Обґрунтування складів і параметрів накладних зарядів сумішевих вибухових речовин для керованого руйнування негабаритних кусків гірської породи
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Обґрунтування складів і параметрів накладних зарядів сумішевих вибухових речовин для керованого руйнування негабаритних кусків гірської породи
|
|
| Creator |
Прокопенко, Антон Вікторович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.03 – Відкрита розробка родовищ корисних копалин. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут». – Київ, 2013. У дисертаційній роботі описано методику розрахунку необхідних термодинамічних і детонаційних параметрів сумішевих вибухових речовин. Розроблено методику розрахунку результуючого тиску на поверхні контакту заряду з негабаритом з урахуванням впливу геометричних параметрів заряду циліндричної форми та деформовності гірської породи. Використано тривалість підтримки заданого рівня результуючого тиску на поверхні контакту заряду з негабаритом як критерій ефективності дроблення вибухом накладного заряду. Для граніту і вапняку отримано залежність ступеня подрібнення гірської породи від середнього тиску в імпульсі вибуху, яка має назву функція дробимості. З використанням отриманих функцій дробимості розраховано рівні, на яких необхідно підтримувати тиск при підриванні накладного заряду в граніті і у вапняку. З використанням отриманих методик розрахунку результуючого тиску на поверхні контакту та критерію ефективності дроблення розроблено нові рецептури найпростіших сумішевих ВР для використання у вигляді накладних зарядів. Розглянуто процес поширення і відбиття ударних хвиль у негабариті при підриванні накладного заряду на його поверхні. Отримано аналітичні залежності для визначення розмірів камуфлетного заглиблення, зони інтенсивного дроблення та зони тріщиноутворення, для визначення товщини відкольного шару у негабариті та викладено результати розрахунків. Вперше аналітично отримано розрахункову формулу для визначення маси накладного заряду, що забезпечує руйнування негабариту до основи без переподрібнення породи і перевитрати ВР. Теоретично та експериментально розглянуто нову методику дослідження бризантності ВР з використанням кількох крешерів різних розмірів. 18 Розроблені алгоритми, методики і програми, емпіричні залежності, аналітичні формули можуть бути застосовані при розробці нових сумішевих ВР для вторинного дроблення накладними зарядами або для прогнозування результатів вибухів накладних зарядів. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.03 – Открытая разработка месторождений полезных ископаемых - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт». – Киев, 2013. Диссертация посвящена решению актуального научного задания, состоящего в обосновании составов и параметров накладных зарядов смесевых взрывчатых веществ для регулируемого разрушения крупногабаритных кусков горной породы для повышения эффективности процесса вторичного дробления на горных предприятиях. В диссертации описана методика расчета необходимых термодинамических и детонационных параметров для простейших смесевых ВВ. Выведены формулы для уточненного расчета давления взрыва и импульса взрыва накладного заряда с использованием простейших смесевых ВВ учитывающая деформируемость горной породы на контакте с зарядом. Разработана методика построения уточненного профиля импульса результирующего давления на поверхности контакта заряда с негабаритом при взрывах накладных зарядов цилиндрической формы с учетом неодномерности процесса и геометрических параметров самого заряда. В результате расчетов и анализа данных, полученных на основании приведенных методик, показано наличие взаимосвязи параметров с относительной высотой заряда (отношение высоты заряда к его диаметру). Установлено, что с увеличением относительной высоты заряда максимальное давление в импульсе взрывного воздействия на горную породу постоянно возрастает, длительность импульса и величина полного импульса сначала возрастают, а после достижения максимума – убывают. В работе показано, что зависимость отношения величины полного импульса, рассчитанного по приведенным методикам, к величине полного импульса, рассчитанного при рассмотрении одномерного случая, от относительной высоты заряда совпадает с зависимостью отношения величины активной массы заряда к величине полной массы заряды от относительной высоты заряда. В качестве критерия оценки эффективности взрывчатого состава при использовании его в накладном заряде предложено использовать величину длительности поддержания заданного уровня результирующего давления на поверхности контакта заряда с негабаритом. Предложена методика построения функции дробимости горной породы взрывом и построены соответствующие зависимости для гранита и известняка. С использованием полученных функций дробимости рассчитаны