автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Развитие теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков для заряжения шпуров и непатронированными взрывчатыми веществами

На правах рукописи

Сергеев Вячеслав Васильевич

Развитие теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами

Шифр и наименование специальности: 05.05.06 - Горные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Владикавказ - 2004

Работа выполнена в Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете) на кафедре технологические машины и оборудование

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Анкудинов Дмитрий Тимофеевич доктор технических наук, профессор Водяник Григорий Михаилович доктор технических наук, профессор Говоров Александр Алексеевич

Ведущее предприятие:

Институт проблем комплексного освоения недр РАН

Защита состоится 17 декабря 2004 г. в 13 час. 00 мин. на заседании Северо-Кавказского регионального диссертационного совета Д 212.246.02 при Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете) по адресу: ул. Николаева, 44, г. Владикавказ-21, Республика Северная Осетия - Алания, Россия, 362021, факс 8-8672-74-99-45 Отзывы присылать по этому же адресу. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СКГМИ.

Автореферат разослан 04 сентября 2004 г.

Ученый секретарь совета, д.тл., проф. /г Гегелашвили МВ.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Гранулированные взрывчатые вещества в настоящее время прочно заняли свои позиции при отбойке горной массы, особенно в очистных забоях. Этому способствуют, во-первых, их хорошая.сыпучесть и транспортируемость по зарядным шлангам, во-вторых, возможность их механизированной доставки в заряжаемый забой от заводов изготовителей, в-третьих, простота состава, позволяющая приготавливать их из местного сырья в непосредственной близости от потребителя. Однако эти взрывчатые вещества обладают рядом таких недостатков, как расслоение в процессе пневмотранспорта, приводящее к отклонению состава внутри взрывной полости от засыпанного в камеру зарядчика, и, как следствие, к отказам; кроме того эти взрывчатые вещества электризуются и пылят, что приводит повышенной запыленности призабойного пространства, ухудшающей экологическую обстановку и к возможной неуправляемой детонации взрывчатого вещества внутри заряжаемого объема с передачей детонации на остальное - еще не заряженное. Этих недостатков лишены пластичные взрывчатые вещества, но они не имеют хорошей сыпучести и транспортируемости, присущих гранулированным взрывчатым веществам (ГВВ).

Существует большое число разнообразных заряжающих машин и механизмов, обеспечивающих доставку ГВВ внутрь шпуров и скважин и заполнение их до необходимого уровня. Однако о конструкциях для заряжания пластичными взрывчатыми веществами в непатронированном виде до последнего времени не было известно.

Отсутствие теории процессов, происходящих внутри зарядчика, приводит к ситуации, когда сконструированные и выпускающиеся серийно пневмозарядчики были сняты с производства из-за их неработоспособности, сбоев и неустойчивой работы. Некоторые пневмозарядчики были снабжены блоками пневмоавтоматики, предназначенными для отслеживания процессов и обеспечения устойчивого их протекания. Однако сложность таких блоков, а также неадекватность их применения ожидаемым результатам привели к снятию ее с производства и замене на более простое управление процессом.

Таким образом, развитие теоретических основ создания и конструирования, обоснование и выбор направлений совершенствования и разработки пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными (гранулированными и пластичными) взрывчатыми веществами в подземных условиях остается весьма актуальной задачей. Эта актуальность усиливается еще и тем обстоятельством, что основные производители зарядной техники для подземных работ после распада СССР оказались за рубежом.

Целью настоящей работы является обоснование и выбор направлений совершенствования и разработки пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами (включая и пластичными) в подземных условиях, повышающих качество

рос. наци*::ильная

ОЭ 260 акт

функционирования и надежность работы этих пневмозарядчиков, их эффективность, а также значительно снижающих техническую и экологическую опасность применения, как способа, так и конкретных механизмов для механизации взрывных работ.

Идея работы состоит в развитии: теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков за счет оптимизации входящих в его конструкцию элементов; теоретических и экспериментальных исследований термодинамических процессов, протекающих внутри разомкнутой системы: обще шахтная магистраль сжатого воздуха - воздухоподводящий шланг -камерный зарядчик - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) (ВКЗП) как при продувке рассматриваемой системы сжатым воздухом, так и при транспортировании взрывчатого вещества внутрь шпура или скважины, а также установления закономерностей, связывающих эти процессы с конструкцией и размерами основных узлов и деталей зарядчика, и использование этих результатов при разработке, как конкретных узлов и деталей, так и пневмозарядчиков в целом.

Методы исследований включают анализ и научное обобщение отечественной и зарубежной технической и патентной литературы, аналитические исследования с использованием основополагающих положений механики, гидравлики, аэро- и гидротранспорта, а также современных компьютерных программ, при просчетах теоретических положений диссертации и проведении аналитических исследований, лабораторных экспериментов, опытно-промышленных и промышленных испытаний, а также использование при их проведении математического планирования и обработки их результатов.

Научные положения, разработанные соискателем:

1. Энергия перемещения взрывчатого вещества в зарядчике и по зарядному шлангу внутрь заряжаемой полости и ее характер (пневматическая, механическая и пневмомеханическая) являются определяющим признаком, подразделяющим конструкции заряжающих механизмов на классы, а конструктивные особенности - по типу, причем вид взрывчатого вещества (патронированные и непатронированные) является основным признаком, подразделяющим зарядчики по их виду.

2. Наилучшее псевдоожижение взрывчатого вещества может быть обеспечено максимальной скоростью струй воздуха, вытекающих из отверстий аэратора, что возможно при соблюдении условий неравенства, при котором сечение входного отверстия в камеру зарядчика должно быть больше или равно сумме сечений отверстий в аэраторе, которая в свою очередь должна быть больше или равна сечению выходного отверстия камеры.

3. Перепад давлений сжатого воздуха в камере зарядчика и в выходном отверстии является определяющим параметром для поддержания заданного соотношения жидкости и гранулированного взрывчатого вещества при его увлажнении в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин.

4. В процессе теоретических исследований продувки системы ВКЗП сжатым воздухом установлено, что во входном отверстии камеры зарядчика, в выходном сечении зарядного шланга в каждом из них отдельно или в них обоих одновременно может установиться критическое давление воздуха со скоростью истечения в нем равной местной скорости звука и максимально возможным расходом.

5. В процессе теоретических исследований процесса разгрузки камерного зарядчика от взрывчатого вещества в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин установлено, что основная масса взрывчатого вещества выходит из камеры в момент сравнивания плотности смеси взрывчатого вещества с воздухом в камере зарядчика с плотностью потока внутри зарядного шланга.

Обоснованность и достоверность научных положений, ввтодов и рекомендаций подтверждается: представительным объемом экспериментальный исследований и опытно-промышленных испытаний за 32-летний период (19722004 гг.), разработанных элементов и конструкций зарядчиков в целом; согласованностью результатов экспериментальных данных и теоретического анализа работы камерных зарядчиков; адекватностью математических моделей расчета и прогнозирования обобщенного показателя эффективности работы камерных лневмозарядчиков при заряжании скважин и шпуров непатро-нированными взрывчатыми веществами; обработкой экспериментальных данных исследований на ЭВМ с помощью методов теории вероятности и математической статистики, матемаппеского планирования эксперимента и корреляционно-регрессионного анализа; положительными результатами внедрения разработанных элементов и конструкций пневмозарядчиков в целом при механизации взрывных работ на подземных горнодобывающих предприятиях.

Научная новизна, заключается в следующем:

1. При классификации заряжающих механизмов учтен вид транспортируемого взрывчатого вещества (патронированные или непатронированные), учтены технологический признак (цикличного или непрерывного действия), характер и энергия, воздействующая на транспортируемое взрывчатое вещество (механическая, пневматическая или пневмомеханическая), причем последнему отведено определяющее значение, а конструктивным особенностям - зависимое, при этом вид энергии привода, а также различия в размерах и объеме игнорированы как классификационные признаки, но введены признаки, определяющие характер движения взрывчатого материала внутри камеры камерного зарядчика (с нижней или верхней разгрузкой).

2. Каждое отверстие аэратора располагается таким образом, чтобы струя вытекающего из него сжатого воздуха охватывала равную площадь поверхности аэратора (днища), выполненного в виде плоского или конического ложного днища, или равный объем усеченного конуса в случае применения трубчатого аэратора внутри цилиндроконической камеры, причем неважно, где этот

трубчатый аэратор расположен - посередине камеры или вдоль стенок конического днища.

3. Перепад давлений в камере зарядчика и в ее выходном отверстии отслеживается мембраной, являющейся чувствительным и одновременно исполнительным элементом принципиально новой конструкции пневмомеханического мембранного или мембранно-эжекторного увлажняющего механизма.

4. Используя известные закономерности гидравлики и гидроаэромеханики, система ВКЗП теоретически исследована при продувке шпуров и скважин сжатым воздухом при различных термодинамических процессах течения сжатого воздуха ио системе с учетом расширения сжатого воздуха: адиабатном во всех элементах системы; изотермическом во всех элементах системы; адиабатном в местных сопротивлениях и изотермическом по длине трубопроводов и внутри камеры зарядчика.

5. Используя известные закономерности гидравлики и гидроаэромеханики, система ВКЗП теоретически исследована при пневмозаряжании шпуров и скважин с учетом расширения сжатого воздуха во всех элементах системы.

Научная новизна научных положений подтверждена 12 авторскими свидетельствами СССР и патентом России на изобретение.

Научное значение работы состоит в том, что:

1. Предложенные классификационные признаки позволили разработать классификацию конструкций всех без исключения известных заряжающих механизмов и устройств, предопределяя появление новых с заданными свойствами и характеристиками, в которой каждая конструкция занимает строго определенное ее видом, классом и типом положение.

2. Выявленное соотношение сечений входного отверстия камеры зарядчика, суммарной площади отверстий в аэраторе и в выходном отверстии камеры обеспечивает подпор воздуха в каждом из указанных сечений, обеспечивая, в свою очередь, равномерное распределение сжатого воздуха между всеми отверстиями аэратора и максимальную энергию потока вытекающей из отверстия аэратора струи сжатого воздуха, а это предопределяет полное псевдоожижение материала внутри камеры зарядчика, даже такого тяжелого как пластичное - акванит, насыщая его в виде губки и обеспечивая возможность равномерной и бесперебойной подачи взрывчатого вещества внутрь зарядного шланга с последующей полной выгрузкой его из камеры.

3. Применение мембраны в качестве чувствительного элемента увлажняющего механизма, включенного между входным и выходным отверстиями камеры, то есть параллельно последней, во-первых, обеспечило упрощеш!е конструкции за счет того, что мембрана одновременно обеспечивает подачу жидкости внутрь потока взрывчатого вещества с воздухом, движущегося по зарядному шлангу, во-вторых, обеспечило автоматическое поддержание заданного соотношения смачивающей жидкости и смачиваемого взрывчатого вещества, а это, в свою очередь, вместе с турбулентным совместным движением

по зарядному шлангу обеспечивает равномерное увлажнение взрывчатого вещества предотвращая расслоение последнего, вынос его компонентов в призабойное пространство и электризацию потока.

4. Установленная возможность возникновения скорости потока на входе в камеру зарядчика, на выходе из зарядного шланга внутрь скважины или даже в этих сечениях одновременно равной скорости звука в нем дает возможность предположить, что такие явления реальны при окончании процесса пневмозаряжания скважин, когда в транспортном потоке уменьшается концентрация взрывчатого вещества, а это грозит возможностью взрыва легковоспламеняющихся компонентов остающихся в потоке в конце процесса из-за выделения энергии при переходе скоростью потока сверхзвукового барьера. Уменьшающая температура потока в этих сечениях приводит к конденсации влаги, содержащейся в сжатом воздухе, которая в указанных условиях при прохождении местных сопротивлений может замерзнуть, что увеличивает условия для электризации потока. При транспортировании ВВ наличие частиц механической смеси гранулированного взрывчатого вещества в потоке облегчает начало конденсации, так как они являются центрами конденсации.

5. Выявленная закономерность, что основная масса взрывчатого вещества выходит из камеры в момент сравнивания плотности смеси взрывчатого вещества с воздухом в камере зарядчика с плотностью потока внутри зарядного шланга позволяет определить техническую производительность камерного зарядчика, а также определить точку срабатывания автоматики при разработке двухкамерного автоматического зарядчика.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

Разработаны классификации пневмозарядчиков, способов и средств борьбы с пылью, способов и средств борьбы с электризацией, увлажняющих устройств при пневмозаряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами упрощающие изучение классифицированных процессов и механизмов.

Разработаны технические требования для разработки унифицированного камерного 'зарядчика для заряжания шпуров и скважин патронированными взрывчатыми веществами, исследованы, логически и теоретически оптимизированы все элементы, входящие в конструкцию камерного пневмозарядчика облегчающие создание, разработку, исследование и эксплуатацию камерных пневмозарядчиков.

Разработаны технические требования для разработки увлажняющих механизмов в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами облегчающие создание, разработку, исследование и эксплуатацию подобных механизмов.

Разработан и изготовлен унифицированный камерный пневмозарядчик КПЗП (Кавказ) для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, включая пластичные.

Разработаны, изготовлены, исследованы и внедрены увлажняющие устройства ПЖЗШ (Ардон) для применения с любыми пневмозарядчиками практически без их переделок.

Разработаны, изготовлены, исследованы и внедрены смачивающие жидкости для увлажнения любых гранулированных взрывчатых веществ в различных условиях применения (положительных и отрицательных температур).

Разработана, изготовлена, исследована и внедрена доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1) для доставки и заряжания гранулированных взрывчатых веществ в скважины очистных забоев.

Разработана и изготовлена доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2) для доставки патронированных и гранулированных взрывчатых веществ, а также средств взрывания в проходческие забои и заряжания ими шпуров.

По разработанным математически моделям расчета аэраторов составлена программа на ЭВМ, позволяющая легко исследовать и выбрать необходимые параметры любой конфигурации аэраторов (плоское ложное днище, цилиндроконическое ложное днище, трубчатый аэратор, располагаемый как по центру, так и по стенкам камеры), применение которых возможно в камерных зарядчиках или камерных насосах.

По разработанным математическим моделям поведения сжатого воздуха в системе ВКЗП при ее продувке с различными термодинамическими режимами: адиабатным во всех элементах системы, изотермическом во всех элементах системы и комбинированным — адиабатном в местных сопротивлениях и изотермическом внутри камеры и по длине трубопроводов составлены программы расчетов на ЭВМ, позволяющие легко исследовать любую конфигурацию изучаемой системы и получить графические зависимости давления, расхода и скорости сжатого воздуха по длине системы.

По разработанной математической модели разгрузки камеры пневмозарядчика при пневмозаряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами составлена программа расчетов на ЭВМ, позволяющая легко исследовать любую конфигурацию изучаемой системы и получить графические зависимости давления, расхода и скорости потока ГВВ с сжатым воздухом от времени опорожнения камеры.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанные при выполнении диссертационной работы рекомендации, увлажняющие устройства ПЖЗШ (Ардон), смачивающие жидкости и доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1) допущены Госгортехнадзором СССР к постоянному применению и внедрены на Садонском СЦК, Урупском ГОКе и Тырныаузском ВМК, а пневмозарядчик КПЗП (Кавказ), рекомендуемый в настоящей работе как унифицированный, и доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2) к промышленным испытаниям.

Институт НИПИГормаш согласился с рекомендациями, изложенными в настоящей работе, по изменению конструкции разработанного им зарядчика

ЗМК-1, что дало возможность использовать последний при заряжании скважин на Урупском руднике УГОКа.

Фактический экономический эффект от внедрения увлажняющих устройств и смачивающих жидкостей на указанных предприятиях в период с 1977 по 1981 гг. составил 410 тыс. руб.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение натехсоветах институтов: Гипроникель (1976), МАКНИИ (1977, 1979), ЦНИГРИ (1972-1982), НИПИГормаш (1976, 1978), ВостНИИ (1981), ДГИ (1982), Минцветмета СССР и Госгортехнадзора СССР (1977, 1979, 1981) и предприятий: Востокмашзавода (1979), ЛПК (1979, 1982), ССЦК (19751980), УГОКа (1976-1982, 1995), ТВМК (1978-1994), ОНТК СКГМИ (19722004), ВиМС Использование энергии взрыва на объектах мелиоративного строительства и на открытых горных работах (Киев, 1979, Москва, 1991), ВШПО Опыт применения комплексной механизации взрывных работ (Балхаш-Москва, 1981), НТС Пути совершенствования технологии горных работ на карьерах предприятий вольфрамомолибденовой промышленности (Каджаран-Ереван, 1981), НТС Новая техника и технология на горных предприятиях цветной металлургии (Каджаран-Ереван, 1983), НТС Использование энергии взрыва в народном хозяйстве (Батуми-Тбилиси, 1981), V Всесоюзном симпозиуме по пневматическим (газовым) приводам и системам управления (Тула, 1986), НТК Эффективность и безопасность БВР на карьерах цветной металлургии (Пышма-Свердловск, 1986), ВНТК Разработка и внедрение средств комплексной механизации и автоматизации проведения горных выработок (Рудный, 1987), НТС Применение ресурсосберегающей техники и технологии на карьерах цветной металлургии (Кафан-Ереван, 1988), 1-м ВС Технологические и экологические проблемы создания горнопромышленных комплексов (Владикавказ, 1990), МК Теоретические и практические вопросы приложения начертательной геометрии в горном деле и геологии для решения инженерных и научных задач (Владикавказ, 1994), Н-ой МК Безопасность и экология горных территорий (Владикавказ, 1995), МНТК Крайний север-96. Технология, методы и средства (Норильск, 1996).

