Удосконалення технології плазмо-механічного руйнування гірських порід

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКлещов, Антон Йосипович
dc.contributor.degreedepartmentКафедра електромеханічного обладнання енергоємних виробництвuk
dc.contributor.degreefacultyІнститут енергозбереження та енергоменеджментуuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»uk
dc.date.accessioned2017-05-18T09:49:26Z
dc.date.available2017-05-18T09:49:26Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThe thesis is aimed at improving technology of plasma-mechanical rock fracture by adding artificial flaws to the existing natural ones. As a result, it was determined that I type elastic modulus changes in accordance with quadratic dependence on energy of molecular bonds of crystalline structures. That allowed to assess rock energy potential. Furthermore, there were determined dependencies of plasma-mechanical rock fracture energy density on inductance in accordance with unimodal distribution with positive skewness, as well as on current intensity of combined load in accordance with unimodal distribution with negative skewness. That allowed to select an efficient mode of rock combined loading. There was achieved a decrease of energy density as to fracturing granites at “Pyniazevytskyi Quarry” using modernized drilling machine Copco ROC L8 – by 11%, from 61.38 kWh/m3 to 54.69 kWh/m3. There was also recorded a physical effect expressed by preliminary weakening of aleurolits and sandstones at DP “Volynvuhillia” of VP “Shakhta Buzhanska”. Using plasma fracturing unit, I type elastic modulus of aleurolits decreased from 30.5 GPa to 11.7 GPa, of sandstones – from 15.0 GPa to 4.5 GPa. Annual economic effect coming from introducing plasma-mechanical rock fracture within “Pyniazevytskyi Quarry” may reach UAH 1,577,800. Calculated period of repayment as to introducing improved technology of plasma -mechanical rock fracture is 7 months.en
dc.description.abstractruДиссертация является законченной научно-исследовательской работой, в которой решена актуальная новая научно-техническая задача по усовершенствованию технологии плазменно-механического разрушения горных пород для снижения энергоемкости разрушения горных пород совместимыми механическим и плазменным нагрузками, что важно для дальнейшего развития ресурсосберегающих технологий открытой разработки месторождений полезных ископаемых. Поставлены задачи: 1. Теоретическое обобщение и новое решение актуальной научно-технической задачи определения характера зависимости прочностных параметров горных пород от энергии молекулярных связей их кристаллических структур. 2. Установление зависимости удельной энергоемкости плазменно-механического разрушения горных пород от изменения модуля упругости І рода. 3. Определение изменения производительности бурения взрывных скважин при регулировании режимов плазменно-механической нагрузки. 4. Разработка методики расчета и выбора параметров плазменно-механического разрушения горных пород. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые: - установлено изменение модуля упругости І рода по квадратичной зависимости от энергии молекулярных связей кристаллических структур, что позволило оценить энергетический потенциал горных пород; - определены зависимости удельной энергоемкости плазменно-механического разрушения горных пород по унимодальному распределению с положительной асимметрией от индуктивности и с отрицательной асимметрией от силы тока, что позволило выбрать оптимальный режим комбинированной нагрузки горных пород; - повышена производительность плазменно-механического бурения взрывных скважин до 26 % пропорционально увеличению силы тока и индуктивности блока плазменного разрушения за счет совместной во времени комбинированной нагрузки на горную породу; - разработана математическая модель удельной энергоемкости плазменно-механического разрушения, которая отличается от известных тем, что учитывает мощность плазменной индуктивной нагрузки. В результате апробации: Во время апробации результатов диссертационного исследования быдо достигнуто снижение удельной энергоемкости разрушения гранитов на Пинязевицком карьере модернизированным буровым станком Copco ROC L8 на 11 % с 61,38 кВт∙ч/м3 до 54,69 кВт∙ч/м3. Зафиксировано физический эффект, выраженный в предыдущем ослаблении алевролитов и песчаников на ГП «Волыньуголь» УШ «Шахта Бужанская». Модуль упругости І рода алевролитов при использовании блока плазменного разрушения снизился с 30,5 ГПа до 11,7 ГПа, песчаников - с 15,0 ГПа до 4,5 Гпа. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Государственным высшим учебным заведением «Киевский электромеханический колледж». Разработана методика расчета и выбора параметров плазмо-механического разрушения горных пород, которая позволила определить удельную энергоемкость бурения взрывных скважин с учетом мощности плазмовой индуктивной нагрузки. Снижена удельная энергоемкость плазменно-механического разрушения гранитов: - на 10,8 % с 0,220 ГДж/м3 до 0,196 ГДж/м3 (с 61,38 кВт∙ч/м3 до 54,69 кВт∙ч/м3) пропорционально повышению индуктивности до 35,76 мкГн; - на 7,0 % с 0,220 ГДж/м3 до 0,204 ГДж/м3 (с 61,38 кВт∙ч/м3 до 56,60 кВт∙ч/м3) пропорционально повышению силы тока до 10 А. Использованы совокупность энергии внешних нагрузок с внутренней энергией среды, способствующие повышению КПД разрушения горных пород модифицированным режущим инструментом Atlas Copco L8 с 81 % до 83 % за счет предварительного ослабления горных пород плазменными нагрузками. Разработана методика расчета и выбора параметров плазменно-механического разрушения горных пород. Годовой экономический эффект от внедрения плазменно-механического разрушения горных пород в условиях Пинязевицком карьере достигает 1 577 800 грн. Расчетный срок окупаемости внедрения усовершенствованной технологии плазменно-механического разрушения горных пород составляет 7 месяцев.ru
dc.description.abstractukДисертація направлена на удосконалення технології плазмо–механічного руйнування гірських порід внесенням штучної дефектності до існуючої природної. В результаті роботи встановлено зміну модулю пружності І роду за квадратичною залежністю від енергії молекулярних зв’язків кристалічних структур, що дозволило оцінити енергетичний потенціал гірських порід. Визначено залежності питомої енергоємності плазмо-механічного руйнування гірських порід від індуктивності за унімодальним розподілом із позитивною асиметрією та від сили струму комбінованого навантаження за унімодальним розподілом із негативною асиметрією, що дозволило обрати раціональний режим комбінованого навантаження гірських порід. Досягнуто зниження питомої енергоємності руйнування гранітів на Пинязевицькому кар’єрі модернізованим буровим станком Copco ROC L8 на 11 % з 61,38 кВт∙год/м3 до 54,69 кВт∙год/м3. Зафіксовано фізичний ефект, виражений у попередньому ослабленні алевролітів та пісковиків на ДП «Волиньвугілля» ВП «Шахта Бужанська». Модуль пружності І роду алевролітів при використанні блоку плазмового руйнування знизився з 30,5 ГПа до 11,7 ГПа, пісковиків – з 15,0 ГПа до 4,5 ГПа Річний економічний ефект від впровадження плазмо–механічного руйнування гірських порід в умовах Пинязевицького кар'єру досягає 1 577 800 грн. Розрахунковий термін окупності впровадження удосконаленої технології плазмо–механічного руйнування гірських порід складає 7 місяців.uk
dc.format.page27 с.uk
dc.identifier.citationКлещов, А. Й. Удосконалення технології плазмо-механічного руйнування гірських порід : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.15.03 – відкрита розробка родовищ корисних копалин / Клещов Антон Йосипович. – Київ, 2017. – 27 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/19442
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectтехнологія плазмо–механічного руйнуванняuk
dc.subjectруйнування гірських порідuk
dc.subjectпитома енергоємністьuk
dc.subjectкристалічна структураuk
dc.subjecttechnology of plasma-mechanical rock fractureen
dc.subjectrock fractureen
dc.subjectenergy densityen
dc.subjectcrystalline structureen
dc.subjectтехнология плазменно-механического разрушенияru
dc.subjectразрушения горных породru
dc.subjectудельная энергоемкостьru
dc.subjectкристаллическая структураru
dc.subject.udc622.271(043.3)uk
dc.titleУдосконалення технології плазмо-механічного руйнування гірських порідuk
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:
Kleshchov_aref.pdf
Розмір:
1.64 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.8 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ЕМОЕВ)
Автореферати (вільний доступ)