автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Разработка аналитического метода оценки наведенной трещиноватости в пришпуровой зоне при взрывной отбойке блочного камня
Автореферат диссертации по теме "Разработка аналитического метода оценки наведенной трещиноватости в пришпуровой зоне при взрывной отбойке блочного камня"
Б ОД 1 ь дв «за
На правах рукописи
УВАРОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ
РАЗРАБОТКА АНАЛИТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОЦЕНКИ НАВЕДЕННОЙ ТРЕЩИНОВАТОСТИ В ПРИШПУРОВОЙ ЗОНЕ ПРИ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКЕ БЛОЧНОГО КАМНЯ
Специальность 05.15.11 — Физические процессы горного
производства
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук
Санкт-Петербург 1998
Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете)
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Менжулин Михаил Георгиевич
Официальные оппоненты.
- доктор технических наук, профессор
Громов Юрий Викторович
- кандидат технических наук, доцент
Шпанский Олег Васильевич
Ведущее предприятие - ОАО «Гипронеруд»
Защита диссертации состоится «24» декабря 1998 г. в -/¿> час. мин. На заседании диссертационного Совета Д.063.15.01 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В. Плеханова (техническом университете) по адресу:
199026 Санкт-Петербург, 21 линия, д. 2 аудитория С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан «¿^»ноября 1998 г.
УЧЁНЫЙ СЕКРЕТАРЬ Диссертационного Совета
Общая характеристика работы.
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 трещиноватостн 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 пришпуровой 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 расчёта 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 га значений на стенке взрывной камеры (шпура), использовании решений для идеально упругой среды и введении поправок на
потери энергии за счёт остаточной деформации и трещинообразования. 3. Расчёт параметров волн напряжении в сочетании с использованием уравнений кинетики трещинообразования позволяет прогнозировать наведенную трещиноватостъ и ослабление прочности в приитуровой зоне при буровзрывной отбойке блоков скальных горных пород.
Научная новизна работы.
Разработан инженерный метод расчёта 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 пришпуровой 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 г г.; 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 A.B., Виноградову Ю.И., Хоминскому В.А. и другим сотрудникам кафедры РГП за помощь в работе над диссертацией.
Основное содержание работы
Наведенная при взрыве трещиноватость существенно влияет на качество отбиваемых буровзрывным способом блоков скальных горных пород. На трещиноватость в свою очередь оказывает влияние поле волны напряжений, создаваемое зарядами различных составов и конструкций.
Механизм перехода энергии взрыва в горную породу к обусловленное динамическими нагрузками изменение прочностных свойств горной породы в настоящее время широко исследуется и представляет большой практический интерес.
Большой вклад в развитие представлений о формировании напряженного состояния, долговечности разрушения и развитии трещиноватости внесли такие учёные как: ВВ. Адушкин, С.Н Журков, ВН. Родионов, Е.И. Шемякин, В.А. Боровиков, И.Ф. Ванягин, Ж.Д Дамбаев, Л.С. Евтерев, Б.В. Замышляев, A.B. Здитовецкий, B.C. Куксенко, ЕВ. Лодус, М.Г. Менжулин, A.B. Михалюк, Мосинец, М.А. Нефёдов, В.А. Падуков, В.А. Петров, А Н. Ставрогин, В.Я. Чертков, В.А. Шеков и др.
В настоящее время накоплено большое количество практических данных по формированию и распределению трещин.
Однако не существует модели, описывающей состояние горной породы в пришпуровой области, которая учитывала бы влияние наведенной трещиноватости и связанные с ее образованием потери энергии при распространении волны напряжений. В связи с этим в диссертационной работе были рассмотрены такие вопросы как формирование напряженного состояния, образование наведенной трещиноватости и изменение прочности скальных горных пород, обусловленное появлением данной трещиноватости. Формирование волны напряжений исследовалось на основе задачи об адиабатическом расширении продуктов детонации, условий преломления ударной волны на стенке взрывной полости, условий перехода от среднего давления к нормальным параметрам волны напряжений и анализа потери энергии на трещинообразование. Исследовались потери энергии на отдельные трещины и всю
совокупность трещин. Уделено особое внимание изменению прочности горных пород в зависимости от концентрации трещин с учётом предразрушающих нагрузок.
Для определения изменения прочностных свойств среды в пришпуровой области и в глубине массива при промышленной отбойке блоков скальных горных пород буровзрывным способом в диссертационной работе рассматривались задачи по формированию напряженного состояния при взрыве низкобризантного ВВ с воздушным промежутком, накопления микротрещин различных размеров и концентраций, оценке наведенной трещиноватости в пришпуровой зоне, оценке энергетических потерь на формирование трещин. В качестве примера данные исследования применялись для условий карьера «Кашина гора».
