Разработка способов и средств повышения эффективности и безопасности взрывных работ на карьерах

• Автор: Леоненко, Нина Александровна
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 126 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Анализ современного состояния взрывного дробления

горных пород на карьерах

1.1. Состояние изученности процессов управления энергией взрыва при дроблении горных пород
1.2. Анализ систем инициирования зарядов, используемые при управлении энергией взрыва

1.3. Цель, задачи и методы исследований

2. Гетерогенные энергоемкие составы как компоненты оптических детонаторов

2.1. Выбор гетерогенных энергоемких составов на основе анализа их физико-химических свойств

2.2. Методика расчета энергоемких смесей на нулевой кислородный баланс

2.3. Методика определения термостабильности энергоемких составов
2.4. Методика исследования чувствительности энергоемких составов к воздействию лазерного излучения
Выводы
3. Разработка элементов лазерной системы инициирования
3.1. Физическая модель процесса лазерного инициирования
энергоемких сред
3.2 Методика экспериментальных исследований чувствительности безопасных к механическим воздействиям гетерогенных энергоемких смесевых составов к лазерному
излучению
3.3, Результаты экспериментов
Выводы
4. Разработка технических средств повышения эффективности и безопасности взрывных работ
4.1. Разработка устройства для передачи лазерных импульсов
к оптическим детонаторам в зарядах ВВ
4.2. Разработка способов и средств инициирования горизонтальных скважинных зарядов под мобильным укрытием
4.3. Разработка устройства управления передачей лазерных импульсов к оптическим детонаторам на основе
магнитооптического пространственно-временного модулятора
4.4. Модернизация укрытия для работы в условиях длительных отрицательных температур
4.5. Укрупненный расчет эффективности от взрывных работ под мобильным укрытием с волоконно-оптической системой
инициирования
4.5.1. Экологическая оценка технологии взрывания под демпфирующим укрытием в сравнении с традиционной технологией взрывных работ
4.5.2. Экономическая эффективность
4.5.3. Эффективность использования средств инициирования
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложения
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы
Анализ современных тенденций в развитии горных работ показывает, что доминирующим методом отделения горной породы от массива при добыче полезных ископаемых являются взрывные работы. Метод взрывного разрушения также широко используется в гидротехническом, транспортном и других видах строительства. По мнению акад. К.Н. Трубецкого, разрушение скальных массивов энергией взрывов и в будущем останется наиболее универсальным и практически единственным эффективным, несмотря на имеющиеся достижения в области невзрывных методов разрушения (механических, тепловых, электрических, магнитных). Более 70 % объема полезных ископаемых в горном деле добывается с помощью энергии взрыва, а объемы раздробленной и перемещенной взрывами горной массы исчисляются миллионами кубических метров в год.
Реальный подъем экономики России как страны, обладающей огромным минерально-сырьевым потенциалом, зависит от состояния горнодобывающего сектора, влияющего на все основные макроэкономические показатели: национальный доход, уровень жизни, социально-политические процессы и национальную безопасность.
В условиях крупномасштабного освоения недр, около 3/4 объемов которых представлено полускальными и скальными горными породами, в настоящее время взрывному разрушению нет альтернативы. Следовательно, взрывные работы являются важнейшим процессом, так как определяют эффективность всех последующих процессов горно-обогатительного производства. Использование взрыва позволяет в несколько раз сократить проектные сроки строительства, а также во много раз снизить трудоемкость и себестоимость гидротехнических сооружений, транспортного и других видов строительных работ. Это определяет тот научный интерес, который проявляется к

Бризантные ВВ при поджигании устойчиво горят, для их перехода горения в детонацию требуются специальные условия (прочные толстостенные стальные трубы) или большие количества ВВ. У инициирующих ВВ переход горения в детонацию происходит быстро, на расстоянии, не превышающем нескольких миллиметров от места поджигания. Наиболее мощные БВВ находятся на границе с ИВВ, так как они при горении имеют достаточно высокую температуру пламени, с тем, чтобы создать приемлемые плотности электронов. Важным, однако, является то, что переход горения в детонацию для них обычно протекает значительно медленнее, чем для некоторых ИВВ, характеризующихся меньшей теплотой взрыва и даже меньшей температурой горения, но имеющие активные (электродонорные) центры /14/. С другой стороны, от любого энергоемкого вещества, способного генерировать путем хемионизации значительные концентрации электронов, можно ожидать поведения, характерного для инициирующих ВВ. Наоборот, при применении веществ, захватывающих электроны, можно ожидать прекращения или замедления перехода горения в детонацию.
При выборе материалов для исследований из большого многообразия энергоемких составов нами сделан выбор в пользу смесевых систем. Их преимущества перед индивидуальными ВВ в том, что они обладают пониженной чувствительностью к внешним воздействиям, особенно механическим, что является немаловажным фактором при создании безопасного детонатора. Обычно смесевые системы состоят /7, 23/ из горючего вещества (им может быть как взрывчатое вещество, так и невзрывчатое) и окислителя (в роли окислителя чаще всего выступает нитрат или перхлорат калия, нитрат аммония).
Выбор горючих компонентов и окислителя сделан из следующих соображений. Из публикаций /58, 59/ по зажиганию порохов известно, что разогрев пороха тем больше, чем больше в нем содержится стабилизирующих добавок (централита или дифениламина). Кроме стабилизирующих добавок на