К РЕАЛИЗАЦИИ СОЦИОКУЛЬТУРНОЙ ФУНКЦИИ ОБУЧЕНИЯ 13.00.01 - общая педагогика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Карачаевск 2000 г. Работа выполнена в Ставропольском государственном университете. Научный руководитель : кандидат педагогических наук, доцент Т. Н. Таранова доктор педагогических наук, профессор Л. Л. Супрунова Официальные оппоненты :...»






 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

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.