Решения перечисленных задач сформулировано в следующих защищаемых научных положениях.
1. Изменение прочности скальных горных пород после воздействия статических и динамических нагрузок является функцией наведённой концентрации трещин. В естественном состоянии в горной породе существуют различного типа неоднородности в том числе и микротрещины различных размеров. В. результате действия нагрузки изменяется напряженное состояние.образца и количество микротрещин.
Можно предположить, что концентрация наведенной трещиноватости приводит к изменению термокинетических параметров. Из формулы С.Н. Журкова
и0 - уа* г = г0 ехр —— (1)
о- ■ - , 0 кТ
следует,' что с изменением количества трещин должен изменяться предел прочности породы. В формуле С/о -энергия активации, г-время, у -термокинетический параметр а*- предел прочности образца. Из общих энергетических соображений сделано предположение, что термокинетические параметры в зависимости от концентрации трещин изменяются в соответствии с выражениями:
и о =и00
N * -и,
- Г = Г оо
о У
концентрация
N * -пл
(2)
к
'о У
где N* - критическая концентрация трещин, приводящая разрушению; п0 - естественная концентрация трещин; -
концентрация наведенных трещин; 00о, Уоо - термбкйнётические параметры естественной горной породы.
Таким образом, для определения предела прочности образцов, подвергшихся предразрушающим нагрузкам, из приведенных зависимостей получено соотношение:
Лг» Л3
о =
ип
Гоо
г И* N * -п.
о У
1-
КТ
ип
N * -/?0 N * -я,
1а-
(3)
где Т - температура среды, /Г - универсальная газовая постоянная.
Для обоснования соотношения (3) были выполнены эксперименты по исследованию изменения степени трещиноватости под действием статических нагрузок различной интенсивности на образцы скальной горной породы и изменению прочности.
В качестве показателя степени нарушенное™ образца рассматривалось изменение количества трещин на одной из поверхностей образца, параллельной оси нагружения, после приложения нагрузки, что влияло на изменение предела прочности образца. На прессе марки П-50 определены значения пределов прочности на сжатие образцов, подвергшихся предварительному нагружению. Построены графики распределения трещин в зависимости от прилагаемой нагрузки. Экспериментальные зависимости изменения прочности образца а* от величины предварительной нагрузки (рис. 1) достаточно хорошо согласуются с предложенным аналитическим уравнением.
Сравнение экспериментальных данных прочности гранитов на сжатие с расчётными показателями по полученным соотношениям представлено в таблице 1.
Таблица 1.
Экспериментальные и расчетные данные по изменению прочности гранита при статистической нагрузке._
образец нагрузка (МПа) По П1 (Мпа) АГ т расч N расч гг* и расч. (Мпа)
в VII - 811 187 2353
е VIII - 1060 176,7
с 1а - 770 173,6
ь Па Ша - 911 1030 181,2 167,3
Д 1 35 1154 1674 128 2564 2353 101
и III 35 1015 1364 134 2452 131
а Ма 35 729 1030 139 2131 144
п II 70 312 524 124 1020 2353
а Ча 70 1045 1746 116 3079 82
3 У\а 70 868 1431 128 2901 109
о IV 105 1060 1760 74,3 2266 2353 81
н У11а 105 769 1217 76 1554 126
Vllla 105 925 1586 69,3 2011 95
VI 140 1080 1892 51,4 2223 2353 64
VII - 61 187 135
1 VIII - 74 176
1а - 63 174
д На - 64 181
и Ша - 73 167
а 1 35 76 100 128 162 135 105
п III 35 69 84 134 131 136
а 35 52 68 139 126 143
3 II 70 21 28 124 44 135 166
о Va 70 73 103 116 160 91
н Ма 70 67 94 128 164 107
IV 105 75 109 74,3 133 135 767
\/1(а 105 60 83 76 100 123
Л/111а 105 68 99 69,3 120 95
VI 140 70 103 51,4 116,5 135 87,1
Таблица 1 (продолжение)
образец нагрузка (МПа) п0 П1 0*ЭКСП (Мпа) ЛГ ' расч N расч _* ° расч. (Мпа)
II 1 35 23 30 128 48 34 64
III 35 21 24 134 33 136
д 1Уа 35 16 19 139 33 147
и II 70 11 18 124 34 34 123
а Уа 70 19 28 116 45 71
п У1а 70 15 22 128 40 111
а IV 105 15 22 74,3 27 34 111
3 УПа 105 14 19 76 23 133
о УШа 105 16 22 69,3 26 118
н VI 140 21 28 51,4 31 34 81
Для анализа влияния протяженности наведенных трещин на разрушение горной породы расчёты проводились для следующих трещин: «I - диапазон» - трещины длиной до 0,75 мм; «II -диапазон» - трещины длиной от 0,75 мм до 1,25 мм; «весь диапазон» - все видимые под микроскопом трещины.