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР СКГМИ на 1972-1994 гг., утвержденным Минцветметом СССР и Госкомвузом России.

Публикация. По результатам исследований, выполненных по теме диссертационной работы, опубликовано 73 научных труда, в том числе 4 монографии и 12 авторских свидетельств СССР и патентов России на изобретения.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, заключения, библиографического списка из 224-х наименований и 1-го приложения, изложенных на 306-ти страницах машинописного текста, включая 19 таблиц, 93 рисунка и 4-х страниц приложений.

Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность всем, кто оказал помощь при выполнении и обобщении результатов работы.

Содержание работы 1. Анализ оборудования, предназначенного для пневмозаряжания шпуров и

скважин патронированными взрывчатыми веществами в подземных условиях, а также состояния теоретических исследований протекающих в

них процессов (4 раздела, 4 рис., 0 табл. - 29 с.)

Разработкой механизмов и устройств, предназначенных для механизированной доставки взрывчатого вещества внутрь шпуров или скважин, занимались многие учреждения и ученые (СКГМИ (ныне государственный технологический университет) в лице д.т.н., проф. Остроушко И.А. и Емекеева В.И. с учениками, Лениногорский полиметаллический комбинат (Н.С. Сивцев), КазПТИ в лице д.т.н., проф. Тамбиева Г.И. и Бейсебаева A.M. с учениками, ВНИИЦветмет в лице к.т.н. В.М. Скоробогатова и А.И. Мицука с коллегами, НИПИГормаш в лице А.Г. Печеркина и Б.М. Завьялова с учениками, ИПКОН РАН в лице д.т.н. Демидюка Г.П. с учениками, Гипроникель в лице В.Н. Мирного с коллегами, институт геотехнической механики Украинской академии наук и Днепропетровский горный институт в лице д.т.н., проф. Э.И. Ефремова и Е.Г. Баранова с учениками) и многие другие.

В результате деятельности этих ученых было разработано более 100 конструкций устройств и механизмов для заряжания шпуров и скважин взрывчатыми веществами. Не все они были внедрены в промышленность и выпускались серийно, но все они обязательно способствовали формированию наиболее простых, безопасных и эффективных конструкций иневмозарядчиков.

Для облегчения обобщения накопленного опыта в деле разработки зарядчиков ранее предпринимались попытки разработки классификаций конструкций заряжающих механизмов. Одни из них, принимая в качестве основного классификационного признака технологическую применимость, подразделяют все заряжающие механизмы на зарядчики для заряжания шпуров на проходческих работах и на зарядчики для заряжания шпуров и скважин на очистных работах. Главным отличием в данном случае выступает емкость (то есть вместимость) зарядчика по взрывчатому веществу и габариты самого зарядчика. Таким образом, такие классификационные признаки, которые не рассматривают принципиальных или других особенностей заряжающих механизмов, не могут являться вообще классификационными при разработке указанной выше классификации.

Существует классификация, в которой авторами учитывается и энергия, питающая привод заряжающего механизма, смешивая с признаками, учитывающими принятую энергию для транспортирования взрывчатого вещества. Такое положение также не может быть принято для классификации заряжающих механизмов.

Нами предложено все заряжающие механизмы классифицировать по следующим признакам (рис. 1.1):

по виду взрывчатого вещества - для патронированных и непатронированных;

по типу энергии, воздействующей на взрывчатое вещество в процессе транспортирования его во взрывную полость - механические, пневматические и пневмомехани ческие;

по технологичности - цикличного и непрерывного действия; по конструктивным признакам.

Механические зарядчики транспортируют взрывчатые вещества с помощью механического воздействия на взрывчатое вещество отдельного узла или целого устройства.

Пневматические зарядчики перемещают взрывчатое вещество внутри зарядчика и по транспортной магистрали в заряжаемую полость сжатым воздухом.

В пневмомеханических зарядчиках взрывчатое вещество внутри зарядчика от загрузки до зарядного шланга подается механическим способом, а по зарядному шлангу - пневматическим. К этому виду зарядчиков относятся и пневматические зарядчики, внутри которых имеются всевозможные механические ворошители, перемещающиеся в среде или в непосредственном контакте с взрывчатым веществом.

Зарядчики цикличного действия требуют остановки процесса заряжания для загрузки аппарата очередной порцией взрывчатого вещества, а непрерывного - остановки не требуют.

Разнообразные горнотехнические условия предполагают применение шпуров и скважин, как на подземных, так и на открытых горных работах. Однако принцип работы зарядчиков для таких условий не меняется, изменению

подлежат в основном их конструктивные размеры, которые не могут служить признаком для классификации конструкций.

Точно также нецелесообразно выделять зарядчики для порошкообразных, гранулированных или пластичных взрывчатых веществ.

Из механических, пневматических и пневмомеханических зарядчиков для заряжания шпуров или скважин непатронированными взрывчатыми веществами известны зарядчики цикличного и непрерывного действия.

В камерных зарядчиках с верхней разгрузкой частицы взрывчатого вещества прежде чем попасть в зарядный шланг попадают во взвешенное (псевдоожиженное) состояние (ЗДУ-50, ЗП-5, ЗП-25 и другие). У камерных зарядчиков с нижней разгрузкой взрывчатое вещество попадает в зарядный шланг, перекатываясь или скользя по днищу или стенке камеры (ЗП-2 и др.).

Предложенная классификация является более полной по сравнению с раннее известными классификациями. Новые классификационные признаки охватывают любую из известных у нас в стране и за рубежом конструкций зарядчиков. Кроме того, она позволяет предположить появление новых конструкций заряжающих механизмов, например, пневматических и пневмомеханических камерных зарядчиков непрерывного действия (на рис. 1.1 показаны в пунктирных клетках).

Отсюда вытекает первое научное положение.

Механизированное заряжание шпуров и скважин гранулированными ВВ, кроме существенных положительных эффектов (более высокая производительность, сокращающая время на подготовку взрывных операций и количество занятых при этом людей, более высокая плотность ВВ в заряде, значотельно сокращающая самую дорогостоящую операцию - объем бурения и т.д.) имеет сопутствующие негативные явления: расслоение механической смеси ВВ в процессе пневмотранспорта, и как следствие состав ВВ внутри заряженной скважины отличается от заводского состава, а это приводит к отказам со всеми вытекающими последствиями, высокую запыленность призабойного пространства, снижающую экологическую комфортность работающих людей и возможную электризацию потока с накоплением потенциала статического электричества, что может привести к неуправляемой детонации ВВ и т.д.

Поэтому в работе рассмотрены все известные способы и средства борьбы с пылью и со статическим электричеством. Результатом явились классификация способов и устройств борьбы с пылью и классификация способов и устройств борьбы со статическим электричеством, применяющиеся в промышленности.

В процессе изучения этих вопросов было выявлено, что наиболее простым и эффективным способом борьбы с пылью и электризацией является увлажнение ГВВ в процессе пневмозаряжания. Поэтому были изучены все известные способы и средства увлажнения подобных гранулированным ВВ веществ. Результатом явилась классификация способов и средств увлажнения.

2. Выбор, обоснование и оптимизация, разработка и испытание элементов конструкций камерных пневмозарядчиков (8 разделов, 43 рис, 4 табл. -103 с)

Проведенный анализ оборудования для заряжания взрывных полостей патронированными взрытчатыши веществами и существующих теоретических исследований протекающих в них процессов, а также поставленная цель позволяют сформулировать ряд направлений совершенствования пневмозаряжания непатронированных взрывчатых веществ и развития теоретических основ создания и конструирования оборудования для этого:

1. Увлажнение ГВВ необходимо «фоводить устройствами, которые обеспечивали бы автоматизированное увлажнение гранулированных ВВ в зарядном шланге, равномерную подачу смачивающей жидкости в поток ВВ и автоматическое поддержание заданного соотношения жидкости и ВВ. В основу таких конструкций может быть положен мембранный механизм, как наиболее простой в изготовлении и эксплуатации.

2. Равномерность подачи ВВ в зарядный шланг и заряжаемую полость, высокая плотность заряжания ГВВ и одновременно высокая безопасность работы, предупреждение образования и накопления статического электричества в потоке ВВ и зарядном шланге, а также пылевыделения компонентов ВВ в призабойное пространство могут быть достигнуты применением заряжающего механизма, в основу которого положен камерный пневматический зарядчик с нижней разгрузкой ВВ, снабженный системой увлажнения, являющийся наиболее простым в изготовлении, обслуживании, эксплуатации и управлении.

3. Необходима разработка унифицированного камерного пневмозарядчика, обеспечивающего одинаковую эффективность заряжания шпуров и скважин как гранулированными, так и пластичными патронированными взрытчатыши веществами.

4. Увлажняющее устройство должно быть снабжено блокирующим механизмом, исключающим возможность заряжания без смачивающей жидкости, в основу которого может бынь положен цилиндр с подпружиненным поршнем.

5. Для обеспечения эффективности борьбы с пылью и электризацией при пневмозаряжании ГВВ их увлажнение должно осуществляться не технической водой, а смачивающей жидкостью, приготовленной с применением ПАВ.

Необходимо определить параметры сжатого воздуха во всех элементах системы ВКЗП вначале при продувке системы сжатым воздухом, а затем при совместном перемещении по системе сжатого воздуха с взрывчатым веществом в установившемся потоке, как воздуха, так и транспортируемой смеси при различных режимах расширения сжатого воздуха при его перемещении вдоль рассматриваемой системы.

В связи с этим вработерешались ирешены следующие задачи:

1. Обоснование и выбор способов и средств совершенствования существующего пневмозаряжания гранулированных ВВ, обоснование и выбор параметров вновь разработанного заряжающего оборудования.

2. Разработка, исследование, испытание и внедрение устройств для увлажнения гранулированных ВВ в процессе пневмозаряжания, предназначенных для работы с применяющимися в промышленности зарядчиками, включая обосносаиие, выбор и исследование материала мембраны механизма увлажняющих устройств.

3. Обоснование и разработка методики расчёта производительности бесштоковых мембранных механизмов.

4. Создание и обоснование конструкции камерного зарядчика, снабженного встроенной системой увлажнения, которая могла бы стать основой для разработки унифицированного зарядчика, предназначенного для заряжания, как шпуров, так и скважин при различных объемах взрывных работ и обеспечивающего равномерную и бесперебойную подачу ВВ в зарядный шланг и далее в заряжаемую полость.

5. Разработка унифицированного камерного пневматического зарядчика требует выбора, обоснования, разработки и оптимизации всех его элементов конструкции, включая: а) компоновку; б) форму и размеры- камеры; в) загрузочный узел камеры; г) запорную арматуру; д) устройства оперативного управления работой; е) транспортный узел; ж) конструкцию аэратора; з) увлажняющее устройство для пневмозаряжания гранулированных взрывчатых веществ.

6. Обоснование и выбор, а также исследование взаимодействия различных поверхностно-активных веществ с компонентами гранулированных ВВ, разработка смачивающих жидкостей, усиливающих эффект увлажнения.

7. Развитие теоретических основ процесса пневмозаряжания требует:

7.1. Теоретического исследования работы камерного пневмозарядчика в установившемся режиме движения сжатого воздуха по системе: ВКЗП (операция продувки рассматриваемой системы, предваряющая заряжание шпуров или скважин взрывчатым веществом) при условии, что: все процессы во всех элементах системы протекают в адиабатном термодинамическом режиме; все процессы во всех элементах системы протекают в изотермическом термодинамическом режиме; процессы внутри трубопроводов (шлангов, шпуров и скважин) и внутри камеры зарядчика протекают в изотермическом режиме, а в местных сопротивлениях - в адиабатном, когда: скорость движения сжатого воздуха во всех элементах системы не равна скорости ззука в нем; скорость движения сжатого воздуха при входе в камеру зарядчика равна скорости звука в нем; скорость движения сжатого воздуха при выходе из зарядного шланга внутрь скважины равна скорости звука в нем; скорость движения сжатого воздуха при входе в камеру зарядчика и при выходе из зарядного шланга внутрь скважины равна скорости звука в нем.

7.2. Теоретические исследования работы камерного пневмозарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин в установившемся > режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе, включая определение: времени опорожнения камеры зарядчика от взрывчатого вещества; концентрации взрывчатого вещества в зарядном шланге при заряжании шпуров и скважин; производительности пневмозаряжания шпуров и скважин; производительности увлажняющего устройства.

7.3. Развитие теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков требует: определения необходимого соотношения диаметров заряжаемых шпуров или скважин и зарядного шланга; распределения отверстий в аэраторах различных конструкций и определения мест расположения этих отверстий на поверхности аэратора.

8. Экспериментальное доказательство возможности разработки унифицированного камерного пневмозарядчика, предназначенного для заряжания как шпуров, так и скважин гранулированными и пластичными непатронированными взрывчатыми веществами, обеспечивающего равномерную и бесперебойную подачу взрывчатого вещества в зарядный шланг и далее в заряжаемую полость.

9. Экспериментальное доказательство возможности увеличения плотности заряжания взрывных полостей гранулированными ВВ, предупреждения электризации ВВ и зарядного шланга, пылевыделения компонентов граггулированных ВВ в призабойное пространство за счет разработанных способов и средств совершенствования пневмозаряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами.

Первые шесть пунктов поставленных задач были решены и доказаны второе и третье научные положения диссертации во второй главе. При этом разработаны технические требования для разработки унифицированного зарядчика для непатронированных ВВ; определены составные элементы, необходимые для нормального функционирования камерного зарядчика; определены форма, конфигурация и размеры камеры; выявлены условия для нормальной работы камерного пневмозарядчика, определяющие оптимальные соотношения входного и выходного отверстия камеры, а также суммарное значение сечений аэрирующих отверстий в применяемых аэраторах; определены условия нормального функционирования аэраторов, различных типов и конфигураций, составлен алгоритм их расчета и разработана программа на ЭВМ, позволяющая определять необходимые параметры восьми вариантов известных конструкций аэраторов; разработаны технические требования к увлажняющим механизмам, разработаны, изготовлены, испытаны и внедрены типоразмерный ряд увлажняющих устройств, устанавливаемые на любой пневматический зарядчик без его переделки, проведены теоретические исследования работы увлажняющих устройств, определены материал мембраны — чувствительного и исполнительного элемента, экспериментально и теоретически определен диаметр отверстий в жиклере - регулирующем органе,

задающим необходимое соотношение жидкости и ВВ; разработаны технические требования к смачивающим жидкостям, разработаны, изготовлены, исследованы и внедрены смачивающие жидкости для; различных типов гранулированных ВВ и условий применения (положительных и отрицательных температур).

Задача п. 7.1. решена в главе 3, задача п.7.2. - в главе 4 настоящей работы. Задача по п. 7.3.1 решена в главе 3, а п. 7.3.2 - во 2-й главе. Задачи п. 8 и 9 решены в главах 2 и 5.

Э. Теоретические исследования работы камерного пневмозарядчика при продувке шпуров и скважин в условиях установившегося режима течения процесса по системе обще шахтная магистраль - воздухоподводящий шланг

- камера пневмозарядчика - зарядный шланг- шпур или скважина (3 раздела, 40 рис, 8 табл. - 59 с) Работа камерного пневмозарядчика в установившемся адиабатном термодинамическом режиме

Основное допущение (с точки зрения термодинамики) - все процессы, протекающие в рассматриваемой системе, - адиабатические. Это допущение спорное. Однако замеченное обмерзание местных сопротивлений в зимних условиях (при заряжании на поверхности) и в зонах вечной мерзлоты позволяет нам рассматривать протекающие процессы (как альтернативный вариант) -адиабатическими.

Таким образом, сделанные предположения позволяют рассматривать всю систему как один трубопровод с местными сопротивлениями, начинающийся у магистрали сжатого воздуха и заканчивающийся на срезе (в

конце) зарядного шланга (сечение IV-IV; х = ¡) длиной /. Длина заряжаемой полости рассматривается как приращение AI к зарядному шлангу (сечение IIIIII).

Известно, что адиабатический процесс характеризуется следующим условием: = = (3.1)

р а р.

