Главная » 2014 » Июнь » 29 » Скачать Интенсификация комбайновой проходки восстающих в прочных горных породах с использованием энергии взрыва : На примере ОАО бесплатно
1:44 AM
Скачать Интенсификация комбайновой проходки восстающих в прочных горных породах с использованием энергии взрыва : На примере ОАО бесплатно
Интенсификация комбайновой проходки восстающих в прочных горных породах с использованием энергии взрыва : На примере ОАО "ППГХО"
Диссертация
Автор: Фофанов, Николай Петрович
Название: Интенсификация комбайновой проходки восстающих в прочных горных породах с использованием энергии взрыва : На примере ОАО "ППГХО"
Справка: Фофанов, Николай Петрович. Интенсификация комбайновой проходки восстающих в прочных горных породах с использованием энергии взрыва : На примере ОАО "ППГХО" : диссертация кандидата технических наук : 25.00.22 Чита, 2005 161 c. : 61 05-5/2574
Объем: 161 стр.
Информация: Чита, 2005
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЙ
11 Краткая горно-геологическая характеристика месторождений Стрельцовского рудного поля ^
12 Физико-технические свойства горных пород и породного массива Стрельцовской группы месторождений
13 Общие сведения о применяемых системах разработки и технологии проведения вертикальных выработок
14 Обоснование перспективного направления совершенствования технологии проведения выработок комбайном 2KB в крепких породах
15 Цель и задачи исследований
ГЛАВА2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ВЗРЫВА НА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНОГО МАССИВА
21 Экспериментальные исследования по определению пара -метров зон раздавливания и радиального трещинообра-зования в ближней зоне действия взрыва
22 Промышленные экспериментальные исследования по определению изменения физико-технических свойств массива с расстоянием от заряда ВВ
23 Анализ результатов промышленных экспериментальных исследований
24 Выводы
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕЙСТВИЯ ВЗРЫВА НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯ
НИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
31 Анализ литературных источников по установлению влияния действия взрыва на напряженное состояние массива
32 Методика определения напряженного состояния трещи новатого массива горных пород
33 Экспериментальные исследования по определению НДС массива после взрывания зарядов ВВ
34 Обоснование возможности эффективной проходки вое -стающих в удароопасных массивах горных пород
35 Выводы
ГЛАВА 4 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ ВЫРАБОТОК КОМБАЙНОМ 2KB В ИЗМЕНЕННЫХ ВЗРЫВОМ И УДАРООПАСНЫХ МАССИВАХ ГОРНЫХ ПОРОД
41 Методика промышленных испытаний способов интенси -фикации проходки восстающих комбайном 2KB
42 Промышленные испытания комбайна 2KB в разупроч -ненных взрывом породных массивах
43 Промышленные испытания интенсификации проходки восстающих комбайна 2KB в напряженных взрывом породных массивах
44 Промышленные испытания и внедрение проходки вое -стающих комбайном 2KB в удароопасных напряженных гранитных массивах
45 Выводы j
ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБОВ И РАЗРА
БОТКА НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОВЕДЕНИЯ ВОС
СТАЮЩИХ КОМБАЙНОМ 2KB Ill
51 Нормативно-техническая документация по интенсификации проходки восстающих комбайном 2KB с использованием энергии взрыва и в удароопасных гранитных массивах месторождения «Антей»
52 Расчет экономического эффекта от внедрения технологии проведения восстающих комбайном 2KB с использова нием энергии взрыва и горного давления
53 Определение области применения комбинированной технологии проведения восстающих комбайном 2KB с использованием энергии взрыва
54 Выводы
Введение:
Актуальность работы. В настоящее время горные предприятия Российской Федерации все активнее переходят к рыночным отношениям, что настойчиво требует снижения себестоимости добываемого полезного ископаемого, особенно при подземной геотехнологии, отличающейся более высокими затратами по сравнению с открытыми горными работами.
Необходимым технологическим процессом подземной геотехнологии является подготовка блоков к выемке, включающая в частности проведение рудоспусков, ходовых, вентиляционных, закладочных и материальных восстающих. Наиболее прогрессивным способом проходки восстающих с точки зрения безопасности, экономики и социальной привлекательности является механическое бурение буровыми установками (комбайнами). Однако практика показала, что применяемые на рудниках ОАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ОАО «ППГХО») комбайны 2KB эффективно работают в массивах горных пород с коэффициентом крепости по М.М. Протодъяконову /до10.12. В более крепких (прочных) породах технико-экономические показатели (ТЭП) проходки значительно ухудшаются. Поэтому создание технологии проходки восстающих комбайном 2KB в крепких горных породах, обеспечивающей повышение производительности труда и снижение расхода разрушающего инструмента является актуальной научно-технической задачей, решение которой позволит рентабельно эксплуатировать буровые установки в нерегламентированных условиях.
Для повышения ТЭП проходки восстающих в прочных горных породах в настоящей работе предложено использовать энергию взрыва, т.е. направленно изменить физико-технические свойства массива (прочность, мик-ротрещиноватость) или его напряженное состояние перед проходкой восстающих комбайном 2KB.