Соотношение (3) может быть использовано также для анализа изменения прочности при динамических нагрузках, обусловленных изменением концентрации наведенных трещин.
Для оценки действия динамических нагрузок в промышленных условиях отбойки блочного камня был исследован гранит месторождения «Кашина гора». После взрывной отбойки блока шпурами диаметром 42мм был отобран образец гранита. В качестве взрывчатого вещества использовался заряд ДШ+Гранилен 1 диаметром 11мм с воздушным промежутком. Образец, взятый для исследований, представлял собой «линзу» гранита между двумя шпурами, ограниченную трещинами отрыва. Из данной линзы в различных точках по линии шпуров были изготовлены образцы пластин, одна из сторон образца отполирована. Возникшие при изготовлении образцов дополнительные трещины принимались в качестве фоновых и относились к естественным.
-0~(Р1) --(Р2) •-•- (Ю)
Рис. 1. Зависимость предела прочности на сжатие образца от предварительной нагрузки: (Э)- экспериментальные данные; (Р1), (Р2) и (РЗ)- расчётные зависимости соответственно для всего диапазона длин трещин, для первого диапазона длин трещин и для второго диапазона длин трещин.
Трещиноватосгь образцов исследовалась с помощью микроскопа. В результате исследования получены зависимости распределения концентрации трещин на различных расстояниях исследуемой точки относительно одного из двух зарядов.
Сравнение результатов исследования гранитов под действием статических и динамических нагрузок может привести к выводу, что механизм влияния наведенных микротрещин на
прочность среды при различных типах нагрузки можно считать одинаковым.
Концентрация наведенной трещиноватости в зависимости от максимальных параметров волн напряжений и длительности положительной фазы рассчитывалась также по соотношению:
^ = (4)
//„ - /7ц А сг
где СГ/ - усредненная величина напряжения на стадии всестороннего сжатия длительностью /, <х' « 50 МПа, А - постоянная для данной среды (для гранита А~103 с). Наблюдается достаточно хорошая сходимость экспериментальных и расчётных концентраций наведенных трещин.
2. Аналитическая модель расчёта параметров воли напряжений на различных расстояний от заряда основана на оценке их значений на стенке взрывной камеры (шпура), использовании решений для идеально упругой среды и введении поправок па потери энергии за счёт остаточной деформации и трещинообразования.
При прогнозе воздействия взрыва на горную породу оценка максимальных параметров волны напряжений является одной из основополагающих задач. Именно действие волн напряжений приводит к увеличению концентрации трещин, их росту и слиянию. При отбойке блоков скальных горных пород буровзрывным способом пространство возле шпура является наиболее подверженным процессу трещинообразования.
В связи с этим возникает необходимость определения параметров волн напряжений в пришпуровой области. Для их оценки может быть использовано решение для идеально упругой среды с введением поправок на диссипации энергии. Использование решения для идеально упругой среды предполагает в качестве одного из начальных условий определение параметров волны напряжений на стенке взрывной камеры. Нормальные компоненты
а> и а,р волны напряжении на стенке взрывной камеры определяются из соотношения:
1Р{\~У)
сггШ«=—--(5)
1 + V
С7
ip max
r -
i г эф
(6)
V т У
где Р- давление на фронте преломленной ударной волны, V-коэффициент Пуассона, о> и стч, - максимальные значения радиальной и тангенциальных составляющих волны напряжений соответственно, Сг и С? - постоянные, рассчитываемые по формулам В.А. Боровикова. Давление на фронте преломленной ударной волны определяется по известным соотношениям распада произвольного разрыва с использованием значений Рпд - давления продуктов детонации и скорости звука в продуктах детонации. Величина Рщ определяется из условия адиабатического расширения продуктов детонации. Значение максимальных параметров волн напряжений в зависимости от расстояния от заряда может быть определено зависимостью:
г max
г
где А- значение параметров волны напряжений на стенке взрывной камеры, m - коэффициент, учитывающий затухание волны напряжений.
