Развитие теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков для заряжения шпуров и непатронированными взрывчатыми веществами

• Автор: Сергеев, Вячеслав Васильевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 306 с. : ил.

1. Анализ оборудования, предназначенного для пневмозаряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами в подземных условиях, а также состояния теоретических исследований протекающих в них процессов
1.1. Классификация конструкций механизмов, предназначенных для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами
1.2. Классификация способов и средств борьбы с пылью и статическим электричеством, применяющихся в промышленности
1.3. Состояние теоретических исследований процесса пневмотранспорта непатронированных материалов подобных непатронирован-ным взрывчатым веществам

1.4. Выводы и обоснование необходимости разработки новых механизмов

2. Выбор, обоснование и оптимизация, разработка и испытание элементов конструкций камерных пневмозарядчиков

2.1. Планирование, постановка и обработка результатов экспериментов

2.2. Компоновка и форма камеры пневмозарядчика

2.2.1. Технические требования к заряжающим механизмам

2.2.2. Форма и размеры камеры пневмозарядчика

2.2.3. Загрузочный узел камеры зарядчика

2.2.4. Обоснование необходимости и целесообразности наличия запорной арматуры пневмозарядчика
2.3. Устройства оперативного управления работой пневмозарядчика
2.3.1. Пневматическое дистанционное управление подачей взрывчатого вещества в зарядный шланг
2.3.2. Электрическое дистанционное управления работой пневмозарядчика
2.3.3. Электрическое дистанционное управление работой пневмозарядчика и подачей взрывчатого вещества внутрь зарядного шланга
2.3.4. Система автоматического отключения камерного пневмозарядчика от сети сжатого воздуха при окончании или отсутствии ВВ в камере
2.4. Транспортный узел зарядчика
2.4.1. Опора зарядчика для ручной переноски
2.4.2. Транспортная тележка на пневмо-колесно-рельсовом ходу
2.4.3. Самоходная база

2.5. Узел воздухоподготовки
2.6. Различные конструкции аэраторов камерных пневмозарядчиков, а также технические требования к аэраторам и их расчет
2.6.1. Аэраторы камерных пневмозарядчиков и технические требования к ним
2.6.2. Аэраторы в виде плоского ложного днища и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности
2.6.3. Аэраторы в виде цилиндроконического ложного днища и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности
2.6.4. Трубчатый аэратор, располагаемый по оси камеры, и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности
2.6.5. Трубчатый аэратор, располагаемый по внутренней по-верхности цилиндроконической камеры и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности
2.7. Конструкции увлажняющих устройств и их испытания
2.7.1. Исследования мембран, предназначенных для использования в увлажняющих устройствах
2.7.2. Общие положения и разработка технических требований к увлажняющим устройствам и камерным зарядчикам
2.7.3. Устройства ПЖЗШ-2 (Ардон-2) для увлажнения гранулированных ВВ при пневмозаряжании камерными зарядчиками небольшой ёмкости
2.7.4. Устройства ПЖЗШ-З (Ардон-3) для увлажнения гранулированных ВВ при пневмозаряжании зарядчиками барабанного
ф или роторного типа
2.7.5. Устройства ПЖЗШ-4 (Ардон-4) для увлажнения гранулированных ВВ при пневмозаряжании камерными зарядчиками большой ёмкости
2.7.6. Камерные пневматические зарядчики КПЗП-1 (Кавказ-1) и КПЗП-4 (Кавказ-4) со встроенной системой увлажнения для заряжания гранулированных ВВ
2.7.7. Теоретические исследования мембранных увлажняющих устройств
2.7.8. Увлажняющие устройства для эжекторных пневмозарядчиков
'* 2.8. Средства и способы улучшения санитарно-гигиенических условий труда и повышение безопасности работ при пневмозаряжании гранулированных взрывчатых веществ

2.8.1. Общие положения и разработка технических требований к смачивающим жидкостям и их компонентам
ф 2.8.2. Смачивающие жидкости для условий положительных
температур и взаимодействие их с компонентами гранулированных ВВ
2.8.3. Смачивающие жидкости для условий отрицательных температур и их взаимодействие с компонентами гранулированных ВВ
3. Теоретические исследования работы камерного пневмозарядчика при продувке шпуров и скважин в условиях установившегося режима течения процесса по системе обще шахтная магистраль - воздухоподводящий шланг - камера пневмозарядчика - зарядный шланг
или скважина
3.1. Работа камерного пневмозарядчика в установившемся адиабатном термодинамическом режиме
I 3.1.1. Разработка математической модели работы зарядчика
3.1.2. Графическое представление адиабатного течения сжатого воздуха по системе при продувке шпуров
3.1.3. Графическое представление адиабатного течения сжатого воздуха по системе при продувке скважин
3.2. Работа камерного пневмозарядчика в случае изотермического термодинамического процесса
3.2.1. Разработка математической модели работы зарядчика
3.2.2. Графическое представление изотермического течения сжатого воздуха по системе при продувке шпуров
3.2.3. Графическое представление изотермического течения сжатого воздуха по системе при продувке скважин
■р 3.3. Работа камерного пневмозарядчика в случае адиабатного течения по местным сопротивлениям и изотермического его течения по системе
3.3.1. Общие положения смешанного течения сжатого воздуха
по системе
3.3.2. Разработка математической модели работы зарядчика в случае смешанного его течения по системе
4. Теоретические исследования работы камерного пневмозарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров или скважин в установившемся режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе
тг 4.1. Разработка математической модели опорожнения камеры зарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров или скважин
Разбивку полученных интервалов, то есть определение количества и числовых значений факторов (х, х2 х„), проводили в зависимости от длины интервала, обеспечивая при этом минимальное количество наблюдений. При небольшой длине интервал разбивали равномерно с определенным шагом. Так, например, интервал диаметра отверстий в жиклёре, равный 0 - 4,5 мм, был разбит на 10 частей с шагом, 0,5 мм. При большей длине интервал разбивали согласно фибоначчиеву плану, то есть числовые значения практически соответствуют числам Фибоначчи [142]. Так, интервал концентрации ПАВ в растворе, равный 0 - 5 %, разбит на 10 частей, практически соответственно указанным выше числам и равен хш,„=Х1=0; х2=0,01; хз=0,02; х4=0,05; х5=0,1; х6=0,2; х7=0,5; х8=1; х9=2; хю=5. Этому способствовала также априорная информация и теория поверхностно-активных веществ, которая говорит о том, что меньшие значения концентраций добавок в растворе воздействуют на его свойства более значительно, чем большие. От количества выбранных точек зависит точность описания исследуемого процесса корреляционными формулами, что облегчает их подбор. Согласно [142] количество таких точек должно быть не менее 6 (п>6). При проведении всех опытов принята однократная стратегия проведения эксперимента, то есть условия всей серии опытов определены заранее, опыты ставят последовательно, а результаты отдельных опытов не влияют на выбор последующих точек [142].
Достоверность полученных результатов зависит от числа изменений т аргумента в каждом наблюдении (у/, уп!г упт), то есть от числа наблюдений отклика по каждому фактору (1, 2 пг).
Необходимое число наблюдений т отклика у по каждому фактору х определяли методом математической статистики [143, 144] по формуле: