Удосконалення технології керованого розколу кам’яних блоків невибуховими руйнуючими сумішами

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКовтун, Андрій Іванович
dc.date.accessioned2018-05-15T13:07:10Z
dc.date.available2018-05-15T13:07:10Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe thesis is devoted to development of scientific basis and grounding of improved method of stone block extraction with using of NDM and controlling plates named embeddings. The process of detachable split along system of drill holes was investigated in l imits of plate problem of elasticity theory with using third strength condition by application of static loads in presence of driving plate with predetermined thickness. It was fined the analytical equation for calculations of technological parameters such as minimal required pressure in drill hole and distance between drill holes as functions of their radius, plate embedding thickness and properties of geological material. The processes of time depending growth of pulling stresses σx and σ y in axial direction of rock massif anisotropy in crystallization processes of NDM was investigated in details. The principles and method of control of generation and formation direction of disengagement split in sector between anisotropy axis of breaking block. The capacity to work of NDM was experimentally investigated and mechanism of strength field control by corresponding orientation of plates-embendings for stone blocks split-off was qualitatively proved. The equipment designed for stone blocks split-off guarantee its reliability and duration of work in industrial conditions. Implementation of proposed system of controlled stone blocks split off in Katerinian deposit of labrodarite was proved of benefits of designed technology which allows possibility of predictable creation of parameters of static load during environmentally safe process.uk
dc.description.abstractruДиссертация посвящена обоснованию и совершенствованию технологических параметров метода добычи каменных блоков с помощью НРС и пластин – вставок. Традиционный метод отделения блочного камня, основанный на применении невзрывчатых расширяющихся смесей, в работе претерпевает усовершенствование, связанное с разработкой метода управляемого формирования трещины отрыва монолита декоративного камня, в том числе с учетом явления анизотропии. Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния скального массива при расширении НРС в шпуре в присутствии управляющей пластины – вставки применительно к изотропной среде позволили установить связь прочностных и технологическитх характеристик системы «горная порода – шпуровой заряд НРС – управляющая пластина». В качестве объекта исследований послужили наиболее распространенные на предприятиях декоративного камня породы – кварцевый порфир, диабаз, розовый гранит, порфирит, мрамор. Для плоской задачи теории упругости с использованием третьего условия прочности исследован процесс зарождения трещины по строчке шпуров при статических нагрузках и получены аналитические формулы для расчета технологических параметров – давления и расстояния между шпурами в зависимости от их радиуса, толщины управляющей пластины – вставки в диапазоне 5…30мм и свойств горной породы. В результате математического моделирования установлены рациональная толщина управляющей вставки. Исследования в достаточно широком спектре механических характеристик пород свидетельствуют, что на формирование вывода о рациональной толщине пластины – вставки тип породы не влияет, т.е.для изученных пород рациональная товщина вставки составляет 5…8мм. Меньшая товщина пластины приводит к ее неустойчивой работе, превышающая 8мм товщина вставки – к критическому уменьшению объема рабочего агента –- невзрывчатой расширяющейся смеси, необходимого для развития заданного давления внутри шпура. Особое внимание уделено исследованию процессов развития во времени растягивающих напряжений σx и σy соответственно осям анизотропии скальной породы в течение кристаллизации НРС. Разработан метод управления направлением трещинообразования в секторе между двумя главными осями анизотропии, учитывающий возможность корректировки положения пластины – вставки в шпуре относительно заданной системой шпуров плоскости откола монолита. Приведены соответствующие зависимости логарифмического типа, связывающие ориентацию плоскость системы шпуров и направление управляющей пластины в шпуре относительно осей анизотропии с учетом толщингы пластины. Проведенные экспериментальные исследования дали возможность исследовать работоспособность