' = (8)
о»
где R*f - эффективный радиус заряда, определяемый соотношением:
(9)
где ROJ- фактический радиус заряда, Е0 - энергия, высвободившаяся при взрыве заряда ВВ.
При распространении волны напряжений зарождение, развитие и раскрытие трещины приводит к потере энергии. В связи с этим необходима оценка потери энергии на трещинообразование и остаточные деформации. Энергия, затрачиваемая на остаточные деформации, определяется как энергия упругой динамической нагрузки и неупругой статической разгрузки. Энергия трещинообразования представляет собой произведение поверхностей всех трещин внутри объёма, ограниченной поверхностью радиуса г, на удельную поверхностную энергию. Для удельной поверхностной энергии единичной трещины получено соотношение
(10)
4
где /о- длина трещины, Ки - модуль Юнга. Суммарное количество трещин определяется соотношением:
= /rj п(г)г(1г , (11)
где л (г) - определяется из условий кинетики накопления трещин.
(12)
Ж т
Предполагается, что энергия пластических деформаций учитывается в энергии трещинообразования при образовании сдвиговых трещин. Потери энергии, представляющие собой энергию диссипации, можно представить как:
■ /..V ~ ^Ешр> (13 )
где Еос„ -энергия остаточных деформаций, Етр - энергия трещинообразования.
Таким образом, значение максимальных параметров волны напряжений на различных расстояниях может быть оценено на основании следующей зависимости:
— -¡т/2
¿о
Ео
Для оценки достоверности формулы (13) были проведены расчёты как для зарядов со сплошным заряжанием, так и для зарядов с воздушным зазором. Для зарядов со сплошным заряжанием полученные значения достаточно близко совпадают с данными известных эмпирических зависимостей.
Для условий отбойки блочного камня с применением зарядов с воздушным промежутком энергия диссипации составляет несколько процентов от выделенной энергии и при расчёте волн напряжений ей можно пренебречь.
3. Расчёт параметров волн напряжений в сочетании с использованием уравнений кинетики трещинообразования позволяет прогнозировать наведенную трещиноватость и ослабление прочности в пришпуровой зоне при буровзрывной отбойке блоков скальных горных пород.
Разработанные модели оценки параметров волн напряжений при взрыве шпуровых зарядов и снижения прочности при образовании наведенной трещиноватости были применены для исследования изменения прочности горной породы на различных расстояниях от одного из зарядов в условиях буровзрывной отбойки блоков скальных горных пород на карьере месторождения «Кашина гора». С этой целью разработана аналитическая методика расчёта снижения прочности горной породы в пришпуровой зоне, включающие следующие этапы.
1. Расчёт давления Рщ в продуктах детонации при их адиабатическом расширении стенки взрывной камеры на основе известных аналитических соотношений.
2. Расчёт давления в преломленной ударной волне с учетом коэффициента преломления.
3. Расчёт максимальных значений нормальных компонент волн напряжений на стенке взрывной камеры.
4. Расчёт максимальных компонент и времени действия волн напряжений на стенке взрывной камеры на различных расстояниях от заряда.
5. Расчёт термокинетических параметров и концентрационного коэффициента скальных породы по результатам предварительного исследования микротрещиноватости.
6. Расчёт наведенной трещиноватости по представленной формуле на различных расстояниях от заряда.
7. Определения влияния наведенной трещиноватости на прочность массива в зависимости от её концентрации.
Проведение расчёта волны напряжений по представленной методике (рис.2) соответствует величине напряжений возникающих при промышленной отбойке блоков скальных горных пород на карьере «Кашина гора».
Дальнейший расчёт прочности массива гранитов (рис.3) показывает, что при отбойке зарядами с воздушным промежутком ее показатели соответствуют требованиям ГОСТ. Тем самым можно сказать, что наличие наведенной трещиноватости непосредственно влияет на прочность скальных горных пород
га С
0 х
1
0 X к о. с га
1
120 100 80 60 40 20 0
8 12 16 20 24 Расстояние между зарядами,см
Рис. 2 Параметры волны напряжений на различных расстояниях между двумя зарядами
О 20 40 60 80 10 12 14 16 18 20 22 Рас^тоя^ие oj центра ^аря^а
Рис. 3 Изменение прочности образца гранита между двумя зарядами. J и JI- центры зарядов.