В диссертационной работе обобщены результаты многолетних исследований, проведенных при непосредственном участии и под руководством автора в рамках планов НИР ОАО «ППГХО».
Цель работы - повышение эффективности проходки восстающих комбайном 2KB в прочных массивах горных пород на основе использования энергии взрыва и горного давления.
Основная идея работы заключается в предварительном изменении физико-технических свойств и напряженного состояния горного массива энергией взрыва или применения комбайна 2KB в естественно напряженном удароопасном горном массиве.
Объект исследований - трещиноватый напряженный массив горных пород.
Предмет исследований - технология и основные процессы проведения восстающих комбайном 2KB.
Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Установить влияние действия взрыва на физико-технические свойства и напряженно-деформированное состояние массива прочных горных пород .
2. Провести промышленные испытания технологии проведения восстающих комбайном 2KB в разупрочненных и напряженных массивах
3. Разработать нормативно-техническую документацию на использование способов интенсификации проходки восстающих комбайном 2KB, внедрить и определить область применения и экономическую эффективность предложенных способов.
Методы исследований. Реализация поставленной цели осуществлялась на основе комплекса современных методов, включающих: анализ литературных источников, промышленные экспериментальные и лабораторные исследования влияния действия взрыва на физико-технические свойства и НДС окружающего горного массива с использованием линейных замеров, поляризационного микроскопа, акустического прибора УКБ-1М, прибора определения коэффициента крепости, хронометражные наблюдения за скоростью проходки восстающих, технико-экономический анализ предложенной технологии, методы анализа и обработки результатов наблюдений с использованием математического аппарата теории вероятности и математической статистики.
Защищаемые научные положения.
1. Взрывание заряда ВВ в скважине, пробуренной по оси восстающего, разупрочняет массив в радиусе до 10. 12 его диаметра и увеличивает скорость проходки восстающего комбайном 2KB в крепких горных породах.
2. Формирование напряженного состояния массива путем взрывания скважин вне контуров проектируемого восстающего или использование высокого горного давления на больших глубинах позволяет повысить эффективность комбайновой проходки за счет взаимодействия его рабочего органа с напряженными породами.
Достоверность научных положений и выводов подтверждена:
•достаточным и представительным объемом экспериментальных исследований основных процессов технологии проведенных восстающих комбайном 2KB;
• удовлетворительной сходимостью результатов теоретических расчетов, лабораторных исследований, промышленных экспериментов, положительными показателями внедрения разработанной технологии проведения восстающих комбайном 2KB в прочных породах.
Научная новизна исследований заключается в том, что:
• впервые на основе анализа теории и практики научно обоснован способ проведения восстающих комбайном 2KB с предварительным взрывным воздействием на массив прочных горных пород;
• экспериментально установлены зависимости изменения микротре-щи-новатости, скорости продольной волны и прочности крепких горных пород (/"= 8. 18) с расстоянием от взорванного заряда ВВ, причем разупрочнение массива происходит в радиусе 10. 12 диаметра заряда;
• выявлены основные закономерности изменения напряженно-деформированного состояния прочных гранитных массивов вокруг взорванного заряда и установлена зона повышенных напряжений на расстоянии от 10. 12 до 45.50 диаметров заряда;
• теоретически и экспериментально доказана возможность и определены условия повышения скорости проходки восстающих комбайном 2KB в измененных взрывом и удароопасных напряженных массивах крепких горных пород;
• разработаны технологические схемы проведения восстающих комбайном 2KB с предварительным взрывным воздействием и определена область их целесообразного применения в зависимости от крепости горных пород и назначения выработок.
Практическое значение работы заключается в разработке:
• методов повышения эффективности подземной геотехнологии на основе интенсификации проходки восстающих комбайном 2KB с использованием энергии взрыва и естественного горного давления;
• нормативно-технической документации по интенсификации проходки восстающих в различных горно-геологических и горнотехнических условиях.
Реализация работы. Разработанные в виде нормативно-технической документации рекомендации по интенсификации проходки восстающих комбайном 2KB внедрены на рудниках №1 и «Глубокий» ОАО «ППГХО» с экономическим эффектом 103,99 тыс. рублей (в ценах 1991 года) или 2,8 млн. рублей (в ценах 2003 года). Использование комбайнов 2KB в удароопасных гранитах месторождения «Антей», помимо повышения эффективности проходки, обеспечивает безопасность горных работ.
Личный вклад автора состоит в:
• обобщении отечественного и зарубежного опыта применения комбайнов бурового типа и обосновании технологии проведения восстающих комбайном 2KB на основе изменения физико-технических свойств и напряженного состояния массива крепких горных пород;
• участии при разработке методик, проведении, обработке и анализе результатов исследований;
• разработке нормативно-технической документации, обосновании области применения, внедрении и технико-экономической оценке технологических схем проходки восстающих комбайном 2KB.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных заседаниях научно-технического совета ОАО
ППГХО» (г.Краснокаменск, 1980-1993г.г., 1997-2004г.г.), региональных научно-практических конференциях ЧитГУ (г. Чита, 2003-2004г.г.), научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, 2004г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе 2 патента РФ и авторское свидетельство СССР на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 142 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 21 таблицу, список литературы из 40 наименований и 8 приложений.
