Выполнен анализ влияния физических факторов на процесс распределения энергии взрыва заряда, размещенного в скважине с зазором между зарядом и стенкой скважины. Теоретически и экспериментально доказана возможность увеличения на 20 - 50% доли энергии, затрачиваемой на полезные формы работы. Определены новые направления совершенствования буровзрывных работ на карьерах.

Наведено результати числового розв'язання задачі про дію в твердих гірських породах (алевроліт, пісковик, граніт) вибуху свердловинних зарядів вибухових речовин (амоніт N 6ЖВ, грамоніт 79/21, тетрамони місцевого приготування). Використано зонну теорію дії вибуху в твердих середовищах і числовий метод Рунге - Кутта для розв'язання поставленої математичної задачі. Доведено, що застосування вибухової речовини місцевого приготування тетрамону забезпечує одержання вибухового імпульсу з параметрами, що достатні для ефективного руйнування порід.

Приведены результаты разработанной технологии формирования скважинных зарядов взрывчатых веществ (ВВ) в условиях открытой разработки полезных ископаемых. Дано теоретическое обоснование эффективности новой технологии, которое полностью согласуется с результатами промышленных испытаний.

Cтисло охарактеризовано технології вибухового руйнування гірських порід за сучасних умов для використання гірничодобувними підприємствами. Оцінено один з основних елементів цих технологій - дію вибуху свердловинних зарядів зі звичайної набійки з використанням у ній спеціального пристрою (УУЭВ), що забезпечує більш тривале запирання газоподібних продуктів вибуху в шпарі та збільшення зони руйнування гірських порід на 15 - 20 %.

Наведено результати аналітичного дослідження щодо виникнення небезпечних ситуацій, потенційно здатних порушити цілісність системи ініціювання та погіршити умови детонування свердловинних зарядів під час їх механізованого формування. Проаналізовано основні чинники створення небезпеки та визначено ймовірність її виникнення. Наведено практичні положення щодо підвищення безпечності механізованого заряджання свердловин.

Изложены современные представления о физических предпосылках эффективности скважинных зарядов ВВ с воздушными промежутками. Приведены данные промышленных испытаний нового устройства для формирования воздушных промежутков при отбойке пород на нерудных карьерах.

Наведено результати аналітичного обгрунтування необхідності та розробляння методичних засад визначання реального фізичного стану емульсійної вибухової речовини (ЕВР), сенсибілізованої газогенерацією, впродовж перебування її в свердловинному заряді. Розглянуто загальні закономірності змінювання геометричних параметрів заряду, середньої густини ЕВР у заряді, густини та концентрації газового сенсибілізатора вздовж заряду, досягнення критичної густини та допустимих термінів перебування ЕВР у свердловині залежно від температурного режиму породи, гідростатичного тиску в свердловині, інертного засмічення ЕВР, міграції газового сенсибілізатора в заряді тощо. Надано методичні рекомендації щодо визначання цих закономірностей за природних умов. Показано, що означені питання за змістовною сутністю сукупно являють багатогранну науково-технічну проблему, яка стосується функціональної ефективності та безпеки ведення вибухових робіт свердловинними зарядами з ЕВР, сенсибілізованих газогенерацією, та потребує нагального вирішення, зважаючи на інтенсивне розширення обсягів споживання цих вибухових речовин у кар'єрах.

Обгрунтовано раціональні параметри зарядів вибухових речовин (ВР) з газоутворювальними речовинами, які підвищують вихід кондиційних фракцій під час розробки скельних масивів відкритим способом. Виявлено, що розміщення газоутворювальних речовин у вигляді окремих ділянок зменшує утворення переподрібнених фракцій у зоні масиву, який примикає до цих ділянок, забезпечує інтерференційну взаємодію хвиль напруг, генерованих суміжними ділянками ВР, і таким чином перерозподіляє енергію вибуху з ближньої зони в середню, що знижує вихід негабаритних фракцій. Уперше визначено, що відстань між радіальними тріщинами залежить від варіації межі міцності та швидкості зростання тиску. Розроблено методику розрахунку параметрів комбінованих зарядів, що забезпечують максимізацію виходу кондиційних фракцій у висадженій гірській масі.

Уперше встановлено вплив просторового розташування бойовиків у свердловинному заряді вибухової речовини на розподіл напруг у донній частині свердловини. За даними теоретичних розрахунків показано, що у порівнянні з осьовим ініціюванням спрямований вплив на лінію з'єднання дна та стінок свердловини призводить до збільшення площі руйнування на 20 - 25 %. Обгрунтовано геометричні параметри конічного концентратора ударних хвиль, за яких досягається посилення динамічного впливу відбитих хвиль на стінки свердловини у зоні перебуру. Теоретично й експериментально доведено можливість зниження динамічного впливу відбитих хвиль на матеріал забійки у разі використання концентратора ударних хвиль.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні методи оптимізації динаміки руйнування блоковим екрануванням масиву гірських порід, що підривається, шляхом теоретичного узагальнення закономірностей процесу вибухового навантаження та руйнування гірського масиву, екранованого вибуходинамічною зоною. Визначено та вивчено механізм утворення попередньої вибуходинамічної зони руйнування у разі взаємодії силових полів суміжних свердловинних зарядів вибухової речовини (ВР), розташованих на межі руйнованого гірського масиву. Ефективне керування вибуховим руйнуванням гірських порід досягається завдяки формуванню вибуходинамічних екранів, які розкривають структурну неоднорідність гірського масиву, що має бути зруйнований зарядами дроблення. Розроблено способи формування та ініціювання свердловинних зарядів, які руйнують екранований гірський масив і забезпечують раціональний розподіл вибухового навантаження у руйнованому об'ємі гірських порід залежно від конкретних умов проведення вибухових робіт. Розроблено систему технологічних методів проведення буровибухових робіт і визначено їх основні характеристики для різних гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов роботи залізорудних кар'єрів.