где к - показатель адиабаты; р„ - давление сжатого воздуха в магистрали,

Па;

ря - плотность сжатого воздуха в магистрали, кг/м5; ра - давление сжатого воздуха в окружающей среде, Па; ра - плотность сжатого воздуха в окружающей среде, кг/м3.

Дифференциальное уравнение движения сжатого воздуха при установившемся режиме в рассматриваемой системе будет иметь следующий

1ф ,»! „У 0 ч : ^-«Wy- 2 )

(3.3)

где v=v(x) - скорость потока, м/с2; р=р(х) - гидродинамическое давление,

Па;

р(х) - плотность воздуха в трубопроводе, кг/м3; Л - коэффициент гидродинамического трения; d - внутренний диаметр трубопровода, м;

%(х) - коэффициент местных потерь, приходящихся на единицу длины трубопровода;/ = mf/4 - площадь внутреннего сечения трубопровода, м2. Из (3.1) при к = const гидродинамическое давление

Учитывая выражения (3.3) и (3.4), уравнение (3.2) можно привести к следующему виду

(3.5)

2/ dx{y J dx 2df If 4 '

С целью установления граничных условий для дифференциального уравнения (3.5) воспользуемся уравнением Бернулли: г2 I i f-i'fc! t_ 1 1 t!

(3.6)

где^=р(у).

Интегрируя дифференциальное уравнение (3.5) с учетом граничных условий (З.б), получаем выражение

klf1 л

где - коэффициент потерь ¡-того местного сопротивления.

Давлениеpt=p(v) связано с давлением в магистрали рт по зависимости (3.6).

Для сечения II-II выражение (3.5) перепишется следующим обрззом (р2 =

т- (3-8)

к 2р Pi * + ) 2dr 2/ tt Параметры воздушного потока в сечениях II-II и III-III связаны по уравнению Вернули:

Сг i Л к-1 - — G1 - - ¿-1 1 —

+ + Y^P/ • (3-9)

Следовательно, р2 = ра. Из выражения (3.6) определим G:

(3.7)

ill

V * Рт Рт Рт 3.10) в выражение (3.8), ni

(3.10)

Подставляя G из (3.10) в выражение (3.8), получаем.

{к pt d t! ) к pm \ pm

„ 4+1

(ÜL)T p.

Ä+l

-! i ( Sil ii! = — \p.- -PS

(3.11)

Из этого выражения определяем величину р, = р(\г). Затем из выражения (3.10) определяем й ~ Ърч. После этого из выражения (3.7) определяем р = р(х), а из уравнения адиабаты (3.12) определяем р - р(х):

р = (3.12)

Скорость потока определяется из зависимости:

в

v« = -

(3.13)

fp(x)

Решение найденных функций путем простых1 подстановок исходных значений, входящих в них величин, не представляется возможным. Поэтому была разработана математическая модель этого процесса и составлен алгоритм решения полученных уравнений.

Разработка математической модели работы зарядчика

Предполагается, что (с точки зрения термодинамики) все процессы, протекающие в рассматриваемой системе, - адиабатические.

Известно, что адиабатический процесс характеризуется следующим условием:

Р -Рш _ Рч _ .

Р' Р. Ра

Дифференциальное уравнение движения сжатого воздуха установившемся режиме в рассматриваемой системе будет иметь вид:

Из (3.15) при £=сопз1 гидродинамическое давление:

Скорость потока определяем из зависимости V«

Из выражения (3.18) получаем:

I

/р(*у

ем:

(3.15) при

(3.16)

(3.17)

(3.18)

(3.19)

(3.20)

Подставляя это выражение в выражение (3.19), после преобразований

получаем:

(3.21)

Подставляя выражение (3.21) в выражение (3.16), получаем:

(3.22)

После дифференцирования • и преобразования этого выражения, будем

иметь:

(3.24)

Полученное дифференциальное уравнение решаем численным методом, используя неявную схему.

В работе приведено графическое представление работы камерного пневмозарядчика в режиме продувки взрывной полости (шпуров и скважин) сжатым воздухом при адиабатном термодинамическом процессе его движения во всех элементах системы ВКЗП (графики зависимостей расхода, давления, скорости потока сжатого воздуха и совместный график скорости потока и скорости звука в нем от длины рассматриваемой. системы). Ниже показаны графики зависимостей давления и скорости потока при продувке скважин.

Теоретические исследования работы камерного пнгвмозгрядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом при изотермическом термодинамическом процессе его движения во всех элементах системы Параметры потока воздуха можем определить, двигаясь от атмосферы перед скважиной по скважине, по зарядному шлангу к зарядчику и далее к общешахтной магистрали. Задаваясь различным расходом воздуха в системе, определим давление сжатого воздуха в общешахтной магистрали. При расчетах использовались следующие основные формулы:

1. Динамическое давление потока в начале рассматриваемого участка

р. =---,

системы: А/*рг 41

Я,. =0.0826„!£Л7;

2. Потери давления на преодоление сил трения в рассматриваемом участке

I Н я'"

системы: = ^ + '

Н.афКГЧЮ^Тх

3. Разность динамических давлений между концом и началом рассматриваемого участка системы: = /?«,- Р(,_|></

4. Статическое давление в конце рассматриваемого участка системы:

Рс-ч*.

5. Полное давление в конце рассматриваемого участка системы:

6. Скорость потока в рассматриваемом1 сечении рассматриваемого участка системы: V,. = - р^

7. Уточнение значения статического давления в рассматриваемом сечении рассматриваемой системы: Ар,„ = р^-ри*

8. В'примыкающих друг к друсу сечениях полное и статическое давления равны соответственным давлениям:

Ры ~ Ро-о» Рт ~ РО-Ф»

В работе приведено графическое представление работы камерного пневмозарядчикз в режиме продувки взрывной полости (шпуров и скважин) сжатым воздухом при изотермическом термодинамическом процессе его движения во всех элементах системы ВКЗП (графики зависимостей расхода, давления и скорости потока сжатого воздуха от длины рассматриваемой системы). Ниже показаны графики зависимостей давления и скорости потока при продувке скважин.

Графическое представление изотермического течения сжатого воздуха по системе при продувкескважин Исходныеданныедлярасчета:

Диаметр воздухоподводящегошланга с/, = 0,025 м. Диаметр зарядчика с^ = 0,4 м. Диаметр зарядного шланга = 0,04 м. Диаметр скважины ¿/.,'=0,105 м. Наружный диаметр зарядного шланга </5 = 0 м. Длина воздухоподводящего шланга /, = 10,0 м. Длина пути движения воздуха в зарядчике /2 = 0,4 м. Длина зарядного шланга /3 = 100 м. Длина скважины /4 = 3,0 м.

Расстояние от среза зарядного шланга до забоя скважины = 1,5 м.

Работа зарядчика в случае смешанного течения сжатого воздуха по системе

Истечение воздуха из отверстия в сечении 1У-1У (см. рис. 3.1) можно представить как течение элементарной струйки в атмосферу Полный.запас энергии вдоль такой струйки постоянен и может быть определен по известному

уравнению е = (3.76)

: = ДГ4+£г=const,

где z - перепад высот между срезом шланга (сечением IV-IV) и забоем шпура или скважины (который при заряжании горизонтальных шпуров и скважин равен нулю).

Потерями на движение воздуха внутри шпура и скважины (из шпура и скважины) пренебрегаем;

При известном Л начальном абсолютном давлении воздуха, можно определить конечное абсолютное давление на участке трубопровода, не имеющем утечек длинойх:

(3.77)

где

в которых <р - угол расположения шланга к горизонту.

Для горизонтального участка зарядного конечное абсолютное давление

шланга, учитывая, что N—О,

(3.78)

Дальнейшее решение поставленной задачи возможно толькоЛ путем подстановок численных значений, входящих в формулы. Определяя - потери давления в воздухоподводящем и зарядном шлангах, можно определить значение давления сжатого воздуха на входе в камеру зарядчика и выходе из нее. После чего, сравнивая эти давления по соотношениям, аналогичным (3.63) и (3.65), можно определить режимы истечения воздуха во входном и выходном сечениях камеры зарядчика, а также параметры воздуха внутри камеры.

Разработка математической модели работы зарядчика в случае смешанного течения сжатого воздуха по системе

Продолжая начатые в этом направлении исследования, запишем уравнение

баланса энергии в рассматриваемой системе:

rdv dp v2,

(3.81)

где £ - коэффициент местного

сопротивления; V - скорость сжатого воздуха вдоль системы, м/с; г - радиус магистрали, м;

дс - координата вдоль системы, м; р - давление сжатого воздуха внутри системы, Па;

р - плотность сжатого воздуха внутри системы, кг/м3.

Сократим выражение (3.81) на of v—. (3.82)

dx р dx г

Заменим в выражении (3.82) р на G/v/Хтак как G=pvf) и сократим его на v:

(3.83)

dv _ f_dp_-v dx G dx ^ r '

Согласно уравнению состояния воздуха: p=pRTили p-—RT

Тогда

dx f v2 dx dx v

Учитывая последнее выражение в выражении (3.8S), получим: dv „, Т dv dTl. ,v dx v dx ax v r

(3.84)

(3.85)

(3.86)

где R - универсальная газовая постоянная, кДж/кг К;

Т— температура потока, К. При изотермическом процессе Т = const; тогда выражение (3.84) преобразуется к виду

(3.87)

dx v

ЩгУ-

В этом уравнении £->0 так как все входящие в это выражение величины>

больше нуля. Значит —<0, если При этом у>-Улг, а >/лг<с (с -

сЪс V

скорость звука в потоке, м/с). То есть скорость звука в таком потоке не достижима.

Воспользуемся законом сохранения энергии в следующей форме:

Тогда

с/+у=г™->

dT _dv v dx dxc.

Подставляя это значение в выражение (3.84), получаем dv _ ^ Т dv dv v ^ v dх v1 dx dxcf г

или

ах v с„ г

(3.SS)

(3.89)

(3.90)

(3.91)

пр

но с =- (п=1,4 - показатель адиабаты). Тогда, выражение (3.89)

л-1

преобразуется к виду:

X. ТП D

(3.92)

dv TR

dx

-W

или

dv A TR__ev

dx n v r

(3.93)

При этом—>0, если-^-—^<0. Тогда V = (это скорость звука). То есть <& ну'

при дозвуковой скорости Тфи движении по системе скорость потока растет, что согласуется с практикой.

.1 TR

а) на входе в зарядчик поток воздуха приобретает скорость звука

Если на входе в зарядчик в сечении П-И поток воздуха приобретает скорость звука, то, изменяя расход сжатого воздуха в системе и двигаясь от сечения.П-II к сечению I-I, подбирается давление, совпадающее с заданным, давлением сжатого воздуха в магистрали, и определяется расход воздуха по системе. Давление, плотность и температура сжатого воздуха в сечении 1И1 известны, так как известна скорость потока ( - скорость потока,

равная скорости звука в нем).

Для определения температуры звукового потока (Тс) перепишем выражение (3.86) следующим образом:

(3.94)

или

отсюда

Т =Т

2 (и-1)

Лл(л + 1)

Данное выражение не учитывает теплообмена с внешней средой. Давление воздуха в звуковом потоке определим из формулы

-9Шк СКТ' ° [У Рс~ А « '

Плотность воздуха в звуковом потоке определим из уравнения

(3.95)

(3.96)

(3.97)

На участках резкого изменения сечения предполагается постоянство давления. Из неизменности давления следует неизменность плотности. Скорость меняется следующим образом:

а температура

С Т. + £=с т + £ г = г +Щ1 _К.]. "2 ' 2 2 ' 2 2{

Далее, двигаясь от сечения У-У к сечению Ш-Ш, по выражению (3.91) определяем> скорость и соответствующее- ему давление воздуха внутри зарядчика. Скорость в сечении У-У определяем по известным расходу (определенному ранее), плотности и давлению воздуха (атмосферное - из условия). Если отношение давления, поступающего в зарядчик воздуха к давлению воздуха внутри зарядчика равно или больше 1,894, то сделанное нами предположение верно.

В работе приведено графическое представление работы камерного пневмозарядчика в случае адиабатного течения по местным сопротивлениям и изотермического его течения по системе ВКЗП в случае когда: а) на входе в зарядчик поток воздуха приобретает скорость звука (графики зависимостей давления, скорости потока сжатого воздуха и совместный график скорости потока и скорости звука в нем от длины рассматриваемой системы), б) на выходе из зарядного шланга внутрь скважины поток воздуха приобретает скорость звука (графики зависимостей давления, скорости потока сжатого воздуха, температуры и плотности воздуха внутри системы и совместный график скорости потока и скорости звука в нем от длины рассматриваемой системы), в) скорость потока становится равной скорости звука одновременно на.входе в зарядчик и на выходе из зарядного шланга в скважине (графики зависимостей давления, скорости, температуры, плотности потока сжатого воздуха и совместный график скорости потока и скорости звука в нем от длины рассматриваемой системы), г) скорость потока во всех сечениях до звуковая при продувке и шпуров.и скважин (графики зависимостей давления, скорости, температуры, плотности потока сжатого воздуха и совместный график скорости потока и скорости звука в нем от длины рассматриваемой системы). Ниже

показаны графики зависимостей давления и скорости потока при продувке скважин в случаях:

а) на входе в зарядчик поток воздуха приобретает скорость звука

б) Скорость потока становится равной скорости звука на выходе из шланга внутрь скважины

Если скорость потока становится равной скорости звука на выходе из шланга внутрь скважины (сечение IV-IV), то вычисления аналогичны вычислениям по варианту 1, только проводятся относительно сечения IV-IV. И если соотношение давлений воздуха на выходе из зарядного шланга к давлению

воздуха внутри скважины равно или больше 1,894, то сделанное предположение верно.

в) скорость потока становится равной скорости звука одновременно на входе в зарядчик и на выходе из зарядного шланга в скважине

Если скорость потока становится равной скорости звука одновременно в сечениях II-II и IV-IV, то вычисления проводят последовательно по вариантам 1 и 2. При выполнении изложенных в этих вариантах условий (относительно отношений давлений) предположение верно.

Исходные данные для расчета:

Расход воздуха g — 2,30482 кг/с.

г) скорость потока во всех сечениях дозвуковая при продувке скважин

Если скорость потока во всех сечениях дозвуковая, то вычисления проводят по выражению (3.91) от сечения У-У до сечения 1-1 с определением соответствующих параметров потока - по изложенной выше методике при описании варианта 1.

Исходные данные для расчета: Расход воздуха£= 0,26813 кг/с.

4. Т

ические исследования- работы камерного- нневме зарядчика в

---I---I---^---+--+---1---(---^---1---1---^---1_ -1

режиме

I юо

процессе -пневмозаряжания шпуров-или-схважин- в- установившемс я

по

, движений еме£и -сжатого воздуха-с-взрывчатым;-

¡11-^11 ^рас^атриваемой-системе-! -

: 11(4 -раздела, 7 ьир1-табл.--171£) г ..¡и _ I I

•• процессе пневмозаряжания шпуров и скважин

Длина системы, м

_ теoрети?íCнИеИсЭлgй0вай«Fраб0¥Ыlнаlе5ййXйневi0заряs^ов в режиме

продувки системы: общешахтная магистраль - воздухоподводящий шланг -камерныш пневмозарядчик - зарядный шланг - взрывная полость сжатым воздухом в процессе заряжания шпуров или скважин ГВВ с целью определения концентрации смеси воздух - взрывчатое вещество, движущейся по зарядному шлангу внутрь заряжаемой взрывной полости, а также времени опорожнения камеры зарядчика от заполняющего ее взрывчатого вещества.

Плотность аэросмеси в камере зарядчика в результате работы аэратора определяется по зависимости р~зрт+(}-!)р = р+{р„-р)з. (4.1)

Дифференциальное уравнение сохранения массы в камере зарядчика имеет

вид:

^^/.»ГР./!'!,

(4.2)

ка в

где / - время; V, - скорость истечения воздуха из воздухоподводящего шланга в камеру зарядчика; - площадь внутреннего поперечного сечения воздухоподводящего шланга; у2 - скорость истечения аэросмеси из камеры зарядчика внутрь зарядного шланга; - площадь внутреннего поперечного сечения зарядного шланга; рт - плотность аэросмеси в зарядном шланге. Плотность аэросмеси в зарядном шланге:

Рт = Рва*. +Р (1-0 = Р + (Аш ~РК. (4-3)

где - объемная концентрация взрывчатого вещества в зарядном шланге.

При условии, что плотность воздуха в камере зарядчика остается постоянной, закон сохранения объема можно представить в виде зависимости

У>|=/Л. (4.4)

С учетом (4.4) выражение (4.2) можно представить в следующем виде:

(4.5)

Уравнение движения аэросмеси в зарядном шланге может быть представлено в виде

<к0 1 ф А- е 2 V у- *2 л ГЛИ\

где х - продольная координата по оси зарядного шланга, начинающаяся у камеры зарядчика; g - ускорение свободного падения; р = р(х) -гидродинамическое давление' в зарядном шланге; Лс - коэффициент сопротивления движению аэросмеси; й - внутренний диаметр зарядного шланга; г0 - относительная отметка оси зарядного шланга; £ - коэффициент местных сопротивлений в зарядном ■ шланге; п, - число - местных сопротивлений на единице длины зарядного шланга.

