Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка аналитического метода оценки наведенной трешиноватости в пришпуровой зоне при взрывной отбойке блочного камням Уваров, Александр Николаевич

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Уваров, Александр Николаевич. Разработка аналитического метода оценки наведенной трешиноватости в пришпуровой зоне при взрывной отбойке блочного камням : диссертация ... кандидата технических наук : 05.15.11.- Санкт-Петербург, 1998.- 144 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-5/1415-9

Введение к работе

Актуальность проблемы. В настоящее время отмечается тенденция к увеличению добычи блоков скальных горных пород буровзрывным способом. Накоплено большое количество данных по формированию, поэтапному слиянию и укрупнению трещин. Однако влияние наведенной трещиноватости на прочность горной породы в области предразрушающих нагрузок изучено недостаточно. Мало внимания уделено исследованию вопроса формирования микротрещиноватости при взрывных нагрузках, влиянию этих трещин на параметры волны напряжений и обусловленные ей затраты энергии.

Важным вопросом является оценка физико-механических свойств отбитых блоков, в частности наведенной трещиноватости и снижения их прочности. Анализ работ, посвященных оценке качества отбиваемых блоков, показывает, что необходима разработка новых экспериментальных и аналитических методов в этом направлении.

Одним из наиболее эффективных методов оценки последствий взрывной отбойки на качество отбиваемых блоков является прогноз напряженного состояния и наведенной трещиноватости, а также обусловленной ей потерей прочности при взрыве зарядов низкобризантного ВВ с воздушным промежутком.

Представляет научный и практический интерес оценка параметров волн напряжений в области интенсивного формирования трещин при буровзрывном способе отбойки блоков скальных горных пород как причина возникновения наведенной трещиноватости и её последующего влияния на физико-механические свойства блока.

Цель диссертационной работы: разработать аналитические методы определения качества отбиваемых буровзрывным способом блоков скальных пород на основании исследования наведенной трещиноватости с учётом формирования динамических нагрузок при взрыве зарядов различных конструкций.

Основная идея работы:

Прогнозирование качества отбиваемых буровзрывным способом блоков скальных горных пород с помощью зарядов низкобризантных ВВ с воздушным промежутком должно осуществляться на основе учёта наведенной в пришпуровои зоне трещиноватости.

В соответствии с поставленной целью основными задачами

являлись;

  1. Исследование кинетики формирования наведенной трещиноватости при статических и динамических нагрузках.

  2. Определение затрат энергии на трещинообразование и остаточное деформирование.

  3. Разработка аналитического метода расчета напряженного состояния при взрыве зарядов на различных расстояниях с учётом детонационных и энергетических характеристик ВВ и энергетических потерь на остаточные деформации и трещинообразование.

  4. Разработка предложений по прогнозу наведенной трещиноватости и изменения прочности.

Методы исследований. При решении поставленных задач использовались методы теории идеальной упругости, кинетической теории прочности, физики и механики формирования трещин и динамических нагрузок, физического и математического моделирования, лабораторных и экспериментальных исследований.

Научные положения, выносимые на защиту:

  1. Изменение прочности скальных горных пород после воздействия статических и динамических нагрузок является функцией наведённой концентрации трещин.

  2. Аналитическая модель расчёта параметров волн напряжений на различных расстояниях от заряда основана на оценке их значений на стенке взрывной камеры (шпура), использовании решений для идеально упругой среды и введении поправок на

потери энергии за счёт остаточной деформации и трсщинообразования. 3. Расчёт параметров волн напряжении в сочетании с использованием уравнении кинетики трещинообразовапия позволяет прогнозировать наведенную трещнноватостъ и ослабление прочности в пришпуровои зоне при буровзрывной отбойке блоков скальных горных пород.

Научная новизна работы.

Разработан инженерный метод расчета параметров волн напряжений в зоне трещинообразования, основанный на определении напряжения в породе на стенке взрывной камеры и учёте диссипативных потерь.

Получена аналитическая зависимость снижения прочности скальной горной породы после воздействия нагрузок, которая основана на учёте изменения концентрации трещин.

Практическая ценность работы заключается

в прогнозировании статической прочности и концентрации наведенных трещин на различных расстояниях от заряда на основе полученных зависимостей;

в обеспечении повышения качества продукции при буровзрывной отбойке блоков скальных горных пород за счёт снижения наведенной трещиноватости;

в обосновании уменьшения диссипативных потерь энергии при взрывном разрушении горных пород за счёт снижения наведенной трещиноватости.

Личный вклад автора диссертационной работы

заключается в получении аналитической зависимостей для оценки напряженного состояния на стенке взрывной камеры и пришпуровои зоне, постановке и проведении экспериментальных исследований, оценке энергетических затрат на наведенную трещиноватость, исследовании влияния наведенной трещиноватости на прочностные характеристики, в выполнении расчётов параметров

волн напряжений в горной породе с учётом диссипации энергии при взрыве одного и двух смежных зарядов, в выполнении расчётов концентрации наведенной трещиноватости.

Обоснованность и достоверность научных положений выводов и рекомендаций подтверждается: использованием современных представлений физики и механики в области трещинообразования и кинетики накопления трещиноватости при динамических нагрузках; сходимостью теоретических и эмпирических зависимостей определения параметров волн напряжений в области разрушения; использованием современных методов лабораторных и промышленных экспериментов.

Апробация работы:

Основные положения работы докладывались на: первой, второй и третьей конференциях молодых учёных СПГГИ (ТУ), Санкт-Петербург,апрель 1996, 1997 и 1998 гг.; ежегодном семинаре в МГГУ «Неделя горняка - 98» февраль 1998 г.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 научные работы.

Объём работы.

Диссертационная работа состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 150 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 101 наименования, в том числе 2 зарубежных.

Диссертационная работа выполнена в СПГГИ (ТУ) в течение 1995-1998 годов и входит в комплекс исследований, проводимых на кафедре «Разрушение горных пород».

Автор выражает благодарность научному руководителю профессору Менжулину М.Г. за большую помощь в выполнении работы, доцентам Парамонову Г.П., - Здитовецкому А.В., Виноградову Ю.И., Хоминскому В.А. и другим сотрудникам кафедры РГП за помощь в работе над диссертацией.