Поврежденность кристаллов при взрыве горных пород

• Автор: Бозоров, Носиржон Содикович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 92 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Литературный обзор
1Л. Особенность строения и механические свойства
горных пород
1.2. Некоторые сведения о механизме разрушения
1.3. Акустические исследования
1.4. Некоторые сведения о взрыве
1.5. Процесс разрушения пород небольшой и
средней прочности
1.6. Процесс разрушения крепких и весьма крепких пород
1.7 Заключение и постановка задачи
Глава 2. Некоторые методические вопросы проведения
эксперимента
2.1. Введение
2. 2. Проведение камуфлетного взрыва в лабораторных условиях
2.3. Наблюдение микронесплошностей в образцах гранита с
помощью люминесцентного микроскопа МЛ-
2.4. Моделирование взрывного (ударного ) воздействия на
простейшей модели гетерогенной среды
2.5. Определение обшего объема микронесплошностей
Глава 3. Экспериментальное изучение поврежденное
гранита при взрыве
3.1 Введение
3.2. Экспериментальное наблюдение микронесплошностей
(поврежденности) методом люминесцентной микроскопии
3.3. Моделирование разрушения гетерогенной системы в
условиях локального кратковременного растяжения
3.4 Исследование интегральной поврежденности
3.5. Интегральная поврежденность гранита при взрыве
заряда малой плотности
3.6. Итоговые результаты проведенного исследования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

Введение
Актуальность работы. Анализ проблемы обеспечения естественной сохранности кристаллов при традиционном взрывном способе их добычи свидетельствует о наличии техногенных нарушений (микротрещин, сколов, сдвигов) в значительной части добываемого кристаллосырья, что приводит к невосполнимым потерям, особенно при гибели уникальных экземпляров..
Для разработки физических основ оптимизации технологии взрывного способа добычи и дезинтеграции горной массы становится необходимым определение не только истинных размеров зоны макроразрушения вмещающей породы, но и в не- меньшей степени размеров зоны микроскопических нарушений сплошности, зоны поврежденности. Однако нарушения сплошности микроскопического масштаба в непрозрачных минералах и горных породах в настоящее время просто не фиксируются вследствие маскировочного эффекта рельефа даже при использовании операции шлифования поверхности. А именно дефекты такого масштаба могут иметь место во вмещающих породах как в зоне разрушения, так и в более удаленных зонах. Для горных пород вопросы накопления повреждений, вопросы управления разрушением являются чрезвычайно актуальными. Интерес к рассмотрению этого вопроса определяется необходимостью поиска физически обоснованного подхода к определению истинных размеров зоны повреждаемости, что необходимо при разработке технологии щадящего взрывания.
Целью работы в связи с этим являлось изучение распределения нарушений сплошности на различном удалении от центра взрыва, поскольку оказалось, что подобных данных в литературе нет, в частности, из-за отсутствия соответствующей методики исследования.
Для решения этой задачи представлялось необходимым применить люминесцентную микроскопию с использованием эффекта диффузии в образцах горной породы специалных низкомолекулярных люминофоров с

2.2. Проведение камуфлетного взрыва в лабораторных условиях.
Для оценки потенциально опасных зон поврежденности кристаллов и разработки рекомендаций по технологии щадящего взрывания использовался метод физического моделирования. В простейшим случае модель [86] должна воспроизводить структурные и физико-механические свойства разрушаемой породы и процесс развития взрыва с сохранением геометрического подобия и физической природы протекающих явлений.
В качестве модельного материала часто используются гранитные блоки, блоки из кимберлитов, а также блоки из оптического и органического стекла, тиосульфата натрия и бетона с включением в них имитаторов кристаллов. В качестве источника нагружения используются сферические и сосредоточенные заряды плотностью -1,6 г/см3, обеспечивающие изменение акустического импеданса ВВ в широком диапазоне, перекрывающем весь диапазон промышленных ВВ от бризантного до фугасного.
Применительно к проблеме обеспечения сохранности кристаллов алмазов рассматривалось моделирование зон повреждений (от разрушения до трещинообразования) при камуфлетном взрыве тэна плотностью 1,6 г/см3, и малоплотного ВВ, состоящего из тена и вспененного полистирола плотностью 0,5 г/см3. Очевидность нарушения кристаллов алмазов в зоне дробления, непосредственно примыкающей к зарядной камере, протяженностью (5-10)^ общеизвестна, в то время как поврежденность алмазов в зоне трещинообразования и откола кристалловмещающей породы считается маловероятной [ 87 ].
Рассмотрим поэтому что сегодня известно о процессах в зоне трещинообразования, вызванной действием волны напряжений, для случая взрыва сферического заряда. При взрыве зарядов равных потенциальных энергий и с существенно различной плотностью легко моделируются [88] амплитудные параметры волны: напряжения От и оф, массовые скорости о, в то время как время нарастания тн и1 продолжительность положительной фазы