Заключение
В диссертационной работе получено новое решение задачи по разработке метода оценки наведенной трещиноватости, обусловленной воздействием волны напряжений при буровзрывном способе добычи блоков скальных горных пород, и связанного с ней изменения прочностных свойств, имеющего существенное значение для взрывного разрушения горных пород.
Задача решается путём рассмотрения процесса взрывного разрушения на этапах формирования давления в шпуре и в преломлённой волне напряжений, рассмотрения факторов диссипативных потерь, влияния энергии диссипации на параметры волн напряжений в области разрушения, исследования наведённой трещиноватости при статических и динамических нагрузках, распределения концентрации трещин по размерам при различных условиях нагружения, изменения прочности скальной горной породы в зависимости от концентрации наведённой трещин в различных диапазонах размеров.
Основные научные выводы, полученные в диссертационной работе, и практические рекомендации базируются на результатах теоретических и экспериментальных исследований и сводятся к следующему:
1. В результате действия динамических нагрузок на горную породу происходят следующие изменения в разрушаемой среде.
• образование из дислокаций и дефектов мелких трещин;
• рост и слияние существующих мелких трещин в более крупные. По мере увеличения уровня нагрузки общий характер
распределения концентрации микротрещин по размерам качественно не изменяется, однако, процентное содержание крупных трещин повышается по сравнению с мелкими трещинами.
Между концентрацией трещин различных размеров и прочностью горной породы существует аналитическая зависимость.
На образование трещин расходуется часть энергии, выделенной при взрывных нагрузках, величину которой можно определить по представленным зависимостям. Процесс распространения волны напряжений может быть рассмотрен в теоретической постановке, состоящей из двух этапов:
а) движение в идеально упругой среде без поглощения энергии на необратимые деформации и трещиноватость;
б) снижение параметров волны напряжений за счёт влияния диссипации энергии.
2. Наличие воздушного промежутка приводит к уменьшению энергии диссипации в ближней зоне, что отражается на повышении эффективности взрывной отбойки и улучшении качества отбиваемых блоков.
3. При введении даже незначительных воздушных зазоров происходит уменьшение параметров волны напряжений в окрестности шпура и увеличение параметров этих волн в области разрушения по сравнению со взрывами при сплошном заряжании.
4. Повышенная концентрация микротрещин, превышающая её критические значения при разрушении, наблюдается для условий взрыва с воздушным промежутком только в непосредственной
близости от шпура и значительно ниже критических во всей остальной области между шпурами.
5. Оценки изменения прочности скальных горных пород с помощью измерения наведённой трещиноватости показывают, что для условий отбойки блока зарядом с воздушным промежутком на карьере «Кашина гора» снижение прочности удовлетворяет требованиям, предъявляемым к блочному камню.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах
1. Уваров АН., «Кинетика накопления наведенной трещиноватости в горных породах, ее зависимость от взрывных нагрузок». Тезисы докл. конференции молодых ученых СПГГИ (ТУ), 1996 г.
2. Уваров А.Н. «Программное моделирование разрушающего действия взрыва». Тезисы докл. конференции молодых ученых СПГГИ (ТУ), 1997 г.
3. Уваров А.Н. «Действие взрывных нагрузок в ближней зоне». Тезисы докл. конференции молодых ученых СПГГИ (ТУ), 1998 г.
4. Менжулин М.Г., Шишов А.Н., Парамонов Г.П., Уваров А.Н. «Кинетика накопления наведенной трещиноватости в гранитах под действием взрывных нагрузок». Труды международной конференции «Неделя горняка», МГГИ, 1998 г.
-
Похожие работы
- Разработка аналитического метода оценки наведенной трешиноватости в пришпуровой зоне при взрывной отбойке блочного камням
- Методика прогнозирования гранулометрического состава при буровзрывной отбойке гранита на щебень
- Научные основы управления действием взрыва параллельно-сближенных зарядов при подземной добыче руд
- Повышение эффективности взрывной отбойки трещиноватах горных пород (на примере карьеров АО "Апатит")
- Изыскание эффективных способов разрушения кимберлитов при подземной разработке алмазоносных месторождений
-
- Маркшейдерия
- Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
- Открытая разработка месторождений полезных ископаемых
- Строительство шахт и подземных сооружений
- Технология и комплексная механизация торфяного производства
- Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
- Сооружение и эксплуатация нефтегазопромыслов, нефтегазопроводов, нефтебаз и газонефтехранилищ
- Обогащение полезных ископаемых
- Бурение скважин
- Физические процессы горного производства
- Разработка морских месторождений полезных ископаемых
- Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
- Технология и техника геологоразведочных работ
- Рудничная геология