Управління процесом вибухового руйнування скельних порід з метою мінімізації пилоутворення та підвищення якості гірської маси

Автор(и)

  • Oksana Tverda Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-3163-0972
  • Leonid Plyatsuk Сумський державний університет вул. Римського-Корсакова, 2, м. Суми, Україна, 40007, Україна https://orcid.org/0000-0003-0095-5846
  • Mykola Repin Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-0318-8278
  • Kostiantyn Tkachuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-5230-9980

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133743

Ключові слова:

скельні породи, процес пилоутворення, вибухове руйнування, зона переподрібнення, фракційний склад гірської маси

Анотація

На основі адаптованої моделі Ляхова Г.М. встановлено закономірність проходження хвиль тиску при підриванні гірських порід від акустичної жорсткості заповнювача проміжку між зарядом та стінкою свердловини та його величини. Визначено, що зі збільшенням акустичної жорсткості розчину, який пропонується використовувати як заповнювач проміжку між зарядом та свердловиною, пік тиску у ближній до заряду зоні зменшується. Окрім того збільшується ширина амплітуди хвилі тиску. Зі збільшенням величини проміжку за рахунок застосування зменшених діаметрів зарядів ефект зниження обсягу пилоутворення посилюється. Встановлено закономірності проходження хвиль тиску від акустичної жорсткості заповнювача проміжку між зарядом та стінкою свердловини, а також його величини для різних типів скельних порід. Зокрема для базальту, діабазу, граніту, габро та вапняку. Визначено, що розчини з більшою акустичною жорсткістю дозволять зменшити обсяг пилоутворення та підвищити однорідність фракційного складу гірської маси. Це можливо за рахунок зменшення амплітуди хвиль тиску на межі розподілу середовищ та збільшення ширини амплітуди у будь-якій скельній породі. Зокрема заповнення проміжку водним розчином сульфату заліза (III) дозволяє зменшити амплітуду хвиль тиску на 20 %. Результати досліджень є важливими, так як дозволяють управляти процесом вибухового руйнування скельних порід. Таке управління може здійснюватися за рахунок зміни акустичної жорсткості заповнювача проміжку між зарядом і свердловиною і зміни його величини. Регуляція даних параметрів не погіршить результати вибуху, як наприклад зменшення витрати вибухової речовини, або зменшення діаметру заряду. А навпаки забезпечить більш рівномірне поширення хвиль тиску у масиві і тим самим дозволить зменшити не лише навантаження на навколишнє середовище, а й собівартість готової продукції

Біографії авторів

Oksana Tverda, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук

Кафедра інженерної екології

Leonid Plyatsuk, Сумський державний університет вул. Римського-Корсакова, 2, м. Суми, Україна, 40007

Доктор технічних наук, професор

Кафедра прикладної екології

Mykola Repin, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук

Кафедра інженерної екології

Kostiantyn Tkachuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інженерної екології

