Досліджено підвищення ефективності технологічних процесів виробництва колотого каменю за рахунок інтенсифікації процесів руйнування гірських порід шляхом впровадження нового способу розколювання - спрямованим механічним впливом. Запропоновано та науково обгрунтовано новий спосіб розколювання гірських порід - спрямованим механічним впливом, який полягає в нерівномірному розподілі зовнішнього зусилля по довжині заготовки. На підставі даного способу початкова тріщина створюється лише одна - там, де діють граничні (максимальні) напруження. Встановлено, що подальший спрямований розвиток початкової тріщини призводить до руйнування гірської породи, причому на цей процес витрачається мінімум енергії.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням дослідження підвищення ефективності руйнування гірських порід і розробці способів відбивання, що базуються на зміні тривалості імпульсу вибухового навантаження. В роботі отримана аналітична залежність для визначення величини критичного значення вибухового імпульсу руйнування порід з врахуванням непружних властивостей і фактора часу. На основі невибухового руйнівного засобу запропонована вдосконалена забійка, що швидко твердіє. Розроблені конструкції зарядів та способи відбивання гірських порід, що підвищують ефективність їх руйнування. Наведені дані про використання результатів дослідів на кар'єрах та в шахтах.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано параметри та технологію руйнування гірської породи, які забезпечують підвищення продуктивності та зниження енергоємності руйнівного процесу на вибої свердловини у разі дії гідростатичного тиску. Встановлено критерій руйнування гірської породи за даних умов - енергоємність відділення елементу в напрямку вільної поверхні, який є власною характеристикою процесу руйнування матеріалу, що відображає витрати енергії на відділення визначеного обсягу гірської породи та залежить від фізико-механічних властивостей породи та процесу руйнування. На підставі результатів аналітичних, стендових і виробничих досліджень сформульовано рекомендації для підвищення ефективності руйнування породи за умов дії гідростатичного тиску та розроблено методику розрахунку параметрів руйнівного процесу: величини прикладених сил і швидкості переміщення породоруйнівного інструмента. Експериментально й теоретично встановлено залежність енергоємності руйнування від величини гідростатичного тиску, типу породи та швидкості навантаження. На підставі аналітичних досліджень складено математичні моделі процесів руйнування та впливу на них промивальної рідини. Теоретичні результати підтверджено експериментально та використано для обгрунтування параметрів і розробки технології руйнування гірської породи, здійснено їх успішну апробацію за виробничих умов на Петропавлівському водозаборі Дніпропетровської області, буровому управлінні "Укрбургаз" та рекомендовано до використання Державною геологічною службою Міністерства екології та природних ресурсів України.

  Скачати повний текст

Удосконалено наукові засади деформування та руйнування гірських порід за умов об'ємного стиснення з урахуванням нерівнокомпонентності напруженого стану та дефектності їх структури з метою удосконалення та розробки ефективних способів прогнозування та управління станом гірничого масиву. На базі експериментальних і теоретичних досліджень встановлено закономірності деформування та руйнування гірських порід за об'ємного нерівнокомпонентного стиснення залежно від видів напруженого та деформаційного станів, етапів навантаження, водо- та газонасичення, дії фізико-хімічних факторів, глибини залягання, температурних змін у масиві та інших чинників. Запропоновано новий підхід щодо оцінки стійкості покрівлі гірничих виробок на базі врахування тріщиностійкості порід. Розроблено й апробовано методики експериментального визначення тріщиностійкості гірських порід за об'ємного навантаження та ступеня зміцнення малостійкості покрівлі гірничих виробок. Удосконалено методику прогнозування викидонебезпечності пісковиків за ефективною поверхневою енергією шляхом урахування синфазності зміни тріщиностійкості та модуля пружності. З метою підвищення ефективності процесу управління станом гірничого масиву розроблено відповідні методичні вказівки та нормативні документи. Здійснено промислове впровадження результатів наукового дослідження на вугільних шахтах Донеччини.

  Скачати повний текст

Досліджено теоретичні закономірності та способи вибухового руйнування інтрузивних порід на підставі прогнозування їх властивостей і урахування особливостей структури. З використанням з'ясованої закономірності розроблено способи прогнозування й урахування властивостей інтрузивних порід, зумовлених характером причинно-наслідкового зв'язку між формуванням структури порід і масиву, їх фізико-механічними та технологічними властивостями. Розроблено ефективні способи вибухового руйнування інтрузивних порід, що базуються на прогнозуванні їх властивостей та урахуванні структури, а також способи відділення монолітів блокового каменю від гірського масиву, що враховують особливості внутрішньої будови та властивості середовища.

  Скачати повний текст

Установлено функціональні закономірності критеріальних параметрів виробничих граничних умов функціонування гірничих систем за видобутку корисних копалин з урахуванням фізико-механічних властивостей породного масиву, параметрів робочого органу та привода гірничої системи. Запропоновано критеріальний метод створення гірничих систем класу "Породний масив - робочий орган - привід" для руйнування корисних копалин під час їх видобутку. Метод заснований на системному аналізі вихідних даних, параметричному й аксіометричному синтезі виробничих граничних умов реального функціонування систем. Запропоновано математичні моделі, які базуються на їх поєданні через єдиний параметр - висоту ядра ущільнення. Особливістю математичного аналога об'єму елементарної стружки є використання рівняння Касіні, що дозволило врахувати будь-які просторові форми елементів руйнування масиву робочим органом гірничої мошини. Відзначено, що загальний економічний ефект від провадження результатів дослідження становить 121 839,5 руб. Росії та 1 706 053 грн.

  Скачати повний текст

Розвинуто новий напрямок в імпульсних технологіях підвищення продуктивності геотехнологічних свердловин. Досліджено механіку руйнування порід у масиві у випадку імпульсного гідро-, газорозриву і слабких (мається на увазі швидкість виділення енергії) камуфлетних вибухів і знеміцнення порід навколо зруйованої області після сильного вибуху. Визначено фізичні основи керування порід за умов горіння і вибухів свердловинних зарядів, вивчено вплив гірського тиску на руйнування порід у випадку імпульсного газорозриву. Проведено аналітичні дослідження знеміцнення порід з початковими тріщинами та тріщиноподібними дефектами за умов підземних вибухів у області, що межує зі зруйнованою. Вдосконалено технології використання енергії вибуху та горіння для освоєння бурових свердловин та інтенсифікації видобутку рідких і газоподібних вуглеводнів із діючих свердловин. Розроблено вибухову та вибухово-хімічну технології інтенсифікації видобутку нафти та газу з пластів відносно невеликої потужності за складних гірничо-геологічних умов. Запропоновано нові технічні рішення, які вдосконалюють відомі секційні торпеди, у тому числі з локалізацією вибуху, струминні генератори тиску, перфоратори для кумулятивного і термогазоструминного розкриття пластів, вибухові пристрої для утворення початкових тріщин на стінці свердловини, модифіковані труборізи та спрямовані на підвищення ефективності вибухових робіт у свердловинах.

  Скачати повний текст