Установлено, що під час руйнування моделей з гірських порід збільшення розмірів частинок сипких матеріалів для набійки від 40 до 500 мкм коефіцієнт передачі енергії вибуху до навколишнього середовища зростає в 1,3 рази. Одержано кореляційні залежності середньої швидкості вильоту набійок з пластичних матеріалів від їх вологості, а також величини статичних зусиль виштовхування сипких матеріалів з циліндричної порожнини від висоти їх стовпа. Базуючись на запропонованому механізмі дії вибуху на набійку зарядів вибухової речовини (ВР) обгрунтовано й експериментально підтверджено, що під дією ударної хвилі, спричиненої детонацією ВР, відбувається ущільнення та перекладання частинок матеріалу набійки, за цього з великих частинок розмірами 0,004 - 0,05 діаметра зарядної порожнини формується стійкий каркас, у якому заповнювачем є дрібні фракції. Продукти детонації, що розширюються, діють на каркас, що формувався, з заповнювачем. Удосконалено методику розрахунку параметрів буровибухових робіт за умов проведення гірничих виробок у шахтах, небезпечних щодо газу та пилу з урахуванням утворення пиловибухових заслонів з полум'ягасних компонентів, що містяться у набійці.

Установлено закономірності формування та дії вибуху у скельних породах зарядів у рукавах у водному або повітряному середовищі свердловин, на підставі яких вирішено важливу науково-прикладну проблему розробки та впровадження фізико-технічних засад руйнування скельних порід вибухами даних зарядів, що знижує витрати та вартість застосованих вибухових речовин. Одержано закономірності зміни напружено-деформованого стану порід залежно від віддалі до вибуху, величини та типу зазору (води, повітря), швидкості дилатансії; раціональні розміри зазорів залежно від міцності порід, параметрів середовища зазору та вибухової речовини; посилення пульсуючої дії вибуху та неоднорідності навантаження породи; закономірності динаміки формування зарядів, метод аналізу та вибору параметрів зарядження свердловин; закономірності усадки зарядів у разі їх водонаповнення. Обгрунтовано параметри ініціаторів для надійного ініціювання головних зарядів; способи та засоби укладки рукава у пакет і подачу його у процесі зарядження; методику розрахунку параметрів підривних робіт і рекомендації щодо формування рецептур вибухових речовин.

Досліджено підвищення якості гірської маси в кар'єрах під час вибухового руйнування порід розосередженими свердловинними зарядами вибухових речовин (ВР). Висвітлено раціональні параметри конструкційних елементів суцільних комбінованих і розосереджених свердловинних зарядів. Розроблено новий спосіб визначення раціонального розташування ініціаторів (проміжних детенаторів) у свердловинних зарядах за дво- та багатоточкового ініціювання. Встановлено, що багатоступеневе імпульсне навантаження в нижній частині уступу формується у разі використання в розосереджених зарядах ВР нових конструкційних елементів, що поєднують повітряні та породні проміжки (корки), причому довжина породного корка пропорційна довжині повітряного проміжку та зменшується під час використання ВР з більш високими енергетичними характеристиками. Досліджено вплив конструкційних параметрів окремих елементів заряду (довжини повітряного проміжку, співвідношення мас окремих частин заряду ВР) на інтенсивність дроблення гірських порід, що руйнуються. У результаті проведених промислових досліджень встановлено, що за використання розосереджених зарядів ВР з комбінованими інертними проміжками на рівні підошви уступу на 7 - 8 % зменшуються обсяги буріння свердловин і на 10 - 12 % маса використаних ВР.

Наведено результати досліджень пульсаційного механізму формування нерівномірної за структурою зони залишкових деформацій та вибухової порожнини у разі вибуху вертикального подовженого заряду кінцевої довжини. Розглянуто просторово-часові параметри деформування грунтового масиву, прилеглого до вибухової порожнини за присутності площини поділу у вигляді денної поверхні, траншей або надпорожнистих ємностей, заповнених розчином структуруючого матеріалу. Встановлено залежності між параметрами розташування зарядів у площині споруджуваної завіси й армувальних елементів, призначених для стабілізації грунту в зонах пониження щільності. Одержано дані протифільтраційних залежностей окремих елементів завіси та оцінено техніко-економічну ефективність способу.

Викладено чинники та механізми можливої десенсибілізації газогенерованих свердловинних зарядів із емульсійних вибухових речовин під час їх одиночного та групового детонування.

Оценено влияние взрывных работ с использованием эмонита на последующие этапы переработки железорудного сырья. Рассмотрена волоконно-оптическая методика измерения скорости детонационных волн скважинного заряда.

Рассмотрен механизм образования ударных воздушных волн (УВВ) при взрывном разрушении горных пород скважинными зарядами взрывчатых веществ (ВВ). Для разработки эффективных методик расчета границ опасных зон действия взрыва исследован механизм образования УВВ при взрывном разрушении горных пород скважинными зарядами ВВ. В качестве примера рассмотрен взрыв скважинного заряда в некоторой неразрушаемой среде. Методом расчетов получены результаты исследований энергетических параметров УВВ при взрыве скважинных зарядов ВВ в горных породах.

Исследована зависимость степени дробления горной породы от конструкции скважинного заряда. Опытное взрывание образцов из эквивалентных материалов проводилось на лабораторном стенде с применением электроимпульсной станции.