Посилання

  1. Savotchenko, O. M., Zberovskyi, O. V. (2017). Doslidzhennia parametriv pylohazovykh vykydiv pry vybukhovykh robotakh u karierakh. Zbirnyk naukovykh prats Natsionalnoho hirnychoho universytetu, 51, 218–226.
  2. Isaiev, S. D., Pashkov, A. P. (2009). Zasib znyzhennia ymovirnosti nebezpechnoho navantazhennia na dovkillia ta liudynu vid velykomasshtabnykh masovykh vybukhiv na karierakh Ukrainy. Naukovi zapysky NaUKMA, 93, 85–88.
  3. Kozlovskaya, T. F., Chebenko, V. N. (2010). Puti snizheniya urovnya ehkologicheskoy opasnosti v rayonah dobychi poleznyh iskopaemyh otkrytym sposobom. Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 6 (65), 163–168.
  4. Calamar, A. N. (2011). Study regarding the environmental impact of gases generated by pit blasting operations. 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM2015, Ecology, Economics, Education and Legislation. doi: 10.5593/sgem2015/b51/s20.110
  5. Zvyaginceva, A. V., Zav'yalova, A. Yu. Analiz osnovnyh tehnologicheskih i inzhenerno-tehnicheskih meropriyatiy, napravlennyh na sokrashchenie pylegazovyh vybrosov pri massovyh vzryvah na kar'erah gorno-obogatitel'nogo kombinata. Available at: https://updoc.site/download/5ad12b452ec12_pdf
  6. Shvyd'ko, P. V., Mel'nik, G. V., Bykov, E. K. et. al. (2007). K voprosu snizheniya vyhoda melkih frakciy pri vzryvnoy otboyke mineral'nogo syr'ya, a takzhe bureniya, raskhoda VV i seysmicheskogo ehffekta na otkrytyh gornyh rabotah. Visnyk KDPU imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 5 (46), 94–97.
  7. Roy, M., Paswan, R., Sarim, Md. et. al. (2016). Rock Fragmentation by Blasting – a review. Journal of Mines, Metals and Fuels, 64 (9), 424–431.
  8. Efremov, E. I., Nikiforova, V. A., Chebenko, Yu. N. (2012). Vliyanie diametra skvazhiny na ploshchad' kontakta vzryvchatogo veshchestva s razrushaemoy porodoy i na vyhod melkih frakciy. Suchasni resursoenerhozberihaiuchi tekhnolohiyi hirnychoho vyrobnytstva, 2 (10), 9–15.
  9. Gaponenko, I. A. (2013). Effektivnye sposoby podgotovki skvazhin k zaryazhaniyu i novaya konstrukciya zaryada vzryvchatyh veshchestv. Stalyi rozvytok promyslovosti ta suspilstva: mater. mizhnar. nauk.-tekhn. konf. Kryvyi Rih, 48–49.
  10. Masiukevych, O. M., Kucheruk, L. V., Kaliuzhna, V. V., Kaliuzhnyi, S. L. (2004). Otsinka enerhetychnykh kharakterystyk vybukhu sverdlovynnykh zariadiv z povitrianym radialnym zazorom. Visnyk ZhDTU, 1 (28), 179–182.
  11. Couvrat, J.-F., Dernoncourt, J.-R., Martareche, F. (2012). ECOFRO, an eco comparison tool for methods of rock fragmentation. Rock Fragmentation by Blasting, 241–248. doi: 10.1201/b13759-31
  12. Tverda, O. Ya., Vorobiov, V. D. (2015). Obgruntuvannia ratsionalnykh rozmiriv i heometriyi merezhi sverdlovyn za faktorom propratsiuvannia pidoshvy ustupu dlia trishchynuvatykh skelnykh porid. Visnyk ZhDTU, 3 (74), 140–148.
  13. Muller, B., Hausmann, J., Niedzwiedz, H. (2009). Control of rock fragmentation and muck pile geometry during production blasts (environmentally friendly blasting technique). 10th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting, 277–286.
  14. Balamadeswaran, P., Mishra, A., Sen, P., Ramesh, S. (2018). Investigations into the influence of decking on rock fragmentation and ground vibrations by blasting in shallow benches of limestone quarries – A case study. Journal of Mines, Metals and Fuels, 66 (1), 39–47.
  15. Goswami, T., Martin, E., Rothery, M., Genge, D. (2015). A holistic approach to Managing Blast Outcomes. 11th International Symposium on Rock Fragmentation by Blasting, 645–653.
  16. Rozhdestvenskiy, B. L., Yanenko, N. N. (1978). Sistemy kvazilineynyh uravneniy i ih prilozhenie k gazovoy dinamike. Moscow: Nauka, 687.
  17. Golovko, K. G., Lugovoy, P. Z., Meysh, V. F. (2012). Dinamika neodnorodnyh obolochek pri nestacionarnyh nagruzkah. Kyiv: Izd.-poligraf. centr «Kyiv. un-t», 541.
  18. Fletcher, K. (1991). Vychislitel'nye metody v dinamike zhidkostey. Vol. 2. Metody rascheta razlichnyh techeniy. Moscow: Mir, 552.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-06-18

Як цитувати

Tverda, O., Plyatsuk, L., Repin, M., & Tkachuk, K. (2018). Управління процесом вибухового руйнування скельних порід з метою мінімізації пилоутворення та підвищення якості гірської маси. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (93), 35–42. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133743

Номер

Том 3 № 10 (93) (2018): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Oksana Tverda, Leonid Plyatsuk, Mykola Repin, Kostiantyn Tkachuk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.