уровни, на которых необходимо поддерживать давление при взрывании накладного заряда в граните (5,46·108 Па) и в известняке (2,27·108 Па). Показано, что с повышением прочностных характеристик разрушаемых пород увеличивается требуемое давление, обеспечивающее одинаковую степень дробления, а искомый состав ВВ изменяется в сторону увеличения плотности смеси и повышения энергии взрыва. Так, для гранита требуемый уровень равен 0,54 ГПа, при этом искомый состав ВВ для гранита содержит 4 % ферросилиция и 1,8 % ваты. Для известняка требуемый уровень равен 0,22 ГПа, при этом искомый состав ВВ для известняка содержит 1,25 % ферросилиция и 5,15 % ваты. С использованием полученных методик расчета результирующего давления на поверхности контакта и критерия эффективности получены новые рецептуры простейших смесевых ВВ для использования в накладных зарядах. Построены теоретико-эмпирические зависимости плотности и скорости детонации смеси от состава смеси. Экспериментально, с использованием электроизмерительного комплекса, получены параметры взрывных импульсов одного из разработанных составов и стандартного ВВ – аммонита 6ЖВ. Теоретически рассмотрена и экспериментально апробирована новая методика исследования бризантности ВВ при помощи системы из нескольких последовательно установленных крешеров различного сечения. Построены зависимости, позволяющие рассчитать начальные параметры ударной волны, возникающей в скальном негабарите при набегании на него продуктов детонации химических ВВ. С применением зонной теории действия взрыва получены расчетные формулы для определения относительного углубления, возникающего в результате взрыва активной массы заряда на поверхности негабарита; зоны переизмельчения; зоны радиальных трещин (зоны растрескивания); толщины откольного слоя. Получена аналитически и проверена экспериментально зависимость массы накладного заряда, обеспечивающего разрушение негабарита до основания без переизмельчения породы и без перерасхода ВВ от физико-механических свойств породы, термодинамических характеристик ВВ и геометрических параметров негабарита. Разработанные алгоритмы, методики и программы решения задач о действии взрыва накладного заряда на негабарит, эмпирические зависимости степени дробления от приложенной нагрузки, аналитические зависимости для определения критерия эффективности дробления негабарита взрывом накладного заряда могут быть применены для разработки новых смесевых ВВ для вторичного дробления накладными зарядами и для прогнозирования результатов взрывов накладных зарядов. Thesis on competition of a scientific degree of Cand.Tech.Sci. on a speciality 05.15.03 –opencast mining of minerals deposits. – National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2013. The technique for determining the required thermodynamic and explosion parameter is described. The technique for forming the resulting pressure at the rock–charge contact surface considering influence of the cylindrical shape charge’s geometrical parameters and rock deformability is developed. The time of maintaining the level of the resulting pressure at the rock–charge contact surface is used as the criterion of efficiency crushing explosion external charge. The dependence of the rock fragmentation degree and medium pressure in blast impact, entitled the crushability function, is obtained for granite and limestone. Using the obtained crushability functions, pressure levels at which pressure is to be maintained while mudcapping in granite and limestone are calculated. Using the obtained methods of calculation of the resulting pressure on the contact surface and crushing efficiency criterion developed new recipes of explosive mixtures for use as external charges. The spread and reflection of shock waves process in the rock fragment when undermining external charge on its surface is considered. The analytical formulas for determining the size camouflet hollow, area of intense crushing and cracking zone, for determining the thickness cutoff layer in rock fragment are developed and the results of calculations are presented. For the first time the calculating formula for determining the mass of external charge required to perform fragmentation of oversize piece to its base without overgrinding and excess demand of explosives was analytically obtained. A new method of explosives brisance study using several different size crushers is theoretically and experimentally considered. Developed algorithms, techniques and programs, as well as the empirical dependences, the analytical formulas, may be used to develop the new explosive mixtures for secondary blasting and to predict the results of external charges explosions. |
|
| Date |
2013-03-01T11:28:17Z
2013-03-01T11:28:17Z 2012 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2533
|
|
| Language |
uk
|
|