Введение к работе
Актуальность работы. Интенсификация и повышение эффективности рада основных технологических процессов горного производства связаны с необходимостью образования в массиве горних пород полостей щелевой форми. Потребность в образовании таких полостей существует при проведении подготовительных горных выработок по вы13росЬопаснш горным породам, при добыче крупных "блоков" природного камня, при проведении горных выработок буровзрывным способом, а также в ряда другпх случаев.
Однако в настоящее время процесс образования полостей щелевой формы является одним из наиболее сложных и трудоемких процессов, связанных с разрушением горных пород, а способы и средства его реализация обладают малой эффективностью и ограниченной областью применения, охватывающей в основной порода малой прочное тп.
Таким образом, разработка высокоэффективных способов и средств образования щелевых полостей в массиве горных пород является актуальной научно-технической задачей.
Одним из наиболее перспективных способов образования щелевых полостей в породах средней прочности и прочных является способ, предусматривающий бурение в массиве сблияенных.параллельных шпуров я разрушение породных целиков между шпурами клиновым скалывающим инструментом.
Однако данный способ не нашел практического применения в горной промышленности,что обусловлено малой изученностью физических особенностей и основных закономерностей процесса разрушения горных пород и отсутствием рекомендации по рациональным параметрам реализация данного способа щелаобразовагош и технических средств для его осуществления.
Целью работы является установление рациональных параметров процесса разрушения мзжшуровых породных целиков и устройства для образования щелевых полостей в массиве.
Основная идея работы состоит в повышении эффективности процесса образования щелевых полостей путем использования способа, совмещамцего бурение сближенных параллельных шпуров в разрушение межшпуровых породных целиков.
На зашиту выносятся;
результаты исследования физических особенностей и основных закономерностей процесса разрушения меишпуровых породных целиков клиновым инструментом;
рекомендации по определению рациональных геометрических параметр в клинового скалывающего инструмента;
метод расчета показателей процесса щелеобразовакия;
рекомендации по рациональным параметрам конструктивной схемы устройства для образования щелевых полостей.
Методы исследования. В качестве основного метода принят экспериментально-статистический метод исследований. Использован метод планирования экспериментов и аналитический метод, позволивший обобщить результаты експериментальних исследований, формализовать выявленные качественные закономерности и сформулировать аналитическую модель процесса.
Научная новизна:
установлены физические особенности процесса разрушения меж-шлурового породного целика клиновым скалыващим инструментом;
выявлено влияние геометрических параметров клинового инструмента на характеристики процесса разрушения межшпурового породного целика;
установлены критерии сопротивляемости горных пород разрушению меяшпурового породного целика клиновым инструментом;
определено влияние параметров схемы разрушения на показатели процесса образования полостей щелевой формы;
разработан метод расчета показателей процесса образования щелевых полостей;
определено влияние расстояния между щелевой полостью и заряженным взрывным шпуром на эффективность взрывного разрушения горных пород.
Практическая ценность. Разработан метод расчета показателей процесса образования щелевых полостей в массиве. Приведены рекомендации по выбору рациональных геометрических характеристик клинового инструмента и параметров конструктивной схемы устройства для щелеобраэованвя. Определена область рациональных значений расстояний между шпурами, обеспечивающих максимальную производительность устройства для образования щелевой полости.
Даны рекомендации по определению рациональных параметров врубов о щелевыми полостями ослабления для проведения горных выработок буровзрывным способом по горным породам средней прочности.
Достоверность научных положении и выводов, сформулированных в работе, обеспечивается представительным объемом экспериментальных данных,полученных в лабораторшпс и промышленных условиях, о использованием современных методов исследований, средств измерения, регистрации и обработки результатов, и подтверждается хорошей сходимостью расчетных данных о экспериментальными.
Реализация работы. Результаты работы использованы при разработке конструкции врубов со щелевыми полостями ослабления для проведения горных выработок буровзрывным способом. Расчетный экономический аффект, определенный по результатам опытных проходок с применением данных врубов и устройства для их образования на гипсовой шахте Артемовского алебастрового комбината и шахте Л 6 Северокого доломитного комбината, составил соответственно 11,2 и 14,3 тыс.руб. Устройство для образования щелевых полостей рекомендовано к постоянному применению.
Апробация. Основные положения работы докладывались и обсуж-
далиоь на УШ республиканской научно-технической конференции мо
лодых специалистов и ученых "Вопросы совершенствования техноло
гии и комплексной механизации добычи и переработки горючих слан
цев" (г.Кохтла-Ярве, 1986 г.), на Всесоюзной конференции молодых
ученых и специалистов "Повышение надежнооти и качества техноло-
гичеоких процессов в угольной промышленности" (г.Люберцы,1988г.),
на научном семинара отделения проблем разрушения ИГД им. А.А.Ско-
чинского (1992 г.). ' >
рубликадяА- По результатам выполненных исследований опубликовано 4 работы.
Объем работы. Дисоартаодонная^оотд соотоит_ из /введения, 6 глав и обцих выводов,изложенных на 131 странице машинописного текста, содержит 39 рисунков, ошгаок литературы из 124 наименований и 4 приложения.