Интегрируя это уравнение (4.6) в пределах (0 £ х < V) и учитывая граничные условия:

при х = 0 р~рт, (4.7)

и при • х = Ь р=р, (4.8)

получим

2

(4.9)

где N- число местных сопротивлений в зарядном шланге. Применим уравнение Бернулли для магистрали и камеры зарядчика, для камеры и начала зарядного шланга:

Ри =Р.Р«-

V2 V1

Р.=Р«+Р.у+СоР» у»

(4.10)

где д? - коэффициент местных сопротивлений в магистрали; и да -соответственно коэффициенты местных сопротивлений при резком расширении и резком сужении:

Из выражения (4.10) получим:

V,1 V,2 , V?

р. = Рн-Р. у-РиС! у-рХ<7 у

V2 , у] ^ V,1

•Рш у-СоР. у-р„1Х у.

Последнее выражение с учетом выражения (4.4) можно преобразовать к

виду:

■-Ри~

Подставим выражение (4.12) в выражение (4.9)

-р.=

Г+Рш«^'

(4-12)

(4.13)

Из этого выражения можем определить у2:

Р-( 1+Й

(4.14)

Воспользуемся зависимостью для критической скорости аэросмеси

(4.15)

где с - массовая концентрация взрывчатого вещества в потоке аэросмеси; Ук - критическая скорость смеси, при которой уже не происходит осаждение твердых частиц из потока на нижнюю часть трубопровода, поэтому скорость истечения аэросмеси из камеры зарядчика внутрь зарядного шланга v2 должна быть не менее критической скорости, или быть равна ей;

¡3 эмпирический коэффициент, зависящий от крупности

транспортируемого материала (чем меньше крупность, тем меньше коэффициентР&0,1-0,3). В нашем случае данный коэффициент/? = 0,3. Связь между массовой и объемной концентрацией имеет следующий вид:

(4.16)

Подставим выражения (4.15) и (4.16) в (4.14), приравняв V, = У2:

_

= | 2(рм - р.) - 2gЬzp - 2g&г(pви - р)*ш

Дня определения коэффициента гидравлического трения потока аэросмеси в зарядном шланге воспользуемся формулой из:

Р Р„.

(4.18)

Рш = Р + (Рвв-РКг.

где А - коэффициент гидравлического трения при движении, воздуха по зарядному шлангу, <ря*0,6.

Подставим выражение (4.18) в формулу (4.17):

\р.р

где

2(р. - р.) -2гЬгр - 2^аг(рвв - р)дш

Ри>-Р

(4.19)

Введем обозначения

р.р гг = 2Сри

(4.20)

= (Рвв "РХ1+£о + )+Рвв-*^> = (Рвв-р)Л|-

Из выражения (4.19) можем определить гг ~2гМРвв -р)д„

Г,1В --1 ,

+Г, Г45^ =Г2 -2^МРВВ -РК. д» | /-]Г; +2^Дг(рвв -р)^ г2 ПГ. и Г.Л.

(4.21)

Г|Г, 4-2гДг(рвв-р)ч| г, Г|Г3 + 2йЛг(рвн -р)

2г,г,

где Бщ - величина постоянная.

2г,л,

Если подставим выражение (421) в формулу (4.15) с учетом выражения (4.16), то сможем получить значение критической скорости потока, а если подставим его в формулу (4.18), то определим значение коэффициента гидравлического сопротивления движению и плотности смеси в зарядном шланге:

V.

\Р.Р

(4.22)

Выражение (4.5) можно преобразовать и привести к следующему виду: Интегрируя уравнение (4.23), получаем:

(4.23)

постоянная

(4.24)

интегрирования определится из

В последнем- выражении начального условия

- начальная концентрация в камере зарядчика, следовательно, С — 50

Пока концентрация смеси в камере зарядчика выше концентрации смеси в зарядном шланге она определяется по выражению (4.26), но с момента времени, когда концентрации смеси в камере зарядчика сравняется с концентрацией смеси в зарядном шланге функция должна удовлетворять

дифференциальному уравнению:

(4.25)

(4.26)

<Ь

(4.27)

Подставляя зависимости (4.18) в (4.14) и затем в уравнение (4.27),

получаем:

Л = 0,

Коэффициенты Дарси и Рейнольдса определяются:

Яе

(4.28)

(4.29)

где к, - коэффициент, учитывающий шероховатость стенок зарядного шланга. В нашем случае он может быть принят

и - кинематический-коэффициент вязкости воздуха. В нашем случае он может быть принят 15,710"* м2/с.

В результате разделения переменных и при условии ре«!, получим

¡1

а+Ьх <Ь с+(к х

(4.30)

где

Постоянная интегрирования const определяется с помощью следующих начальных условий при

где S\ — концентрация в шланге в момент сравнения ее с концентрацией в камере зарядчика,

/0 - момент времени, при котором выполняется условие s(t) — slt то есть сравнивание концентраций в камере зарядчика и в зарядном шланге; он определяется из уравнения:

(5-Д|)/(/Твв-р)

Pm/lV|-P

. - У«'?

31--■

Рвв-Р

Рш =Р(1+С)-

Интеграл в левой части выражения (4.30) легко вычисляется и имеет следующий вид:

'о =:

(4.33)

Га

+ 2.

a+bs. г

С + £Й,

ГТ (/7+б7 Г7) -Г^ТТлГТ/

jT^ri )-pw(t

(4.34)

-2,/--orc<g

-а

Последнее выражение представляет неявную функцию зависимости концентрации от времени л = з(1).

Ситуация, при которой концентрация в камере зарядчика равна концентрации смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом, возникает, когда в камере остается незначительное количество взрывчатого вещества и существует весьма непродолжительное время. С момента возникновения такой ситуации концентрация в камере начинает падать, поддерживая такую же концентрацию и в зарядном шланге. Поэтому временем опорожнения камеры с момента сравнивания концентрации взрывчатого вещества в камере зарядчика с

концентрацией в смеси, передвигающейся по зарядному шлангу, можно пренебречь, а ограничиться определением времени опорожнения камеры с момента подачи взрывчатого вещества из камеры в зарядный шланг до описываемой ситуации, опираясь на выражение (4.32), приняв в нем следующие начальные условия:

тогда выражение (4.32) преобразуется к виду: Т = (4.35)

Введем обозначения: р% - давление воздуха в камере зарядчика; W -объем камеры зарядчика; рс - плотность смеси взрывчатого вещества с воздухом внутри камеры зарядчика; L - длина зарядного шланга; А: - разность отметок между горизонтом установки зарядчика и местом расположения заряжаемых шпуров или скважин; - плотность взрывчатого вещества в гранулах; плотность воздуха в камере зарядчика; - объемная концентрация взрывчатого вещества в камере зарядчика.

В работе приведено графическое, представление работы камерного пневмозарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин в установившемся режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе (графики зависимостей плотности потока, массы ВВ в камере и скорости ВВ от времени опорожнения камеры). Ниже показаны графики зависимостей массы ВВ в камере и скорости потока от времени опорожнения зарядчика при заряжании скважин.

Исходные данные для расчета:

Длина магистрали L, м = 100,0.

Насыпная плотность ВВ ры, кг/м3 = 850.

Плотность ВВ р,„ кг/м3 = 900,0.

Диаметр зарядного шланга d„, м = 0,04.

Диаметр воздухоподводяхцего шланга dBia, м = 0,05.

Ёмкость камеры зарядчика }V0, м3 = 0,04,

Превышение заряжаемых скважин над уровнем зарядчика z, м = 0,00.

0 I 10 19 20 2» 30 М 40 49 М М «О <9 70 7» «О Ю 90

Время!, с

4.5. Зависимость массы взрывчатого вещества в камере от времени опорожнения

_ зарядчика.

г 4 I * ю и и м 1« а и :« м а м и и м за «а « *« м *» ы « Время!, с

4 6 Зависимость скорости взрывчатого вещества от времени опорожнения зарядчика. _

Таким образом доказано пятое научное положение.

5. Совершенствование средств механизации заряжания скважин гранулированными ВВ

(8 разделов, 12 рис., О табл. - 25 с.)

Пятая глава посвящена совершенствованию средств механизации заряжания скважин гранулированными ВВ, основанное на рекомендациях и положениях, разработанных в настоящей диссертации. При этом проведена модернизация зарядчика ЗМК-1А (скважинный вариант), что обеспечило возможность механизировать взрывные работы при очистной выемке на Урупском руднике. Кроме того, разработаны: двухкамерный пневмозарядчик с ручным управлением, на примере пневмозарядчиков ЗП-2, ЗП-5 и ЗП-25, три двухкамерных пневмозарядчика с автоматическим управлением - один на базе лневмозарядчика Ульба-100, снабженного вакуумной загрузкой, второй на базе пневмозарядчика Ульба-400, третий на базе модернизированного пневмозарядчика ЗМК-1А. Это дало возможность пневмоззрядчик цикличного действия перевести в разряд пневмозарядчиков непрерывного действия. Такой подход позволяет использовать пневмозарядчики небольшой емкости, соответственно невысокой металлоемкости и массы и выполнять работу с производительностью не уступающей большеобъемным конструкциям, а иногда и превосходящей их. Далее, разработаны пять самоходных зарядно-доставочных машин ДЗМ-1Т Баксан-1), ДЗМ-2Т (Баксан-2), ДЗМ-ЗТ (Баксан-3), ДЗМ-4Т (Баксан-4), ДЗМ-5Т (Баксан-5). Внедрение только ДЗМ-1Т (Баксан-1) на Тырныаузском ГМК снизило затраты ручного труда на доставку ГВВ в забой и упростило заряжание скважин при ведении очистных работ.

6. Результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний, разработанных средств и способов пневмозаряжания гранулированных взрывчатых веществ (3 раздела, 7 рис., 4 табл. - 18 с.)

В шестой главе приведены результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний разработанных средств и способов пневмозаряжания гранулированных ВВ. В частности, лабораторные исследования устройств ПЖЗШ (Ардон) и пневмозарядчиков КПЗП (Кавказ). В процессе первого этапа лабораторных исследований проверяли работоспособность устройства, проводили градуировку регулирующих фганов в процентах, задающих количество смачивающей жидкости, подаваемой в поток ВВ, определяли влияние смачивающей жидкости на плотность заряжания макетов шпуров и скважин и на процесс электризации аммиачной селитры.

При проведении второго этапа предварительных испытаний устройства ПЖЗШ-1 (Ардон-1) и ПЖЗШ-2 (Ардон-2) испытывали с зарядчиками ЗП-2 и ЗП-5, устройства ГТЖЗШ-3 (Ардон-3) - с зарядчиком УЗС-6000, устройства ПЖЗШ-4 (Ардон-4) - с зарядчиком КНВВ-1, а встроенную систему увлажнения - с зарядчиком КПЗП-1 (Кавказ-1). В качестве ВВ использовали аммиачную селитру марки Б по ГОСТу 2-73, изменяющуюся влажность которой определяли экспресевлагомером ЗМ-1 Харьковского завода «Электрометалл», а уровень электризации - прибором ДКМ-75 конструкции СКГМИ.

Анализируя полученные результаты лабораторных исследований устройств ПЖЗШ (Ардон) и зарядчиков КПЗП (Кавказ) со встроенной системой увлажнения, можно сделать следующие выводы, что: устройства и зарядчики полностью соответствуют техническим заданиям и технической документации на них; устройства ПЖЗШ-1, ПЖЗШ-2 ПЖЗШ-4 легко устанавливаются на любой камерный зарядчик, а устройство ПЖЗШ-3 - на зарядчики типа УЗС и ПРИ; устройства и зарядчики просты в изготовлении и управлении, надежны в работе, обеспечивают равномерное увлажнение транспортирующего воздуха, гранул ВВ и зарядного шланга, а зарядчики, кроме того, - равномерную подачу ВВ в зарядный шланг и далее в заряжаемую полость; для подачи устройствами Ардон-1, Ардон-2, Ардон-4 и встроенной системой увлажнения зарядчиков Кавказ в поток ВВ около 2 % смачивающей жидкости необходимо установить в них жиклёр с отверстием 1,5 мм, а около 5 % - с отверстием 2,4 мм; точность поддержания заданного соотношения жидкости и ВВ, которая обеспечивается устройством, находится в пределах 0,4 - 0,6 %; наиболее высокая плотность заряжания, которая в среднем на 20 % выше плотности заряжания сухих ВВ, получается при увлажнении ВВ в пределах 1,5-4 %. Наблюдаемое некоторое уменьшение плотности заряжания при увеличении влажности аммиачной селитры более 4 + 5 % можно объяснить тем, что увеличивающаяся масса гранул селитры снижает скорость пневмотранспортирования их по зарядному шлангу и потенциалыгую энергию, приобретаемую в процессе движения, которой становится недостаточно для более плотной укладки ВВ в заряжаемую полость,

как это наблюдалось при увлажнении аммиачной селитры до 2 + 4 %; уровень электризации увлажненных ВВ достигает безопасных величин и находится в пределах (1,5 + 2,5) 10"1Э Кл/м3 (допустимая безопасная величина объемной плотности электрического заряда при заряжании с массовой концентрацией ВВ в транспортируемом потоке равной 40 кг/м3 гранулита АС-8, влажностью 2,6 % равна 4,1 Кл/м3, а граммонита 79/21 влажностью б % - 9,8 Кл/м3); дистанционное управление подачей ВВ значительно упрощает и облегчает работу с зарядчиком и зарядным шлангом, снижая вынос ВВ из заряжаемой полости; полученные значения технических характеристик подтверждают правильность выбора основных параметров разработанных устройств и зарядчиков.

Увеличенная концентрация энергии взрывчатого вещества во взрывной полости, полученная за счет повышения плотности заряжания шпуров и скважин, позволила уменьшить объем бурения на очистных работах и увеличить коэффициент использования шпура на проходке горных выработок. Так, на очистных работах по Архонскому руднику ССЦК удалось увеличить расстояние между концами скважин с 1,5 до 2 м при расстоянии между веерами 2,5 м, а на Урупском руднике УГОКа расстояние между концами скважин - с 1,5 до 2 м, а между веерами - с 2 до 2,8 м. На проходческих работах по Архонскому руднику удалось увеличить подвигание забоя за цикл при продлении штольни Дейкау с 1,8 до 2,1 м, а при продлении штольни № 22 с 1,5 до 1,65 м, увеличив тем самым производительность труда забойного рабочего.

Таблица 6.4

Наименование Место и сроки проведения промышленных испытаний Изготовлено, шт. Экономический эффект, т. руб.

Увлажняющее устройство ПЖЗШ-2 (Ардон-2) ССЦК, 1977-1981 гг. 15 210

УГОК 1977-1981 гг. 10 200

Увлажняющее устройство ПЖЗШ-З (Ардон-3) ТрансКАМ, 1979 г. 2 -

Увлажняющее устройство ПЖЗШ-4 (Ардон-4) ТВМК, 1980 г. 1 (+ 6 шт. в 1982 г.) 29,5

Зарядчик КПЗП (Кавказ) допущен к промышленным испытаниям до 31.12.84 г. 4 -

Доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1) допущен к постоянному применению 2 19 тыс. р. в год.

Расчет экономической эффективности внедрения увлажняющих устройств

и смачивающих жидкостей проводили по общеизвестной методике.

Результат технико-экономической эффективности внедрения разработанных технических решений приведен ниже.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является законченным научным исследованием, в котором изложены научно обоснованные технические и технологические решения по развитию теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие взрывного комплекса горной промышленности при улучшении безопасности и экологического комфорта работ. В результате выполненных исследований разработаны способы и средства совершенствования пневмозаряжания взрывных полостей гранулированными ВВ. Применение предлагаемых оборудования и технологии обеспечивает более высокую плотность ВВ в заряде, снижение расслоения ГВВ в процессе пневмотранспорта, практически полное предупреждение пылевыделения компонентов ГВВ в призабейное пространство, предотвращение возникновения и накопления статического электричества в потоке ВВ и зарядном шланге.

Основные научные и практические результаты работы:

1. Определяющим признаком, подразделяющим конструкции заряжающих механизмов на классы, является энергия перемещения взрывчатого вещества в зарядчике и по зарядному шлангу внутрь заряжаемой полости и ее характер (пневматическая, механическая и пневмомеханическая), а конструктивные особенности - по типу, причем вид взрывчатого вещества (патронированные и непатронированные) является основным признаком, подразделяющим зарядчики по их виду.

