Особливості імпульсного вибухового навантаження породного масиву, що руйнується групами розосереджених зарядів

Д. Малих Г. Єрєменко Д. Тітов
Отримано 09.08.2023, Доопрацьовано 27.10.2023, Прийнято 28.11.2023
Анотація

Mетa. Вдосконалення математичної моделі, а також уточнення розрахунків при математичному моделюванні взаємодії свердловинних зарядів, у яких частини вибухової речовини розосереджені по довжині свердловини інертним матеріалом, і які підриваються послідовно. При цьому проаналізовано особливості динамічного навантаження скельного масиву, який підривається, в залежності від послідовності підривання цих зарядів та їх частин. Це уточнення стосується удосконалення методики параметричних розрахунків і спрямоване на вирішення актуальної проблеми – зниження питомої витрати вибухових речовин для руйнування скельних гірських порід. Методи дослідження. Аналіз геомеханічних процесів математичним моделюванням динамічного напруження породного масиву вибухом на відкритих гірничих розробках. Наукова новизна дослідження полягає в уточненні закономірностей взаємодії енергії вибуху свердловинних зарядів спеціальної конструкції з оточуючим їх скельним масивом. Практичне значення. Подальший розвиток і виробниче застосування результатів досліджень забезпечить значне зниження собівартості залізорудної продукції за рахунок підвищення ефективності бурових і вибухових робіт у залізорудному кар'єрі. Результати. Для теорії і практики ведення вибухових робіт важливо знати особливості формування і взаємодії силових полів свердловинних зарядів ВР, які підривають із затримкою. Основну роль в процесі руйнування гірського масиву за цих умов відіграє конструкція підривних свердловинних зарядів. Підбором мас зарядів з різним співвідношенням їх частин в свердловинах послідовних рядів і варіюванням тривалості затримки між вибухами можна регулювати процес вибухового навантаження в залежності від конкретних гірничо-геологічних умов ведення підривних робіт. За рахунок зміни способів формування і порядку підривання зарядів ВР в руйнованому середовищі можна впливати на процес руйнування, знаючи особливості формування силових полів. З огляду на часові та геометричні характеристики породного масиву, можна припустити, що його напружений стан буде повністю відповідати фізичним параметрам інтегральної зони, за яких втрата енергії вибухових хвиль мінімізується. Отримані результати можуть бути використані для розробки вибухових технологій, заснованих на руйнуванні гірського масиву, приведеного попередньо в напружений стан від вибуху зарядів ВР, конструкція яких пропонується авторами даного дослідження

Ключові слова:
гірська порода; вибух; вибухове руйнування; скельне середовище; свердловинні заряди

Взято з Том 21, № 2, 2023

Сторінки 116–121

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Власов О.Е., Смирнов С.А. Основы расчета дробления горных пород под действием взрыва. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 107 с.

[2] Физика взрыва / Баум Ф.А., Орленко Л.П., Станюкович К.П. и др./ Под. ред. К.П.Станюковича. - М.: Наука, 1975. - 407 с.

[3] Комплексное исследование действия взрыва в горных породах / Э.О. Миндели, Н.Ф. Кусов, А.А. Корнеев, Г.И. Марцинкевич, – М. : Недра, 1978. – 253 с.

[4] Григорян С.С. Некоторые вопросы математической теории деформирования и разрушения твердых горных пород // ПММ, 1967. – Т.31. – С. 157-245.

[5] Партон В.З., Черепанов Г.П. Механика разрушения // Механика в СССР за 50 лет. – М.: Наука,1972. – Т.3.

[6] Griffith A.A. The phenomenon of rupture and flow in solids. Phil. Trans. Poy. Soc. A 221, 1920, p.1201-1206.

[7] Рижов П.А. Математическая статистика в горном деле. М.: Высшая школа, 1973. – 286 с.

[8] Родионов В.Н. К вопросу о повышении эффективности взрыва в твердой среде. - М.: Изд-во ИГД АН СССР,1962. - 29 с.

[9] Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. Ч. 1. - М.: Горная книга, 2009. - 471 с.

[10] Друкованый М.Ф. Об оценке использования энергии взрыва при различных параметрах буровзрывных работ / М.Ф. Друкованый, В.М. Комир // Взрывное дело. – 1966. – С. 45–49.

[11] Перегудов В.В., Жуков С.А. Пути повышения качества взрывных работ при разрушении горных пород сложной структуры. Монография. - Кривой Рог: Издательский дом, ISBN 966-7388-47-6. 2002. - 305 с. 

[12] Баренблатт Г.И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении. – ПМТФ,1969. - № 4. - С. 3-56.

[13] Фролов О.О. Використання ефекту зустрічі детонаційних хвиль для підсилення дії вибуху на рівні підошви уступу // Вісник НДУУ «КПІ» / Гірництво. – Київ: НГУУ «КПІ»: ЗАТ «Техновибух», 2002. – С.63-65.

[14] Бичук В.Е. Результаты исследования характера распределения напряжений вокруг зарядов сложной конструкции // Совершенствование буровзрывных работ. М.: Недра, 1977. – С. 89-92.

[15] Баранов Е.Г. , Фролов В.П. Изыскание эффективной конструкции заряда ВВ // Цветная металлургия. – 1965. – № 22. – С. 23–26.

[16] Бетин В.Д. Развитие детонации в скважинных зарядах с полыми цилиндрами // Разработка рудных месторождений. Научно-техн. сб. – Кривой Рог: изд-во КТУ, 2003. – Вып. 83. – С. 68-74.

[17] Кашель Н.Я. Результаты промышленной проверки скважинных зарядов с воздушными промежутками / Н.Я. Кашель, П.И. Федоренко, С.Н. Кузьмич // Взрывное дело. – 1964. – № 54/11 

Malykh, D., Eremenko, G., & Titov, D. (2023). Features of impulse explosive loading of a rock mass destroyed by groups of distributed charges. Journal of Kryvyi Rih National University, 21(2), 116-121. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2023-1-57-116-121
uk