Удосконалення технології механічного руйнування гірських порід використанням кумулятивного вибухового ядра

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorГонтарь, Павло Анатолійович
dc.contributor.degreedepartmentГеобудівництва та гірничих технологійuk
dc.contributor.degreefacultyІнститут енергозбереження та енергоменеджментуuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»uk
dc.date.accessioned2017-02-02T13:50:09Z
dc.date.available2017-02-02T13:50:09Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe dissertation is dedicated to developing new energy-efficient explosive-mechanical method of rock destruction with cumulative explosive warhead usage. Specific power consumption decreasing of explosive-mechanical rock destruction due to addition natural fractures with technological one was chosen as optimization objective. The mathematical model of energy consumption of rock destruction, which includes parameters of explosive-mechanical stressing and complex of natural and technological fractures influence, was developed. Experimentally investigated decreasing of rocks’ elastic properties with cumulative explosion warhead influence frequency increasing (0…24 explosions per minute). Namely: ultrasonic waves speed was decreased on 2…8 %; Young’s modulus – on 28…37 %. The full-size experimental device for combined explosive-mechanical rock destruction method with cumulative explosive warhead implementation was created. The device allowed to determine decreasing of rock destruction specific energy consumption from cumulative explosion warhead stressing frequency (on 9…16 %) and temperature of explosion (on 4…7 %). Herewith it was achieved efficiency increasing from 77 % to 80 % and rocks destruction performance on 9…14 %. The results of researches were approved in technological process of LLC «Davidivskiy grankar'er». It was reached granite destruction specific energy consumption decreasing from 201 kW·h/m³ to 188 kW·h/m³ by explosive-mechanical rocks destruction method due to addition natural fractures with technological one by cumulative explosion warhead.en
dc.description.abstractruДиссертационная работа посвящена разработке нового энергоэффективного взрыво-механического способа разрушения горных пород с использованием кумулятивного взрывного ядра. Предложена новая классификация комбинированных нагружений на забой с использованием теории графов. Это позволило выделить 132 возможных комбинированных способа разрушения горных пород. По результатам системного анализа обосновано рациональное сочетание механических и взрывных разрушительных нагрузок. Разработано конструктивное исполнение механизма для взрыво-механического разрушения горных пород, а именно: вертлюг модифицированный и режущий инструмент комбинированного действия. Обоснован выбор горных пород для проведения исследований: габбро, гранит, песчаник. Проведено планирование экспериментальных исследований. В качестве целевых функции выбраны зависимости энергоемкости разрушения горных пород от частоты нагружений забоя кумулятивным взрывным ядром и температуры взрыва. Задачей оптимизации исследований выбрано снижение удельной энергоемкости взрыво-механического разрушения горных пород за счет дополнения природной трещиноватости внесенной технологической. В качестве фактором, влияющих на энергоемкость взрыво-механического разрушения горных пород выбраны предел прочности на сжатие, температуру взрыва и частоту нагружений кумулятивным взрывным ядром. Использован центральный композиционный план, ядром которого есть полный факторный эксперимент типа 2 k. Согласно составленной матрице планирования предусмотрено проведение 60 исследований с учетом повторных 4 по распределению Стьюдента. Проведен системный анализ энергетических, силовых и деформационных критериев разрушения, по результатам которого разработан базовый критерий взрыво-механического разрушения горных пород. Критерий дополнен энергией активации разрушения горных пород, кинетической энергией кумулятивного взрывного ядра, тепловой энергией взрыва, энергией механического разрушения горных пород. В результате получена математическая модель энергоемкости разрушения горных пород, которая учитывает параметры взрыво-механического нагружения забоя и совокупность действия природной и технологической трещиноватостей. Математическим моделированием получены аналитические зависимости энергоемкости разрушения горных пород от частоты нагружений забоя кумулятивным взрывным ядром и температуры взрыва. Энергоемкость снизилась на 9 % для габбро, на 8 % для гранита, на 10 % для песчаника. Исследовано снижение упругих свойств горных пород с ростом частоты нагружений кумулятивным взрывным ядром (0…24 взрыв/мин). А именно: скорость распространения ультразвуковых волн снизилась на 2…8 %, модуль упругости І рода – на 28…37 %. Создано полноразмерное экспериментальное устройство для реализации комбинированного взрыво-механического разрушения горных пород. Устройство позволило экспериментально установить снижение удельной энергоемкости взрыво-механического разрушения горных пород от частоты нагружений кумулятивным взрывным ядром (на 9…16 %) и температуры взрыва (на 4…7 %). При этом обеспечен рост коэффициента полезного действия с 77 % до 80 % и производительности разрушения горных пород на 9…14 %. Результаты исследований апробированы в технологическом процессе ЧП «Давыдовский гранкарьер». Достигнуто снижение удельной энергоемкости разрушения гранитов с 201 до 188 кВт·год/м³ взрыво-механическим способом за счет дополнения природных трещин внесенными технологическими кумулятивным взрывным ядром.ru
dc.description.abstractukДисертаційна робота присвячена розробці нового енергоефективного вибухо-механічного способу руйнування гірських порід з використанням кумулятивного вибухового ядра. Розроблено математичну модель енергоємності руйнування гірських порід, що враховує параметри вибухо-механічного навантаження вибою і сукупність дії природної та внесеної технологічної тріщинуватостей. Створено повнорозмірний експериментальний пристрій для реалізації комбінованого вибухо-механічного руйнування гірських порід. Пристрій дозволив експериментально встановити зниження питомої енергоємності вибухо-механічного руйнування гірських порід від частоти навантажень кумулятивним вибуховим ядром (на 9…16 %) та температури вибуху (на 4…7 %). При цьому забезпечено зростання коефіцієнта корисної дії з 77 % до 80 % та продуктивності руйнування гірських порід на 9…14 %. Результати досліджень апробовано в технологічному процесі ПП «Давидівський гранкар’єр». Досягнуто зниження питомої енергоємності руйнування граніту з 201 до 188 кВт·год/м³ вибухо-механічним способом за рахунок доповнення природних тріщин внесеними технологічними кумулятивним вибуховим ядром.uk
dc.format.page25 с.uk
dc.identifier.citationГонтарь П. А. Удосконалення технології механічного руйнування гірських порід використанням кумулятивного вибухового ядра : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.15.03 – відкрита розробка родовищ корисних копалин / Гонтарь Павло Анатолійович. – Київ, 2017. – 25 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/18702
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectвибухо-механічне руйнуванняuk
dc.subjectенергоємність руйнуванняuk
dc.subjectкумулятивне вибухове ядроuk
dc.subjectкомбіновані навантаженняuk
dc.subjectруйнування гірських порідuk
dc.subjectexplosive-mechanical destructionen
dc.subjectenergy consumption of destructionen
dc.subjectcumulative explosion warheaden
dc.subjectcombined stressingen
dc.subjectrocks destructionen
dc.subjectвзрыво-механическое разрушениеru
dc.subjectэнергоемкость разрушенияru
dc.subjectкумулятивное взрывное ядроru
dc.subjectкомбинированное нагружениеru
dc.subjectразрушение горных породru
dc.subject.udc622.271:622.236(043.3)uk
dc.titleУдосконалення технології механічного руйнування гірських порід використанням кумулятивного вибухового ядраuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.15.03 – відкрита розробка родовищ корисних копалинuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Gontar_aref.pdf
Розмір:
1.42 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.65 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ГІ)
Автореферати (вільний доступ)