2. Разработаны классификации конструкций зарядчиков, способов и средств борьбы с пылью и со статическим электричеством при пиевмозаряжании гранулированных ВВ, а также способов и устройств увлажнения ВВ, позволившие наметить конкретные пути совершенствования пневмозаряжания ГВВ.

3. Наилучшее псевдоожижение взрывчатого вещества может быть обеспечено максимальной скоростью струй воздуха, вытекающих из отверстий аэратора, что возможно при соблюдении условий неравенства, при котором сечение входного отверстия в камеру зарядчика должно быть больше или равно сумме сечений отверстий в аэраторе, которая в свою очередь должна быть больше или равна сечению выходного отверстия камеры.

4. Определяющим параметром для поддержания заданного соотношения жидкости и гранулированного взрывчатого вещества при его увлажнении в

процессе пневмозаряжания шпуров и скважин является перепад давлений сжатого воздуха в камере зарядчика и в ее выходном отверстии.

5. Установлено, что увлажняющие устройства должны быть мембранными, а унифицированный зарядчик - камерным пневматическим с нижней разгрузкой ВВ, снабженный системой увлажнения. Увлажняющие устройства должны быть снабжены блокирующим механизмом, предотвращающим подачу ВВ в зарядный шланг при отсутствии жидкости в устройстве.

6. Доказано, что наиболее приемлемым материалом для изготовления мембран к увлажняющим устройствам является вакуумная резина (например, марки НО-68-1).

7. Разработаны новые конструкции увлажняющих устройств ПЖЗШ (Ардон) и унифицированного зарядчика КПЗП (Кавказ) со встроенной системой увлажнения, позволившие увеличить плотность заряжания шпуров и скважин по сравнению с заряжанием В В без увлажнения в среднем на 20 %, практически полностью предупредить электризацию потока ВВ и зарядного шланга (максимальная плотность электрического заряда, зафиксированная в потоке ВВ и зарядном шланге, равнялась 1,5.10-13 Кл/м3, при допустимой безопасной величине для тех же условий, равной 4,1 Кл/м3), снизить запыленность призабойного пространства вредными компонентами ВВ до уровня ПДК.

8. Разработана методика расчёта производительности бесштоковых мембранных механизмов, позволившая определить основные параметры и конструктивные размеры увлажняющих устройств.

9. Выбраны и исследованы составы смачивающих жидкостей для различных ГВВ и условий применения (положительные и отрицательные температуры), позволившие снизить запылённость призабойного пространства алюминиевой тротиловой пылью значительно ниже ПДК. Доказано, что рациональными составами являются смачивающие жидкости, содержащие при заряжании алюмосодержащих ГВВ, например гранулит АС-8 от 0,01 до 1,0 %, а тротил содержащих, например граммонит 79/21 - от 0,01 до 5,0 % поверхностно-активных веществ. Установлено, что наиболее эффективными ПАВ являются средства для антистатической обработки синтетических материалов и антифризные добавки.

10. Только подход математическому исследованию системы ВКЗП при еб продувке сжатым воздухом в случае адиабатного термодинамического процесса в местных сопротивлениях и изотермического внутри зарядчика и по длине трубопроводов системы дает возможность рассмотрения случаев возникновения скорости потока равной скорости звука в нем во входном сечении камеры зарядчика, в выходном сечении зарядного шланга внутри заряжаемой скважины или в обоих сечениях одновременно с критическим давлением и максимальным расходом в указанных сечениях.

11. Разработана методика математического исследования системы ВКЗП при её продувке сжатым воздухом в случае адиабатного термодинамического

процесса во всех элементах системы. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы.

12. Разработана методика математического исследования системы ВКЗП при её продувке сжатым воздухом в случае изотермического термодинамического процесса во всех элементах системы. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы.

13. Разработана методика математического исследования системы ВКЗП при её продувке сжатым воздухом в случае адиабатного термодинамического процесса в местных сопротивлениях и изотермического внутри зарядчика и по длине трубопроводов системы. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы. Только этот подход к исследованию изучаемой системы показал на возможность возникновения скорости потока равной скорости звука в нем во входном сечении камеры зарядчика, в выходном сечении зарядного шланга внутри заряжаемой скважине или в обоих сечения одновременно.

14. Разработана методика математического исследования системы ВКЗП при заряжании шпуров или скважин взрывчатым веществом. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы, а также времени опорожнения камеры зарядчика от взрывчатого вещества.

15. Разработана методика расчета различных аэраторов, применение которых возможно в камерных зарядчиках и камерных насосах. На основании этой методики составлена программа на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах камеры зарядчика легко расчитать параметры любого аэратора (плоское ложное днище, цилиндроконическое ложное днище, трубчатый аэратор, располагаемый по центру или вдоль стенок камеры) с выводом эскиза расположения аэрирующих отверстий по аэратору - всего восемь вариантов.

16. Разработана, изготовлена, исследована и внедрена доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1), позволяющая доставлять в забои очистных работ растаренные гранулированные взрывчатые вещества с последующим заряжанием скважин.

17. Разработана и изготовлена доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2), позволяющая доставлять в забои проходческих работ патронированных ВВ, средства взрывания и растаренные гранулированные взрывчатые вещества с последующим заряжанием шпуров.

18. Внедрение рекомендаций данной работы на Садонском, Урупском и Тырныаузском комбинатах только за счет повышения плотности заряжания, обеспечивающей снижение объёмов бурения на очистных работах и повышение КИШ на проходческих работах, позволило получить за период с 1977 по 1981 гг. фактический экономический эффект в размере 410 тыс.р. При этом повышена безопасность работ и значительно улучшены условия труда.

Список научных трудов по теме диссертации Основные положения диссертации изложены в 73 научных трудах, из них 48 работ опубликованы в центральной печати, в том числе 33 работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, включая 12 авторских свидетельств и патентов на изобретение, 25 работ опубликованы в местной печати, в том числе 4 монографии.

I. Работы опубликованные в центральной печати: изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Основные типы зарядчиков и средства комплексной механизации для подземных горных работ.- Емекеев В.И., Сергеев В.В. - В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности.- М.: Недра, 1976 г. - с. 6-39. (статья).

2. Современные отечественные пластичные ВВ для подъемных горных работ. Емекеев ВЛ., Сергеев В. В. - В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности. - М.: Недра, 1976 г. - с. 148-154. (статья).

3. Механизированное беспатронное заряжание пластичными взрывчатыми веществами. - В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности. - М.: Недра, 1976 г. -с. 155-173. (статья).

4. Технико-экономические показатели механизированного заряжания. Емекеев В.И., Сергеев В. В. - В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности. -М.: Недра, 1976 г. - с. 173-177. (статья).

5. Сергеев В.В., Емекеев В.И. Расчет производительности мембранных увлажняющих устройств для пневматических заряжающих механизмов. - В сб. Тез. докл. Пятый Всесоюзный симпозиум по пневматическим (газовым) приводам и системам управления - июнь, 1986 г. - Москва-Тула, 1986. - с.42-43. (тезисы).

6. Емекеев В. И., Сергеев В. В. Совершенствование средств механизации взрывных работ,- В сб.: Тез. докл. НТС Использование энергии взрыва в народном хозяйстве (27-29 мая 1981 г. Батуми).- Тбилиси, 1981 г., с. 6-8. (тезисы).

7. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Повышение санитарно-гигиенических условий труда при пневматическом заряжании ГВВ. - В сб.: Тез. докл. сов.: Пути совершенствования технологии горных работ на карьерах предприятий вольфрам-молибденовой промышленности, Каджаран - Ереван, 1981, с. 109112. (тезисы).

8. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Совершенствование механизации взрывных работ на подземных рудниках. - В сб. Тез. докл. НТС Новая техника и технология на

горных предприятиях цветной металлургии (Каджаран, октябрь, 1983 г.), Ереван, 1983, с. 59. (тезисы).

9. Емекеев В.И, Сергеев В.В., Туккаев АЛ. Основные направления совершенствования конструкций заряжающих механизмов для гранулированных взрывчатых веществ. - В сб. Тез. докл. НТК Эффективность и безопасность буровзрывных работ на* карьерах и рудниках цветной металлургии. - Свердловск, 1986, с. 41-43. (Тезисы).

10. В.И. Емекеев, В.В. Сергеев. Увлажняющие устройства и камерные зарядчики// Безопасность труда в промышленности 1988. № 11, с. 59-61,3 с. (статья).

11. Сергеев В. В. и др. Совершенствование буровзрывного комплекса с использованием доставочно-зарядного оборудования в условиях Тырныаузского ВМК. - В сб. Тез. докл. НТС Применение ресурсосберегающей техники и технологии на карьерах цветной металлургии (Кафан, октябрь, 1988 г.)», Ереван, 1988. - с. 13-14. (тезисы).

12. Сергеев В.В. и др. Механизация доставки взрывчатых материалов в условиях подземного рудника ТВМК - потенциальной базы подземного горнопромышленного комплекса. - В сб. Тез. докл. Первый Всесоюзный симпозиум Технологические и экологические проблемы создания горно-промышленных комплексов. - Владикавказ, 1990. - с. 43-44. (тезисы).

13. Сергеев В.В. и др. Разработка, проектирование и внедрение комплексной механизации взрывных работ на руднике Молибден. - В сб. Межвуз. сб. научн. тр. Технико-экономический анализ и теория проектирования в горном деле, часть II - Алма-Ата: КазПТИ, 1991 - с. 12-15. (статья).

14. В.В. Сергеев. Оптимизация геометрических параметров доставочно-зарядных машин для подземных горных работ // В сб.: тез. докл. междунар. конф.: Теоретические и практические вопросы приложения начертательной геометрии в горном деле и геологии для решения инженерных и научных задач. -Владикавказ: СКГТУ, 1994, с. 78-81,3 с. (доклад).

15. Сергеев В.В., Герасименко Т.П. Теоретические исследования работы камерного зарядчика в режиме продувки взрывной полости, сжатым воздухом. В сб. тез. докл. РНТК Крайний север 96. Технология, методы, средства. Механика-Норильск НИИ, 1996, с. 31-32. (тезисы).

16. Сергеев В.В., Герасименко Г.П. Теоретическое исследование работы камерного пневмозарядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом (Решение задачи с помощью MathCAD) // В сб. докл. РНТК Крайний север-96. Технологии, методы, средства. Механика. Норильск: 1996 г., с. 94-102. (доклад).

17. Сергеев В.В., Макаров С.А. Графическое представление адиабатного течения сжатого воздуха по системе: общешахтная магистраль - воздухоподводящий шланг - камерный зарядчик - зарядный шланг - взрывная полость при продувке шпуров и скважин. - В сб. Горный информ.-анал. бюл. - Неделя горняка - 2001, №11, М.: МГГУ,2001, с.212-213. (статья).

18. Сергеев В.В. и др. Графическое представление опорожнения камеры зарядчика от взрывчатого вещества при заряжании шпуров и скважин гранулированным

ВВ. - В сб. Горн, информ.-анал. бюл. - Неделя горняка - 2001, №11, М.: МГТУ, 2001, с.210-211. (статья).'

19. Сергеев В.В., Макаров С.А. Графическое представление изотермического течения сжатого воздуха по системе: общешахтная магистраль -воздухоподводящий шланг - камерный зарядчик - зарядный шланг - взрывная полость при продувке шпуров и скважин. - В сб. Горный информ.-анал. бюл. -Неделя горняка-2001, №11, М.: МГГУ, 2001, с.213-215. (статья).

20. Сергеев В.В. Механизация и автоматизация - средство повышения производительности и экологического комфорта пневмозаряжания взрывных полостей. - В сб.: Труды 2-й Междунар. конф. Безопасность и экология горных территорий, - Владиавказ,1995, с. 355-358. (статья).

21. Сергеев В.В., Макаров С.А. Разработка компьютерной программы для графического представления работы зарядчика при продувке взрывных полостей сжатым воздухом. - В сб. Тез. докл. Всерос. конф. Приложение начертательной геометрии в геотехнологии: Владикавказ: СКГТУ, 2002, с. 77-94.(статья).

22. А.с. 467645 (СССР). Пневматический зарядчик дли пластичных взрывчатых веществ / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев, Г.А. Ганичев и др.

23. А.с. 594798 (СССР). Устройство для пневматического заряжания шпуров и скважин россыпными взрывчатыми веществами / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев, А. И. Мусаев и др. - Опубл. в Б.И. 1979, №29.

24. А.с. 708054 (СССР). Устройство для пневматического заряжания взрывных полостей гранулированными взрывчатыми веществами / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев и В.Д. Тарасенко, - Опубл. в Б.И., 1980, № 1.

25. А.с. 720156 (СССР). Устройство для пневматического заряжания взрывных полостей гранулированными взрывчатыми веществами / В.И. Емекеев и В.В. Сергеев. - Опубл. в Б.И., 1980, № 9.

26. А.с. № 733343 (СССР) Емекеев В.И., Сергеев В.В. , Ганичев Г.А. Камерный пневматический зарядчик Кавказ для пластичных взрывчатых веществ / Емекеев В.И., Сергеев В.В., Ганичев Г.А.

27. А.с. 901521 (СССР). Пневматический зарядчик взрывчатых веществ // В.В. Сергеев, В.И. Емекеев и др. - Опубл. в Б.И., 1982, № 4.

28. А.с. 979632 (СССР). Пневмоцилиндр для зарядчика / Емекеев В.И., Сергеев BJ3. и др. - Опубл. в Б.И., 1982, № 45.

29. А.с. 1003589 (СССР). Устройство для пневматического заряжания рассыпных и пластичных взрывчатых веществ / Емекеев В.И., Сергеев В.В. и др. - Опубл. в 1ШБИПМ,2000,№9.

30. А.с. 1213791 (СССР). Пневмозарядчик гранулированных взрывчатых веществ/ Сергеев В.В., Емекеев В.В. - Опубл. в RU БИПМ, 2000, №9.

31. А.с. 1566866 (СССР). Пневматический зарядчик гршгулированных ВВ / Сергеев В.В. и др. - Опубл. в RU БИПМ, 2000, №9.

32. А.с. 1739177 (СССР). Пневматический зарядчик для непатронированных взрывчатых веществ / Сергеев В.В. и др. - Опубл. в Б.И., 1991, №45.

33. Патент 2039247 (Россия). Доставочно-зарядная машина / Сергеев В.В. и др. -Опубл. в Б.И., 1995, №19.

других центральных изданиях:

34. Сергеев В.В. Классификация конструкций зарядчиков, применяемых на производстве / Бюл. "Цветная металлургия", 1979, № 24, с. 15. (статья).

35. Сергеев В. В. Анализ существующих способов и средств борьбы с пылью и статическим электричеством.- Бюл. Цветная металлургия, 1980, X» 4, с. 10-13. (статья).

36. Емекеев В.И. Сергеев В.В. и др. Выбор, исследование и внедрение составов смачивающих жидкостей при пневматическом заряжании гранулированных ВВ - Бюл. Цветная металлургия, 1980,22, с. 35-37. (статья).

37. Информ. л. Межотрасл. информ. № 039-79, серия 07-06. Устройство для подачи смачивающей жидкости в зарядный шланг ПЖЗШ-1 (Ардон-1) / Сергеев В.В.-М.: ЦНИИ экон. и информ. ЦМ, 1979,- 2 с.

38. Способ заряжания взрывных скважин гранулитом АС-8 с подачей воды в поток ВВ и устройство для его осуществления / Б.О. Кертанов, В.В. Сергеев, В.К. Демин и др.- В сб.: Рац. предо., рекомендуемые для внедрения в производство. -М: ЦНИИ экон. и информ. ЦМ, 1979, № 6 (330), с. 1-2. (статья).

39. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Мероприятия по механизации заряжания шпуров и скважин гранулированными ВВ. - Бюл. Цветная металлургия, 1983, 1,с. 17 (статья).

40. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Внедрение увлажняющих устройств и смачивающих жидкостей при пневматическом заряжании гранулированных ВВ - Бюл. Цветная металлургия, 1984, №3, с. 19-21. (статья).

41. Емекеев В.И., Сергеев В.В. и др. Новые конструкции пневматических зарядчиков для пластичных взрывчатых веществ и их расчет. - Деп. в ЦНИИЭИцветмет 14.02.84 № 1112-84 Деп. - 14 с. (статья).

42. Емекеев В. И., Сергеев В. В., Клюев А. Г. Совершенствование средств механизации заряжания шпуров и скважин взрывчатыми веществами.- Бюл. Цветная металлургия, 1982, № 2, с. 12-14. (статья).

43. Сергеев В.В., Емекеев В.И. и др. Расчет производительности мембранных увлажняющих устройств для пневматических заряжающих механизмов. - Деп. в ЦНИИЭИцветмет 08.08.86 № 1453-86Деп. - 16 с. (статья).