выбранной марки НРС, предсказанный характер деформирования металлической трубы, заполненной невзрывчатой расширяющейся смеcью и содержащей агрегат с пластиной – вставкой. Модельные эксперименты, имитирующие процесс направленного формирования поля напряжений и соответствующих деформаций, подтвердили получение ожидаемого механического эффекта при использовании пластин – вставок для откола каменных блоков. Защищенное авторскими свидетельствами оборудование для откола каменных блоков гарантирует его надежность и долговечность работы в среде. Оно обладает энергосберегающими характеристиками для образования статических нагрузок НРС в шпурах, а также способностью гарантировать экологическую чистоту технологического процесса. Минимальные габариты и масса применяемого агрегата, которые гарантируют ручное транспортирование оборудования по карьеру, исключают использование подъёмно-транспортных машин, имеющих электропривод, или привод от двигателей внутреннего сгорания. Использование разработанных агрегатов позволило создать с меньшими энергозатратами направленную линию откола монолита и избежать излишнего разрушения ценного декоративного сырья в прилегающих к зоне плоскости откола слоях породы. Внедрение разработанной системы управления отколом блоков природного декоративного камня реализовано на Катериновском месторождении лабрадорита Володарск – Волынского р-на Житомирской области. Эти работы подтвердили преимущества разработанной технологии над другими технологиями в том, что представляется возможность прогнозированного обеспечения параметров статического нагружения и соответствующего направления плоскости раскола, особенно в применении к скальным массивам, обладающим свойствами анизотропии, при экологически безопасном процессе.uk
dc.description.abstractukДисертацію присвячено розробці наукових основ та обґрунтуванню вдосконаленого методу видобування кам’яних блоків із застосуванням НРС і керуючих пластин – вставок. В рамках плоскої задачі теорії пружності з використанням третьої умови міцності досліджено процес зародження відривної тріщини вздовж системи шпурів шляхом прикладання статичних навантажень в присутності керуючої металевої пластини заданої товщини і одержано аналітичні формули для розрахунку технологічних параметрів – мінімально потрібного тиску в шпурі та відстані між шпурами в залежності від їх радіуса, товщини пластини – вставки і властивостей гірської породи. Детально досліджено процеси зростання в часі розтягуючих напружень σx і σ y по осях анізотропії скельного масиву в процесі кристалізації НРС. Розроблено принципи та метод керування зародженням та напрямком утворення тріщини відриву в секторі між осями анізотропії руйнованого блоку. Експериментально досліджено працездатність НРС і якісно підтверджено механізм керування полем напружень шляхом відповідної орієнтації пластин – вставок для відколу кам’яних блоків. Розроблене обладнання для відколу кам’яних блоків гарантує його надійність та тривалість роботи в промислових умовах. Впровадження пропонованої системи керованого відколювання блоків природного каменю на Катеринівському родовищі лабрадориту підтвердило переваги розробленої технології яка надає можливість прогнозованого створення параметрів статичного навантаження при екологічно безпечному процесі.uk
dc.format.page26 с.uk
dc.identifier.citationКовтун, А. І. Удосконалення технології керованого розколу кам’яних блоків невибуховими руйнуючими сумішами : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.15.03 – відкрита розробка родовищ корисних копалин / Ковтун Андрій Іванович. – Київ, 2018. – 26 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/22924
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectкам’яний блокuk
dc.subjectшпурuk
dc.subjectпластина – вставкаuk
dc.subjectнавантаженняuk
dc.subjectнапружений станuk
dc.subjectтріщиноутворенняuk
dc.subjectНРСuk
dc.subjectstone blockuk
dc.subjectdrill holeuk
dc.subjectplate-embeddinguk
dc.subjectloaduk
dc.subjectstress conditionuk
dc.subjectsplit creationuk
dc.subjectNDMuk
dc.subjectкаменный блокuk
dc.subjectшпурuk
dc.subjectпластина – вставкаuk
dc.subjectнагрузкаuk
dc.subjectнапряженное состояниеuk
dc.subjectтрещинообразованиеuk
dc.subjectНРСuk
dc.subject.udc622.271:622.235.2](043.3)uk
dc.titleУдосконалення технології керованого розколу кам’яних блоків невибуховими руйнуючими сумішамиuk
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:
Kovtun_aref.pdf
Розмір:
1.29 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
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 (ОППЦБ)
Автореферати (вільний доступ)