Разработка способов и средств флегматизации взрывоопасной рудничной атмосферы в призабойном пространстве при ведении взрывных работ в угольных шахтах

• Автор: Джигрин, Анатолий Владимирович
• Шифр специальности: 05.15.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 446 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
I ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ И СРЕДСТВ ФЛЕГМАТИЗАЦИИ ВЗРЫВООПАСНОЙ РУДНИЧНОЙ АТМОСФЕРЫ ПРИ ВЕДЕНИИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ основных причин и источников воспламенения рудничной атмосферы при взрывных работах в угольных шахтах
1.2 Предохранительное ВВ как средство предотвращения взрывов метано-воздушных смесей и угольной пыли при взрывных работах
1.3. Забойка как средство повышения эффективности
и безопасности ведения взрывных работ
1.4. Способы создания предохранительной среды в призабойном пространстве
1.5. Выводы. Постановка задач исследования
2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОСПЛАМЕНЯЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ УДАРНЫХ ВОЛН И ПРОДУКТОВ ВЗРЫВА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫХ ВВ
2.1. Аналитическая оценка границ воспламеняющих параметров ударных волн и продуктов взрыва
2.2. Исследование параметров ударных волн, образующихся при взрыве зарядов предохранительных ВВ

2.2.1. Исследование давления ударных волн при взрыве открытых зарядов
2.2.2. Исследование давления ударных волн, образующихся при взрыве заряда в канале мортиры
2.3. Исследование характера расширения продуктов взрыва вблизи от заряда
2.4. Экспериментальные исследования воспламеняющего действия продуктов детонации ВВ
2.4.1. Температура продуктов при взрыве заряда в воздухе
2.4.2. Температура возбужденной метановоздушной среды при взрыве в ней заряда ВВ
ВЫВОДЫ
3. РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРОВ И ВИДА ЗАБОЙКИ
ШПУРОВ, НА ОСНОВЕ ИНГИБИТОРОВ РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНА
3.1. Исследование механизма ингибирования реакции окисления метана
3.2. Ингибиторы реакции окисления метана
3.3. Забойка шпуров как средство обеспечения безопасности взрывных работ
ВЫВОДЫ

4. АНАЛИТИЧЕСКИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ФИЗИКО -ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ЗАБОЙКИ СКВАЖИН
4.1. Теоретическое определение критического условия полного камуфлетного взрывания скважинного заряда ВВ
4.2. Теоретические исследования механизма взаимодействия взрыва и забойки
4.2.1. Выбор модели среды
4.2.2. Решение волновой задачи в забоечном материале численным методом с помощью ЭВМ
4.3. Аналитическая оценка радиуса зоны трещинооб-разования в зависимости от режима работы скважинного заряда и забойки
4.4. Лабораторные физико-химические исследования забоечного материала подверженного взрывным нагрузкам
4.4.1. Методика и результаты ИК-спектроскопии образцов забоечного материала подверженного взрывному нагружению
4.4.2. Методика и результаты рентгеноструктурных исследований забоечного материала подверженного взрывному нагружению
ВЫВОДЫ

В.Н. Родионов утверждает, что если грунт имеет достаточное количество естественных трещин или их зародыши, ударная волна фактически не принимает участия в дроблении материала, но тут же замечает, что в том случае, если имеется прочная однородная среда, роль ударной волны возрастает, так как необходимо создать около заряда зародыши трещин для обеспечения равномерного дробления.
Несомненно, в шпуровых и скважинных зарядах, степень замкнутости которых несравненно выше, чем у наружных, забойка будет оказывать меньшее влияние на полноту детонации, но все же, особенно при прямом инициировании, она будет предотвращать потери энергии, необходимой для самоподдержания процесса детонации [47].
Забойка увеличивает эффективную длину ударной волны и начальное давление газов взрыва. В соответствии с теорией разрушения пород отраженной волной л.н.с., преодолеваемая взрывом заряда ВВ, пропорциональна эффективной длине волны. По Кумао Хино [48], забойка должна обеспечить сохранение высокого давления в зарядной полости в течение промежутка времени, достаточного для завершения отколообразования во всей области от свободной поверхности до зарядной полости. Следуя мнению А.Н. Ханукаева [49] о повышении доли разрушения породного массива ударной волной с увеличением акустической жесткости породы, можно полагать, что роль забойки по мере увеличения плотности и крепости породы должна возрастать.
Забойка увеличивает длительность поршневого воздействия продуктов детонации на стенки зарядной полости и первичных трещин, образовавшихся на границе с зарядной полостью в процессе возникновения и прохождения ударной волны взрыва. Согласно исследованиям