44. Емекеев В.И., Сергеев В.В. и др. Основные технические требования к увлажняющим устройствам и камерным зарядчикам. - Деп. в ЦНИИЭИцветмет 22.09.86 №1468-86 Деп. - 12 с. (статья).

45. Сергеев В.В., Вербицкий А.В. Численное решение математической модели работы зарядчика при продувке взрывных полостей сжатым воздухом. - В сб. Вестник МАНЭБ №8 (13), Владикавказ, 1999, с. 21-29 (статья).

46. Сергеев В.В, Макаров С.А. Разработка компьютерной программы для графического представления работы зарядчика при продувке взрывных полостей сжатым воздухом в случае адиабатного его течения по системе

общешахтная магистраль - воздухоподводящий шланг - камера зарядчика -зарядный шланг - взрывная полость. - В сб. Вестник МАНЭБ, Том 7, №2 (50), Санкт-Петербург, 2002, с. 181-189. (статья).

47. Сергеев В.В. Разработка различных аэраторов камерных пневмозарядчиков и математических моделей их расчета. В сб. Вестник МАНЭБ, Том 7, №9 (57), Санкт-Петербург, 2002, с. 173-183. (статья).

48. Сергеев В.В., КрашенокА.П. Расчеты аэраторов камерных пневмозарядчиков с помощью ЭВМ. В сб. Вестник МАНЭБ, Том 7, №9 (57), Санкт-Петербург, 2002, с. 184-192. (статья).

II. Работы, изданные в местной печати: монографии:

49. Емекеев В.И.. Сергеев В.В., Беляев ВТ. Технико-экономические показатели механизированного заряжания взрывных полостей. - Орджоникидзе: СКГМИ, 1974.-46 с. (монография).

50. Емекеев В. И., Сергеев В. В., Ганичев Г. А. и др. Современные направления создания промышленных ВВ и средств механизации заряжания их для подземных рудников.- Орджоникидзе: СКГМИ, 1974.- 206 с. (монография).

51. В. И. Емекеев, В. В. Сергеев. Механизация взрывных работ на подземных рудниках Орджоникидзе: СКГМИ, 1986,3,5 печ. л. (монография).

52. Механизация и автоматизация взрывных работ. Емекеев В.И, Сергеев В.В., Авакян О.А. - Орджоникидзе: Терек, 1989.3,5 пл. - (монография).

статьи и другие материалы - 21 наименование

Основные обозначения принятые в работе

ры=0.7 МПа - абсолютное давление сжатого воздуха общешахтной магистрали (при подключении к ней пневмозарядчика его значение не изменяется).

Основные параметры атмосферного воздуха приняты стандартными: давлениерл = 0,1013 МПа, температура Тя=293 К (/а=20 сС),

3

плотность pa = 1,207 кг/м , удельный вес уа = 11,82 Н/м3, удельный объем va = 0,83 м3/кг,

коэффициент динамической вязкости т}Л= 18,4' 10~s Н'с/м1, теплоемкость при постоянном давлении ср= 1,01 КДж/(кг*К), теплоемкость при постоянном объеме су = 0,72 КДж/(кг*К), газовая постоянная влажного воздуха (при 80% относительной влажности) R = 0,289 Кдж/(кг*К). dhh - 0,040; 0,032; 0,025 и 0,019 м - внутренний диаметр зарядных шлангов, dnf, = 0.05; 0,04; 0,032 и 0,025 м., наружный диаметр зарядных шлангов. Dww = 0,020; 0,025; 0,0315; 0,04; 0,05 и 0,063 м - внутренний диаметр резинотканевого рукава (шланга), например, класса Г по ГОСТ 18698. Dss = 0,042; 0,045; 0,056; 0,065; 0,076; 0,105; 0,120 и 0,150 м - диаметр заряжаемых шпуров и скважин наиболее распространенные на практике. Lss = 1,5; 1,8; 2,5; 3,2; 8; 20; 40 и 80 м. — наиболее распространенные размеры

длин шпуров и скважин. Lhh = 25; 100; 200 и 300 м — приня тая для расчетов длина зарядного шланга Lww - 5,8,10; 13; 16 и 25 м - принятая для расчетов длина воздухоподводящего шланга

Hs = 80 м - возможная разность геодезических высот уровня установки пневмозарядчика на откаточной выработке и забоя СКВоЖИНЫ

Fww = ndwwV4 - площадь поперечного сечения отверстия в сечении I-I, воздухоподводящем шланге и вентилях;

Fhfj = 0,7&5dhf¡2 - площадь поперечного сечения отверстия в сечении Ш-Ш и проходного сечения зарядного шланга.

Fss - 0,785dss2 - площадь поперечного сечения заряжаемых шпуров или скважин;

fss = 0,785(dss2-dr:n2) - плошадь проходного сечения шпуров или скважин с зарядным шлангом внутри.

G=0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,1 и 0,12 кг/с (<7=1; 2; 3; 4; 5 и 6 м3/мин) - значениями

расхода сжатого воздуха в системе. w = 1,2,.., 6 - значения подстрочного индекса

Рм = 8,17 м'/кг - плотность сжатого воздуха в общешахтной магистрали (при давлении 0,7 МПа).

04" 1 6147

Издательство ООО НПКП «МАВР» лицензия Ид № 05119 Типография 0 0 0 НПКП «МАВР», Лицензия Серия ПД № 01107, 362040, г. Владикавказ, ул. Августовских событий, 8,, тел. 44-19-31

Подписано в печать 10.06.2004. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2,0. Тираж 120 экз.

Введение.

1. Анализ оборудования, предназначенного для пневмозаряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами в подземных условиях, а также состояния теоретических исследований протекающих в них процессов.

1.1. Классификация конструкций механизмов, предназначенных для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.

1.2. Классификация способов и средств борьбы с пылью и статическим электричеством, применяющихся в промышленности.

1.3. Состояние теоретических исследований процесса пневмотранспорта непатронированных материалов подобных непатронирован-ным взрывчатым веществам.

1.4. Выводы и обоснование необходимости разработки новых механизмов

2. Выбор, обоснование и оптимизация, разработка и испытание элементов конструкций камерных пневмозарядчиков.

2.1. Планирование, постановка и обработка результатов экспериментов

2.2. Компоновка и форма камеры пневмозарядчика.

2.2.1. Технические требования к заряжающим механизмам.

2.2.2. Форма и размеры камеры пневмозарядчика.

2.2.3. Загрузочный узел камеры зарядчика.

2.2.4. Обоснование необходимости и целесообразности наличия запорной арматуры пневмозарядчика.

2.3. Устройства оперативного управления работой пневмозарядчика

2.3.1. Пневматическое дистанционное управление подачей взрывчатого вещества в зарядный шланг.

2.3.2. Электрическое дистанционное управления работой пневмозарядчика

2.3.3. Электрическое дистанционное управление работой пневмозарядчика и подачей взрывчатого вещества внутрь зарядного шланга.

2.3.4. Система автоматического отключения камерного пневмозарядчика от сети сжатого воздуха при окончании или отсутствии ВВ в камере.

2.4. Транспортный узел зарядчика.

2.4.1. Опора зарядчика для ручной переноски.

2.4.2. Транспортная тележка на пневмо-колесно-рельсовом ходу

2.4.3. Самоходная база.

2.5. Узел воздухоподготовки.

2.6. Различные конструкции аэраторов камерных пневмозарядчиков, а также технические требования к аэраторам и их расчет.

2.6.1. Аэраторы камерных пневмозарядчиков и технические требования к ним.

2.6.2. Аэраторы в виде плоского ложного днища и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности

2.6.3. Аэраторы в виде цилиндроконического ложного днища и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности.

2.6.4. Трубчатый аэратор, располагаемый по оси камеры, и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности.

2.6.5. Трубчатый аэратор, располагаемый по внутренней по-^ верхности цилиндроконической камеры и определение места расположения аэрирующих отверстий на его поверхности.

2.7. Конструкции увлажняющих устройств и их испытания.

2.7.1. Исследования мембран, предназначенных для использования в увлажняющих устройствах.

2.7.2. Общие положения и разработка технических требований к увлажняющим устройствам и камерным зарядчикам.

2.7.3. Устройства ПЖЗШ-2 (Ардон-2) для увлажнения гранулированных ВВ при пневмозаряжании камерными зарядчиками небольшой ёмкости.

2.7.4. Устройства ПЖЗШ-З (Ардон-3) для увлажнения гранулированных ВВ при пневмозаряжании зарядчиками барабанного или роторного типа.

2.7.5. Устройства ПЖЗШ-4 (Ардон-4) для увлажнения гранулированных ВВ при пневмозаряжании камерными зарядчиками большой ёмкости.

2.7.6. Камерные пневматические зарядчики КПЗП-1 (Кавказ-1) и КПЗП-4 (Кавказ-4) со встроенной системой увлажнения для заряжания гранулированных ВВ.

2.7.7. Теоретические исследования мембранных увлажняющих устройств.

2.7.8. Увлажняющие устройства для эжекторных пневмозарядчиков

2.8. Средства и способы улучшения санитарно-гигиенических условий труда и повышение безопасности работ при пневмозаряжании гранулированных взрывчатых веществ.

2.8.1. Общие положения и разработка технических требований к смачивающим жидкостям и их компонентам. 2.8.2. Смачивающие жидкости для условий положительных температур и взаимодействие их с компонентами гранулированных ВВ

2.8.3. Смачивающие жидкости для условий отрицательных температур и их взаимодействие с компонентами гранулированных ВВ.

3. Теоретические исследования работы камерного пневмозарядчика при продувке шпуров и скважин в условиях установившегося режима течения процесса по системе обще шахтная магистраль - воздухопод-водящий шланг - камера пневмозарядчика - зарядный шланг - шпур или скважина.

3.1. Работа камерного пневмозарядчика в установившемся адиабатном термодинамическом режиме.

3.1.1. Разработка математической модели работы зарядчика.

3.1.2. Графическое представление адиабатного течения сжатого воздуха по системе при продувке шпуров.

3.1.3. Графическое представление адиабатного течения сжатого воздуха по системе при продувке скважин.

3.2. Работа камерного пневмозарядчика в случае изотермического термодинамического процесса.

3.2.1. Разработка математической модели работы зарядчика.

3.2.2. Графическое представление изотермического течения сжатого воздуха по системе при продувке шпуров

3.2.3. Графическое представление изотермического течения сжатого воздуха по системе при продувке скважин.

3.3. Работа камерного пневмозарядчика в случае адиабатного течения по местным сопротивлениям и изотермического его течения по системе.

3.3.1. Общие положения смешанного течения сжатого воздуха по системе.

3.3.2. Разработка математической модели работы зарядчика в случае смешанного его течения по системе.

4. Теоретические исследования работы камерного пневмозарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров или скважин в установившемся режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе.

4.1. Разработка математической модели опорожнения камеры зарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров или скважин.

4.2 Графическое представление работы камерного пневмозарядчи-ка в процессе пневмозаряжания шпуров в установившемся режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе.

4.3 Графическое представление работы камерного пневмозарядчи-ка в процессе пневмозаряжания скважин в установившемся режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе.

4.4. Теоретические исследования работы камерного пневмозаряд-чика в процессе заряжания шпуров и скважин пластичными взрывчатыми веществами.

5. Совершенствование средств механизации заряжания скважин гранулированными ВВ.

5.1. Модернизация зарядчика ЗМК-1А (скважинный вариант).

5.2. Двухкамерный пневмозарядчик с ручным управлением. f 5.3. Двухкамерные пневмозарядчики с автоматическим управлением

5.4. Доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1).

5.5. Доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2).

5.6. Доставочно-зарядная машина ДЗМ-ЗТ (Баксан-3).

5.7. Доставочно-зарядная машина ДЗМ-4Т (Баксан-4).

5.8. Доставочно-зарядная машина ДЗМ-5Т (Баксан-5).

6. Результаты лабораторных исследований и промышленных испытаний, разработанных средств и способов пневмозаряжания гранулированных взрывчатых веществ.

6.1. Лабораторные исследования устройств ПЖЗШ (Ардон) и пневмозарядчиков КПЗП (Кавказ).

6.2. Методика и основные результаты промышленных испытаний устройств ПЖЗШ (Ардон) и смачивающих жидкостей.

6.3. Технико-экономическая эффективность внедрения, предложенных разработок.

Актуальность темы. Гранулированные взрывчатые вещества в настоящее время прочно заняли свои позиции при отбойке горной массы, особенно в очистных забоях. Этому способствуют, во-первых, их хорошая сыпучесть и транспортируемость по зарядным шлангам, во-вторых, возможность их механизированной доставки в заряжаемый забой от заводов изготовителей, в-третьих, простота состава, позволяющая приготавливать их из местного сырья в непосредственной близости от потребителя. Однако эти взрывчатые вещества обладают рядом таких недостатков, как расслоение в процессе пневмотранспорта, приводящее к отклонению состава внутри взрывной полости от засыпанного в камеру зарядчика, и, как следствие, к отказам; кроме того эти взрывчатые вещества электризуются и пылят, что приводит к повышенной запыленности призабойного пространства, ухудшающей экологическую обстановку и к возможной неуправляемой детонации взрывчатого вещества внутри заряжаемого объема с передачей детонации на остальное - еще не заряженное. Этих недостатков лишены пластичные взрывчатые вещества, но они не имеют хорошей сыпучести и транспортируемости, присущих гранулированным взрывчатым веществам (ГВВ).

Существует большое число разнообразных заряжающих машин и механизмов, обеспечивающих доставку ГВВ внутрь шпуров и скважин и заполнение их до необходимого уровня. Однако о конструкциях для заряжания пластичными взрывчатыми веществами в непатронированном виде до последнего времени не было известно.

Отсутствие теории процессов, происходящих внутри зарядчика, приводит к ситуации, когда сконструированные и выпускающиеся серийно пневмозарядчики были сняты с производства из-за их неработоспособности, сбоев и неустойчивой работы. Некоторые пневмозарядчики были снабжены блоками пневмоавтоматики, предназначенными для отслеживания процессов и обеспечения устойчивого их протекания. Однако сложность таких блоков, а также неадекватность их применения ожидаемым результатам привели к снятию ее с производства и замене на более простое управление процессом.

Таким образом, развитие теоретических основ создания и конструирования, обоснование и выбор направлений совершенствования и разработки пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными (гранулированными и пластичными) взрывчатыми веществами в подземных условиях остается весьма актуальной задачей. Эта актуальность усиливается еще и тем обстоятельством, что основные производители зарядной техники для подземных работ после распада СССР оказались за рубежом.

Целью настоящей работы является обоснование и выбор направлений совершенствования и разработки пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами (включая и пластичными) в подземных условиях, повышающих качество функционирования и надежность работы этих пневмозарядчиков, их эффективность, а также значительно снижающих техническую и экологическую опасность применения, как способа, так и конкретных механизмов для механизации взрывных работ.

Идея работы состоит в развитии: теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков за счет оптимизации входящих в его конструкцию элементов; теоретических и экспериментальных исследований термодинамических процессов, протекающих внутри разомкнутой системы: обще шахтная магистраль сжатого воздуха - воздухоподводящий шланг - камерный зарядчик -зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) как при продувке рассматриваемой системы сжатым воздухом, так и при транспортировании взрывчатого вещества внутрь шпура или скважины, а также установления закономерностей, связывающих эти процессы с конструкцией и размерами основных узлов и деталей зарядчика, и использование этих результатов при разработке, как конкретных узлов и деталей, так и пневмозарядчиков в целом.

Методы исследований включают анализ и научное обобщение отечественной и зарубежной технической и патентной литературы, аналитические исследования с использованием основополагающих положений механики, гидравлики, аэро- и гидротранспорта, а также современных компьютерных программ, например, MathCAD 6,0+, Delfi и if др., при просчетах теоретических положений диссертации и проведении аналитических исследований, лабораторных экспериментов, опытно-промышленных и промышленных испытаний, а также использование при их проведении математического планирования и обработки их результатов.

Научные положения, разработанные соискателем:

1. Энергия перемещения взрывчатого вещества в зарядчике и по зарядному шлангу внутрь заряжаемой полости и ее характер (пневматическая, механическая и пневмомеханическая) являются г4. определяющим признаком, подразделяющим конструкции заряжающих механизмов на классы, а конструктивные особенности - по типу, причем вид взрывчатого вещества (патронированные и непатронированные) является основным признаком, подразделяющим зарядчики по их виду.

2. Наилучшее псевдоожижение взрывчатого вещества может быть обеспечено максимальной скоростью струй воздуха, вытекающих из отверстий аэратора, что возможно при соблюдении условий неравенства, при ft котором сечение входного отверстия в камеру зарядчика должно быть больше или равно сумме сечений отверстий в аэраторе, которая в свою очередь должна быть больше или равна сечению выходного отверстия камеры.

3. Перепад давлений сжатого воздуха в камере зарядчика и в выходном отверстии является определяющим параметром для поддержания заданного соотношения жидкости и гранулированного взрывчатого вещества при его увлажнении в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин.

