Управление выходом отсева на карьерах строительных материалов на основе учета прочностных характеристик кусков взорванной горной массы в развале

• Автор: Ишейский, Валентин Александрович
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБЗОР И АНАЛИЗ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Современное состояние проблемы образования отсева при производстве гранитного щебня
1.2 Современное представление о механизме разрушения горных пород взрывом
1.3 Способы управления выходом мелких фракций при производстве буровзрывных работ
1.4 Выводы по главе 1 и постановка задач исследований
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КУСКОВ ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РАССТОЯНИЯ ДО ЗАРЯДА ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА
2.1 Подход к изучению процессов и явлений, протекающих в гранитах при взрывном разрушении
2.2 Расчет и обоснование критериев и масштабов подобия моделирования
2.3 Условия подготовки модели
2.4 Условия проведения модельных экспериментов
2.5 Результаты модельных экспериментов
2.6 Выводы по результатам модельных экспериментов
2.7 Промышленная апробация результатов модельных экспериментов
2.8 Выводы по главе
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ФРАКЦИИ ОТСЕВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗОН ВЗРЫВНОГО РАЗРУШЕНИЯ
3.1 Исследование влияние прочностных характеристик кусков взорванной горной массы на формирование фракции отсева
3.2 Результаты проведения лабораторных экспериментов
3.3 Выводы по результатам проведения лабораторных экспериментов
3.4 Установление зависимости формирования фракции отсева от прочности среднего куска при механическом способе разрушения

3.5 Выводы по главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА ОСНОВЕ УДЕЛЬНЫХ ЭНЕРГОЗАТРАТ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРИМЕРЕ УСЛОВИЙ КАРЬЕРА «ГАВРИЛОВСКОЕ-1»
4.1 Краткая характеристика объекта проведения промышленных испытаний
4.2 Методика расчета параметров буровзрывных работ, обеспечивающих заданный объем фракции отсева
4.3 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования.
Являясь начальным звеном в технологической цепи добычи и переработки полезных ископаемых, буровзрывные работы, по сути, определяют эффективность последующих операций и, в частности, работу дробильносортировочного комплекса. На карьерах по производству щебня эта связь прослеживается в трудно предсказуемом выходе продукции фракции менее 5 мм.
Действие взрыва на разрушаемый массив, с целью его дробления, приводит к снижению прочностных характеристик кусков разрушенной горной массы, что существенно может влиять на объем выхода мелких фракций на стадии переработки. Уровень такого воздействия изменяется путем выбора рациональных параметров буровзрывных работ. В этой связи, установление оптимального уровня воздействия взрывных работ на массив горных пород, обеспечивающий сохранность минерального сырья, является актуальной научно-практической задачей. Установление оптимального уровня воздействия на разрушаемый массив, базирующийся на принципах рационального использования недр, позволяет решить многие проблемы буровзрывных работ и повысить их эффективность за счет прогнозирования прочностных характеристик кусков взорванной горной массы.
Степень научной разработанности темы исследования.
Вопросам повышения эффективности при взрывном разрушении горных пород посвящены работы многих ученых: Н.В. Мельникова, Е.И. Шемякина, В.В. Адушкина, В.Н. Родионова, И.А. Сизова, Б.Н. Кутузова, В.Н. Мосинца, В.А. Падукова, В.А. Боровикова, М.Ф. Друкованного, И.Ф. Ванягина, и ряда других ученых.
Вопросами снижения и управления выходом отсева при производстве буровзрывных работ занимались С.Д. Викторов, Ю.И. Виноградов, Э.И. Ефремов,
H.H. Казаков, Э.О. Миндели, A.A. Спивак, С.В. Цирель и многие другие ученые.

условиями критериев подобия [12].
При выполнении подобия явления встречается ряд факторов, затрудняющих процесс соблюдения критериев: часть определяющих параметров явления неизвестна; среди определяющих параметров можно выделить те, которые влияют или сильно, или слабо; наличие непостоянных параметров и т.д. В таких случаях принято говорить о неполном и приближенном подобиях [28].
При неполным подобии устанавливается подобие относительно части величин, характеризующих явление. При приближенном подобии не учитывается ряд факторов, не оказывающих существенного влияния на рассматриваемое явление. В таких случаях требуется достаточное обоснование для пренебрежения влиянием исключенных факторов [44].
Несмотря на недостатки такого моделирования, приближенное и неполное моделирование дает возможность определить основные закономерности явления.
Воспользовавшись приближенным неполным моделированием можно определить основные закономерности наблюдаемого явления.
При моделировании ближней зоны взрывного разрушения, как правило, пользуются критерием подобия Эйлера (р/(ру2)=1с1ет), который связывает динамические и кинематические свойства. В случае если масштабы времени и линейных размеров равны, то в качестве материала модели применяется горная порода, у которой скорости распространения продольных волн и плотности в модели и в натуре равны. Моделирование сводится к равенству [12]:
(р»Ь>(р*)Л2. (2Л)
где {рвв)„,{рвв)н - плотности взрывчатого вещества в модели и натуре, кг/м3; В Оп - скорости детонации взрывчатого вещества в модели и натуре, м/с.
Равенство 2.1 выполняется при использовании в модели и натуре одинакового ВВ. На практике такой подход практически невозможен в виду необходимости обеспечения критического диаметра ВВ для стабильной и надежной детонации. Промышленные ВВ имеют больший критический диаметр,