4. В процессе теоретических исследований продувки системы обще шахтная магистраль - воздухоподводящий шланг - камерный зарядчик -зарядный шланг - шпур или скважина сжатым воздухом установлено, что во входном отверстии камеры зарядчика, в выходном сечении зарядного шланга в каждом из них отдельно или в них обоих одновременно может установиться критическое давление воздуха со скоростью истечения в нем равной местной скорости звука и максимально возможным расходом.

5. В процессе теоретических исследований процесса разгрузки камерного зарядчика от взрывчатого вещества в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин установлено, что основная масса взрывчатого вещества выходит из камеры в момент сравнивания плотности смеси взрывчатого вещества с воздухом в камере зарядчика с плотностью потока внутри зарядного шланга.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: представительным объемом экспериментальных исследований и опытно-промышленных испытаний за 32-летний период (1972-2004 гг.), разработанных элементов и конструкций зарядчиков в целом; согласованностью результатов экспериментальных данных и теоретического анализа работы камерных зарядчиков (расхождение результатов не превышает 10 %); адекватностью математических моделей расчета и прогнозирования обобщенного показателя эффективности работы камерных пневмозарядчиков при заряжании скважин и шпуров непатронированными взрывчатыми веществами (относительная погрешность расчетов не превышает 10 %); обработкой экспериментальных данных исследований на ЭВМ с помощью методов теории вероятности и математической статистики, математического планирования эксперимента и корреляционно-регрессионного анализа (значимость коэффициентов корреляции в уравнениях регрессии определена при доверительной вероятности 0,95); положительными результатами внедрения разработанных элементов и конструкций пневмозарядчиков в целом при механизации взрывных работ на подземных горнодобывающих предприятиях.

Научная новизна, заключается в следующем:

1. При классификации заряжающих механизмов учтен вид транспортируемого взрывчатого вещества (патронированные или непатронированные), учтены технологический признак (цикличного или непрерывного действия), характер и энергия, воздействующая на транспортируемое взрывчатое вещество (механическая, пневматическая или пневмомеханическая), причем последнему отведено определяющее значение, а конструктивным особенностям - зависимое, при этом вид энергии привода, а также различия в размерах и объеме игнорированы как классификационные признаки, но введены признаки, определяющие характер движения взрывчатого материала внутри камеры камерного зарядчика (с нижней или верхней разгрузкой).

2. Каждое отверстие аэратора располагается таким образом, чтобы струя вытекающего из него сжатого воздуха охватывала равную площадь поверхности аэратора (днища), выполненного в виде плоского или конического ложного днища, или равный объем усеченного конуса в случае применения трубчатого аэратора внутри цилиндроконической камеры, причем неважно, где этот трубчатый аэратор расположен - посередине камеры или вдоль стенок конического днища.

3. Перепад давлений в камере зарядчика и в ее выходном отверстии отслеживается мембраной, являющейся чувствительным и одновременно исполнительным элементом принципиально новой конструкции пневмомеханического мембранного или мембранно-эжекторного увлажняющего механизма.

4. Используя известные закономерности гидравлики и гидроаэромеханики, система воздухоподводящий шланг — камера пневмозарядчика - зарядный шланг — заряжаемая скважина или шпур теоретически исследована при продувке шпуров и скважин сжатым воздухом при различных термодинамических процессах течения сжатого воздуха по системе с учетом расширения сжатого воздуха: адиабатном во всех элементах системы; изотермическом во всех элементах системы; адиабатном в местных сопротивлениях и изотермическом по длине трубопроводов и внутри камеры зарядчика.

5. Используя известные закономерности гидравлики и гидроаэромеханики, система воздухоподводящий шланг — камера пневмозарядчика - зарядный шланг - заряжаемая скважина или шпур теоретически исследована при пневмозаряжании шпуров и скважин с учетом расширения сжатого воздуха во всех элементах системы.

Научная новизна научных положений подтверждена 12 авторскими свидетельствами СССР и патентом России на изобретение.

Научное значение работы состоит в том, что:

1. Предложенные классификационные признаки позволили разработать классификацию конструкций всех без исключения известных заряжающих механизмов и устройств, предопределяя появление новых с заданными свойствами и характеристиками, в которой каждая конструкция занимает строго определенное ее видом, классом и типом положение.

2. Выявленное соотношение сечений входного отверстия камеры зарядчика, суммарной площади отверстий в аэраторе и в выходном отверстии камеры обеспечивает подпор воздуха в каждом из указанных сечений, обеспечивая, в свою очередь, равномерное распределение сжатого воздуха между всеми отверстиями аэратора и максимальную энергию потока вытекающей из отверстия аэратора струи сжатого воздуха, а это предопределяет полное псевдоожижение материала внутри камеры зарядчика, даже такого тяжелого как пластичное - акванит, насыщая его в виде губки и обеспечивая возможность равномерной и бесперебойной подачи взрывчатого вещества внутрь зарядного шланга с последующей полной выгрузкой его из камеры.

3. Применение мембраны в качестве чувствительного элемента увлажняющего механизма, включенного между входным и выходным отверстиями камеры, то есть параллельно последней, во-первых, обеспечило упрощение конструкции за счет того, что мембрана одновременно обеспечивает подачу жидкости внутрь потока взрывчатого вещества с воздухом, движущегося по зарядному шлангу, во-вторых, обеспечило автоматическое поддержание заданного соотношения смачивающей жидкости и смачиваемого взрывчатого вещества, а это, в свою очередь, вместе с турбулентным совместным движением по зарядному шлангу обеспечивает равномерное увлажнение взрывчатого вещества предотвращая расслоение последнего, вынос его компонентов в призабойное пространство и электризацию потока.

4. Установленная возможность возникновения скорости потока на входе в камеру зарядчика, на выходе из зарядного шланга внутрь скважины или даже в этих сечениях одновременно равной скорости звука в нем дает возможность предположить, что такие явления реальны при окончании процесса пневмозаряжания скважин, когда в транспортном потоке уменьшается концентрация взрывчатого вещества, а это грозит возможностью взрыва легковоспламеняющихся компонентов остающихся в потоке в конце процесса из-за выделения энергии при переходе скоростью потока сверхзвукового барьера. Уменьшающая температура потока в этих сечениях приводит к конденсации влаги, содержащейся в сжатом воздухе, которая в указанных условиях при прохождении местных сопротивлений может замерзнуть, что увеличивает условия для электризации потока. При ii> транспортировании ВВ наличие частиц механической смеси гранулированного взрывчатого вещества в потоке облегчает начало конденсации, так как они являются центрами конденсации.

5. Выявленная закономерность, что основная масса взрывчатого вещества выходит из камеры в момент сравнивания плотности смеси взрывчатого вещества с воздухом в камере зарядчика с плотностью потока внутри зарядного шланга позволяет определить техническую производительность камерного зарядчика, а также определить точку <щ. срабатывания автоматики при разработке двухкамерного автоматического зарядчика.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

Разработаны классификации пневмозарядчиков, способов и средств борьбы с пылью, способов и средств борьбы с электризацией, увлажняющих устройств при пневмозаряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами упрощающие изучение классифицированных <щ процессов и механизмов.

Разработаны технические требования для разработки унифицированного камерного зарядчика для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, исследованы, логически и теоретически оптимизированы все элементы, входящие в конструкцию камерного пневмозарядчика облегчающие создание, разработку, исследование и эксплуатацию камерных пневмозарядчиков.

Разработаны технические требования для разработки увлажняющих механизмов в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами облегчающие создание, разработку, исследование и эксплуатацию подобных механизмов.

Разработан и изготовлен унифицированный камерный пневмозарядчик КПЗП (Кавказ) для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, включая пластичные.

Разработаны, изготовлены, исследованы и внедрены увлажняющие устройства ПЖЗШ (Ардон) для применения с любыми пневмозарядчиками практически без их переделок.

Разработаны, изготовлены, исследованы и внедрены смачивающие жидкости для увлажнения любых гранулированных взрывчатых веществ в различных условиях применения (положительных и отрицательных температур).

Разработана, изготовлена, исследована и внедрена доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1) для доставки и заряжания гранулированных взрывчатых веществ в скважины очистных забоев.

Разработана и изготовлена доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2) для доставки патронированных и гранулированных взрывчатых веществ, а также средств взрывания в проходческие забои и заряжания ими шпуров.

По разработанным математически моделям расчета аэраторов составлена программа на ЭВМ, позволяющая легко исследовать и выбрать необходимые параметры любой конфигурации аэраторов (плоское ложное днище, цилиндроконическое ложное днище, трубчатый аэратор, располагаемый как по центру, так и по стенкам камеры), применение которых возможно в камерных зарядчиках или камерных насосах.

По разработанным математическим моделям поведения сжатого воздуха в системе: воздухоподводящий шланг - камера пневмозарядчика — зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) при ее продувке с различными термодинамическими режимами: адиабатным во всех элементах системы, изотермическом во всех элементах системы и комбинированным - адиабатном в местных сопротивлениях и изотермическом внутри камеры и по длине трубопроводов составлены программы расчетов на ЭВМ, позволяющие легко исследовать любую конфигурацию изучаемой системы и получить графические зависимости давления, расхода и скорости сжатого воздуха по длине системы.

По разработанной математической модели разгрузки камеры пневмозарядчика при пневмозаряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами составлена программа расчетов на ЭВМ, позволяющая легко исследовать любую конфигурацию изучаемой системы и получить графические зависимости давления, расхода и скорости потока ГВВ с сжатым воздухом от времени опорожнения камеры.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанные при выполнении диссертационной работы рекомендации, увлажняющие устройства ПЖЗШ (Ардон), смачивающие жидкости и доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1) допущены Госгортехнадзором СССР к постоянному применению и внедрены на Садонском СЦК, Урупском ГОКе и Тырныаузском ВМК, а пневмозарядчик КПЗП (Кавказ), рекомендуемый в настоящей работе как унифицированный, и доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2) к промышленным испытаниям.

Институт НИПИГормаш согласился с рекомендациями, изложенными в настоящей работе, по изменению конструкции разработанного им зарядчика ЗМК-1, что дало возможность использовать последний при заряжании скважин на Урупском руднике УГОКа.

Фактический экономический эффект от внедрения увлажняющих устройств и смачивающих жидкостей на указанных предприятиях в период с 1977 по 1981 гг. составил 410 тыс. руб.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на техсоветах институтов: Гипроникель (Санкт-Петербург, 1976), МАК НИИ (Макеевка, 1977, 1979), ЦНИГРИ (Тырныауз-Москва, 1972-1982), НИПИГормаш (Екатеринбург, 1976, 1978), ВостНИИ (Кемерово, 1981), ДГИ (Днепропетровск, 1982), Минцветмета СССР и Госгортехнадзора СССР (Москва, 1977, 1979, 1981) и предприятий: Востокмашзавода (Усть-Каменогорск, 1979), ЛПК (Лениногорск, 1979, 1982), ССЦК (Мизурский, 1975-1980), УГОКа (Медногорский, 1976-1982, 1995), ТВМК (Тырныауз, 1978-1994), ОНТК СКГМИ (Владикавказ, 19722004), ВиМС Использование энергии взрыва на объектах мелиоративного строительства и на открытых горных работах (Киев, 1979, Москва, 1991), ВИ1ПО Опыт применения комплексной механизации взрывных работ (Балхаш-Москва, 1981), НТС Пути совершенствования технологии горных работ на карьерах предприятий вольфрамомолибденовой промышленности (Каджаран-Ереван, 1981), НТС Новая техника и технология на горных предприятиях цветной металлургии (Каджаран-Ереван, 1983), НТС Использование энергии взрыва в народном хозяйстве (Батуми-Тбилиси, 1981), V Всесоюзном симпозиуме по пневматическим (газовым) приводам и системам управления (Тула, 1986), НТК Эффективность и безопасность БВР на карьерах цветной металлургии (Пышма-Свердловск, 1986), ВНТК Разработка и внедрение средств комплексной механизации и автоматизации проведения горных выработок (Рудный, 1987), НТС Применение ресурсосберегающей техники и технологии на карьерах цветной металлургии (Кафан-Ереван, 1988), 1-м ВС Технологические и экологические проблемы создания горнопромышленных комплексов (Владикавказ, 1990), МК Теоретические и практические вопросы приложения начертательной геометрии в горном деле и геологии для решения инженерных и научных задач (Владикавказ, 1994), П-ой МК Безопасность и экология горных территорий (Владикавказ, 1995), МНТК Крайний север-96. Технология, методы и средства (Норильск, 1996).

Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР СКГМИ на 1972-1994 гг., утвержденным Минцветметом СССР и Госкомвузом России.

Публикация. По результатам исследований, выполненных по теме диссертационной работы, опубликовано 73 научных труда, в том числе 4 монографии и 12 авторских свидетельств СССР и патентов России на изобретения.

Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-ти глав, заключения, библиографического списка из 224-х наименований и 1-го приложения, изложенных на 306-ти страницах машинописного текста, включая 19 таблиц, 93 рисунка и 4-х страниц приложений.

1.4. Выводы и обоснование необходимости разработки новых механизмов

Проведенный выше анализ заряжающих устройств, способов и средств борьбы с пылью и электризацией, способов и устройств увлажнения ВВ, а также состояния теоретических исследований протекающих в них процессов позволяет сделать следующие выводы:

1. Наиболее эффективным и перспективным в настоящее время является пневматическое заряжание взрывных полостей гранулированными ВВ. Однако не все вопросы, связанные с широким внедрением пневмозаряжания ГВВ, еще решены. Так, устройства для заряжания ГВВ не обеспечивают плотности ВВ в заряде, отвечающей современным требованиям производства. Способ заряжания путем увлажнения ГВВ водой неэффективен, неэффективны и средства для его осуществления. В связи с этим условия заряжания из-за высокой запыленности призабойного пространства компонентами ГВВ (достигающей в некоторых случаях 0,3 ' 10" кг/м [9]) не всегда отвечают санитарно-гигиеническим нормам (1,0 ' 10"6 кг/м3 - для тротила и 2,0 ' 10"6 кг/м3 - для алюминиевой пудры), имеются случаи неуправляемых взрывов [10, 11], вызванных электризацией потока ВВ и зарядного шланга, а также не всегда достаточно эффективны буровзрывные работы.

2. Из всех конструкций заряжающих механизмов наиболее эффективными и безопасными являются камерные пневматические зарядчики из-за того, что в них наиболее полно используется энергия сжатого воздуха как на разгрузку взрывчатого вещества из камеры, так и на его транспортирование по зарядному шлангу внутрь шпура или скважины. При этом в них отсутствуют узлы и детали, перемещающиеся в среде взрывчатого вещества.

Однако в настоящее время нет достаточно эффективных конструкций камерных пневмозарядчиков для заряжания гранулированных взрывчатых веществ, которые обеспечивали бы одинаковую работоспособность и эффективность как при заряжании шпуров, так и скважин. Это приводит к появлению большой номенклатуры заряжающих механизмов, что в условиях рыночных отношений не достаточно эффективно. Кроме того, в настоящее время нет ни одной конструкции камерного пневматического зарядчика, которая бы обеспечивала возможность заряжания непатронированных пластичных взрывчатых веществ. А это, в свою очередь, снижает эффективность взрывных работ. ьИБлиотекд

3. В настоящее время отсутствует зарядчик унифицированной конструкции, позволяющий заряжать как шпуры, так и скважины и обеспечивающий равномерную и бесперебойную подачу ВВ в зарядный шланг. Из всех принципов конструкций заряжающих устройств для создания унифицированного зарядчика наиболее предпочтительно применение камерного зарядчика с нижней разгрузкой и встроенной системой увлажнения.

4. Из всех способов борьбы с пылью и электризацией при транспортировании и заряжании ГВВ наиболее эффективным является автоматизированное увлажнение гранулированных взрывчатых веществ в процессе заряжания непосредственно в зарядном шланге. Однако среди существующих конструкций увлажняющих устройств, обеспечивающих указанный способ, нет простых и надежных устройств, гарантирующих равномерную и бесперебойную подачу смачивающей жидкости в поток ВВ с автоматическим поддержанием заданного соотношения смешиваемых компонентов. Для разработки такого устройства наиболее предпочтительно применение мембранных механизмов.

5. Подача в зарядный шланг технической воды не устраняет в достаточной мере опасности пылевыделения вредных и опасных для организма человека компонентов В В (таких как алюминиевая пудра и тротиловая пыль) в призабойное пространство. Для обеспечения полного предупреждения пылевыделения компонентов ГВВ в призабойное пространство необходимо в зарядный шланг одновременно с ВВ подавать специальные смачивающие жидкости, приготовленные с применением поверхностно-активных веществ.

6. В существующих в настоящее время теоретических исследованиях довольно хорошо рассматривается движение сжатого воздуха в отдельных элементах, например, в компрессорном агрегате, трубопроводе (по типу общешахтного) с потребителем сжатого воздуха на его конце, или внутри потребителя сжатого воздуха, потери давления на движение сжатого воздуха по трубопроводам при различных режимах (ламинарный или турбулентный), а также при различных местных сопротивлениях. При этом учтены также термодинамические режимы движения воздуха в указанных выше элементах (адиабатный - в компрессорном агрегате и внутри потребителя сжатого воздуха, изотермический - внутри трубопровода, где учтено также расширение сжатого воздуха при его перемещении по трубопроводу).

Однако нами не обнаружено теоретического решения проблемы движения сжатого воздуха по системе: общешахтная магистраль - воздухоподво-дящий шланг - камера зарядчика - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур, скважина или минная камера) или ей подобной, кроме указания на то, что подобным системам, наиболее полно отвечающим действительным процессам, соответствовали бы изотермический турбулентный режим движения сжатого воздуха по трубопроводам и внутри камеры, а в местных сопротивлениях - адиабатный.

7. Существуют теоретические исследования пневмо- и гидротранспорта, в которых выводы делаются, в одних случаях, на основе упрощенной модели движения одиночной транспортируемой частицы, в других случаях, при рассмотрении движущегося потока в виде сплошной массы (то есть в виде поршня) без учета так называемого эффекта проскальзывания транспортирующего агента (воздуха или жидкости), в третьих случаях, используя эмпирические зависимости, распространяющиеся на конкретный материал, транспортируемый в конкретных условиях.

Однако эти исследования не обеспечивают определение времени опорожнения камеры зарядчика и плотности пневмотранспортного потока внутри зарядного шланга и, как следствие, не позволяют определить производительность заряжания шпуров и скважин.

Целью настоящей работы является обоснование и выбор направлений совершенствования и разработки пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами (включая и пластичными) в подземных условиях, повышающих качество функционирования и надежность работы пневмозарядчиков, их эффективность, а также значительно снижающих техническую и экологическую опасность применения как способа, так и конкретных устройств для механизации взрывных работ. Это стало возможно за счет развития теоретических основ и изучения процессов работы сжатого воздуха внутри разомкнутой системы: общешахтная магистраль сжатого воздуха - воздухоподводящий шланг - камерный зарядчик - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) и использования их результатов при разработке и конструировании как конкретных узлов и деталей, так и пневмозарядчиков в целом, включая разработку специальных увлажняющих устройств для промышленных зарядчиков, создание новой конструкции зарядчика со встроенной системой увлажнения и различных составов смачивающих жидкостей, обеспечивающих повышение плотности заряжания, а также улучшение санитарно-гигиенических условий и повышение безопасности труда.

Проведенный анализ оборудования для заряжания взрывных полостей непатронированными взрывчатыми веществами и существующих теоретических исследований протекающих в них процессов, а также поставленная цель позволяют сформулировать ряд направлений совершенствования пневмозаряжания непатронированных взрывчатых веществ и развития теоретических основ создания и конструирования оборудования для этого:

1. Увлажнение ГВВ необходимо проводить устройствами, которые обеспечивали бы автоматизированное увлажнение гранулированных ВВ в зарядном шланге, равномерную подачу смачивающей жидкости в поток ВВ и автоматическое поддержание заданного соотношения жидкости и ВВ. В основу таких конструкций может быть положен мембранный механизм, как наиболее простой в изготовлении и эксплуатации.

2. Равномерность подачи ВВ в зарядный шланг и заряжаемую полость, высокая плотность заряжания ГВВ и одновременно высокая безопасность работы, предупреждение образования и накопления статического электричества в потоке ВВ и зарядном шланге, а также пылевыделения компонентов ВВ в призабойное пространство могут быть достигнуты применением заряжающего механизма, в основу которого положен камерный пневматический зарядчик с нижней разгрузкой ВВ, снабженный системой увлажнения, являющийся наиболее простым в изготовлении, обслуживании, эксплуатации и управлении.

3. Необходима разработка унифицированного камерного пневмозарядчика, обеспечивающего одинаковую эффективность заряжания шпуров и скважин как гранулированными, так и пластичными непатронированными взрывчатыми веществами.

4. Увлажняющее устройство должно быть снабжено блокирующим механизмом, исключающим возможность заряжания без смачивающей жидкости, в основу которого может быть положен цилиндр с подпружиненным поршнем.

5. Для обеспечения эффективности борьбы с пылью и электризацией при пневмозаряжании ГВВ их увлажнение должно осуществляться не технической водой, а смачивающей жидкостью, приготовленной с применением ПАВ.

Необходимо определить параметры сжатого воздуха во всех элементах системы: общешахтная магистраль - воздухоподводящий шланг - камера зарядчика - зарядный шланг - шпур или скважина вначале при продувке системы сжатым воздухом, а затем при совместном перемещении по системе сжатого воздуха с взрывчатым веществом в установившемся потоке как воздуха, так и транспортируемой смеси при различных режимах расширения сжатого воздуха при его перемещении вдоль рассматриваемой системы.

В связи с этим в работе решались следующие задачи:

1. Обоснование и выбор способов и средств совершенствования существующего пневмозаряжания гранулированных ВВ, обоснование и выбор параметров вновь разработанного заряжающего оборудования.

2. Разработка, исследование, испытание и внедрение устройств для увлажнения гранулированных ВВ в процессе пневмозаряжания, предназначенных для работы с применяющимися в промышленности зарядчиками, включая обоснование, выбор и исследование материала мембраны механизма увлажняющих устройств.

3. Обоснование и разработка методики расчёта производительности бесштоковых мембранных механизмов.

4. Создание и обоснование конструкции камерного зарядчика, снабженного встроенной системой увлажнения, которая могла бы стать основой для разработки унифицированного зарядчика, предназначенного для заряжания как шпуров, так и скважин при различных объемах взрывных работ и обеспечивающего равномерную и бесперебойную подачу ВВ в зарядный шланг и далее в заряжаемую полость.

5. Разработка унифицированного камерного пневматического зарядчика требует выбора, обоснования, разработки и оптимизации всех его элементов конструкции, включая:

1. Компоновку.

2. Форму и размеры камеры.

3. Загрузочный узел камеры.

4. Запорную арматуру.

5. Устройства оперативного управления работой.

6. Транспортный узел.

7. Конструкцию аэратора.

8. Увлажняющее устройство для пневмозаряжания гранулированных взрывчатых веществ.

6. Обоснование и выбор, а также исследование взаимодействия различных поверхностно-активных веществ с компонентами гранулированных ВВ, разработка смачивающих жидкостей, усиливающих эффект увлажнения.

7. Развитие теоретических основ процесса пневмозаряжания требует:

7.1. Теоретического исследования работы камерного пневмозарядчика в установившемся режиме движения сжатого воздуха по системе: общешахтная магистраль - воздухоподводящий шланг - камера зарядчика - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) (операция продувки рассматриваемой системы, предваряющая заряжание шпуров или скважин взрывчатым веществом) при условии, что: все процессы во всех элементах системы протекают в адиабатном термодинамическом режиме; все процессы во всех элементах системы протекают в изотермическом термодинамическом режиме; процессы внутри трубопроводов (шлангов, шпуров и скважин) и внутри камеры зарядчика протекают в изотермическом режиме, а в местных сопротивлениях - в адиабатном, когда: скорость движения сжатого воздуха во всех элементах системы не равна скорости звука в нем; скорость движения сжатого воздуха при входе в камеру зарядчика равна скорости звука в нем; скорость движения сжатого воздуха при выходе из зарядного шланга внутрь скважины равна скорости звука в нем; скорость движения сжатого воздуха при входе в камеру зарядчика и при выходе из зарядного шланга внутрь скважины равна скорости звука в нем.

7.2. Теоретического исследования работы камерного пневмозарядчика в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин в установившемся режиме движения смеси сжатого воздуха с взрывчатым веществом по рассматриваемой системе, включая определение: времени опорожнения камеры зарядчика от взрывчатого вещества; концентрации взрывчатого вещества в зарядном шланге при заряжании шпуров и скважин; производительности пневмозаряжания шпуров и скважин; производительности увлажняющего устройства.

7.3. Развития теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков требует: определения необходимого соотношения диаметров заряжаемых шпуров или скважин и зарядного шланга; распределения отверстий в аэраторах различных конструкций и определения мест расположения этих отверстий на поверхности аэратора.

8. Экспериментальное доказательство возможности разработки унифицированного камерного пневмозарядчика, предназначенного для заряжания как шпуров, так и скважин гранулированными и пластичными непатронированными взрывчатыми веществами, обеспечивающего равномерную и бесперебойную подачу взрывчатого вещества в зарядный шланг и далее в заряжаемую полость.

9. Экспериментальное доказательство возможности увеличения плотности заряжания взрывных полостей гранулированными ВВ, предупреждения электризации ВВ и зарядного шланга, пылевыделения компонентов гранулированных ВВ в призабойное пространство за счет разработанных способов и средств совершенствования пневмозаряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами.

2. Выбор, обоснование и оптимизация, разработка и испытание элементов конструкций камерных пневмозарядчиков

2.1. Планирование, постановка и обработка результатов экспериментов

При подготовке к проведению опытных работ и обоснования их количества использована статистическая теория планирования экспериментов. При этом осуществлялись:

1) выбор факторов х и откликов^;

2) определение количества наблюдений п , то есть определение количества и численных значений факторов (xi,x2,.,xn);

3) определение числа измерений т значений аргумента в каждом наблюдении, то есть определение числа наблюдений отклика (упУп^-^УгГ) по каждому фактору.

При анализе и обработке результатов экспериментов применялись такие методы математической статистики, как корреляционно-регрессионный и дисперсионный анализы, обеспечивающие выбор наиболее адекватного вида уравнения зависимости отклика от факторов, объективную оценку степени влияния количественных и качественных факторов на исследуемые значения аргумента.

Выбор факторов и отклика проводили на основании априорной информации, то есть на основании изучения литературных источников по аналогичным или близким к изучаемым вопросам или опираясь на общеинженерные знания и опыт работы в изучаемой области и с изучаемыми устройствами. Так, например, величина прогиба мембраны зависит от давления сжатого воздуха, подаваемого под мембрану, коэффициент поверхностного натяжения растворов зависит от концентрации ПАВ в этих растворах, а влажность ВВ при смачивании их с помощью разработанных при выполнении настоящей работы устройств ПЖЗШ (Ардон), согласно конструкции этих устройств, зависит от диаметра отверстия в жиклёре и так далее. Таким образом, факторами в этих случаях являются давление сжатого воздуха, концентрация поверхностно-активных веществ в растворе, диаметр отверстия в жиклёре и так далее. А откликами будут величина прогиба мембраны, поверхностное натяжение растворов, влажность ВВ и так далее.

Определение количества наблюдений п , то есть количества и числовых значений факторов (х/, Х2,.,ХП), проводили установлением их минимальных и максимальных значений количества и числовых значений факторов, по которым необходимо определить значения откликов внутри установленного интервала значений факторов. Одновременно определяли стратегию проведения эксперимента.

Минимальные значения факторов xmin устанавливались практически при выборе факторов и откликов, и в нашем случае они равны нулю (хт/й=0). Так, например, нас интересует величина прогиба мембраны, когда давление сжатого воздуха под мембраной равно нулю, то есть начальная величина прогиба мембраны; для сравнения нам интересна величина поверхностного натяжения самой воды, когда концентрация добавок в растворе равна нулю, а также изменение исходной влажности ВВ, когда увлажняющее устройство отключено от зарядчика и так далее.

Верхний предел интервала, то есть максимальное значение фактора хтах , определяется на основании априорной информации и предварительных опытов, которые затем уточняли при проведении экспериментов. Так, максимальная концентрация ПАВ в растворе на основании априорной информации не превышает 10 %, а экспериментами это значение ограничено 5 %. Максимальный диаметр отверстия в жиклёре принят равным 4,5 мм, увеличение которого при проведении эксперимента признано бессмысленным. Максимальное давление сжатого воздуха, которое должно воздействовать на мембрану при определении её прогиба, согласно предварительным экспериментам равно (2,5 - 3)105 Па (при этом давлении произошло разрушение исследуемой мембраны ) и так далее.

Разбивку полученных интервалов, то есть определение количества и числовых значений факторов (xj, х2,.,х„), проводили в зависимости от длины интервала, обеспечивая при этом минимальное количество наблюдений. При небольшой длине интервал разбивали равномерно с определенным шагом. Так, например, интервал диаметра отверстий в жиклёре, равный 0 - 4,5 мм, был разбит на 10 частей с шагом, 0,5 мм. При большей длине интервал разбивали согласно фибоначчиеву плану, то есть числовые значения практически соответствуют числам Фибоначчи [142]. Так, интервал концентрации ПАВ в растворе, равный 0 - 5 %, разбит на 10 частей, практически соответственно указанным выше числам и равен xmin=xi=0; jt2=0,01; хз=0,02; ^4=0,05; ;с5=0,1; х6=0,2; х7=0,5; .х8=1; х9=2; хю=5. Этому способствовала также априорная информация и теория поверхностно-активных веществ, которая говорит о том, что меньшие значения концентраций добавок в растворе воздействуют на его свойства более значительно, чем большие. От количества выбранных точек зависит точность описания исследуемого процесса корреляционными формулами, что облегчает их подбор. Согласно [142] количество таких точек должно быть не менее 6 (п>6). При проведении всех опытов принята однократная стратегия проведения эксперимента, то есть условия всей серии опытов определены заранее, опыты ставят последовательно, а результаты отдельных опытов не влияют на выбор последующих точек [142].

Достоверность полученных результатов зависит от числа изменений т аргумента в каждом наблюдении (у/, уппупт), то есть от числа наблюдений отклика по каждому фактору (1, 2,.,т).

Необходимое число наблюдений т отклика у по каждому фактору jt определяли методом математической статистики [143, 144] по формуле:

S2t2

2.1) 1 т' 9 где s =-У к ~У) ~ выборочная дисперсия при малом числе наm'~h=1 блюдений;

1 т' у' = — ^Ук ' математическое ожидание случайной величины у, то есть т'к=1 среднеарифметическое значение у по предварительным опытам; т' - число наблюдений величины у в процессе предварительного эксперимента; tp - критерий Стьюдента (определяется по таблицам для доверительной вероятностир = 0,95 при числе наблюдений т');

1Р=10 % - максимально допускаемое отклонение среднего значения отклика от истинного.

Значения Ip= 10 % ир = 0,95 приняты нами до начала эксперимента. Для упрощения и ускорения расчётов в большинстве случаев при планировании экспериментов вместо формулы (2.1) использовали аналогичную формулу [224]:

2 ,2 г 2/2 xv , tn mw ,kw , w = = — (2.2) г2 T2 т2 V ' а , 1 п 1 п m Р Р где kw = —tp, - табличный коэффициент [145]; dm> V т'

Wm> = ymax — ^min " размах варьирования, то есть разность между максимальным и минимальным значениями отклика, полученными при предварительных экспериментах.

Формула (2.2) получается из формулы (2.1) при подстановке значений выборочной дисперсии, определенной в [145] и равной и>

S = т d '

Если теперь по полученным выше данным составим таблицу, то получим полный план проведения однофакторного эксперимента (а именно такие эксперименты проводили при выполнении данной работы).

Полученные в процессе эксперимента значения отклика (табл. 2.1, колонка 3) и их средние значения (табл. 2.1, колонка 4) требуют ориентировочной оценки. Достоверность полученных результатов и достаточность количества наблюдений отклика по каждому фактору определялись методами дисперсионного анализа [145]. Различия между средними значениями можно полагать достоверными, если выполняется условие kNw. (2.3) где kN и dn - табличные коэффициенты [145]. При этом N = п численность вариантов в группах, для которых рассчитаны сравниваемые средние; число степеней свободы, которое необходимо для нахождения последнего коэффициента, определяется по формуле f = п(т - I); f TYI уп - построчные средние значения отклика (табл. 2.1, колонка 4); w' - средний размах варьирования по всем совокупностям (итоговое значение колонки 5, табл. 2.1).

В том случае, если условие (2.3) удовлетворяется, то эксперимент закончен и можно переходить к более детальному анализу полученных результатов, имея при этом большую вероятность доказать влияние изучаемого фактора на выбранный отклик. Если условие (2.3) не удовлетворяется, то необходимо эксперимент продолжить, увеличив число наблюдений т отклика по каждому фактору.

Окончательная обработка результатов эксперимента заключалась в определении вида корреляционной зависимости отклика от фактора и расчета коэффициентов регрессии. Эту работу проводили с привлечением метода наименьших квадратов и с применением ЭВМ по известным стандартным у'Г-у? программам [146]. При этом предполагалось, что распределение случайных величин происходило по нормальному закону.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является законченным научным исследованием, в котором изложены научно обоснованные технические и технологические решения по развитию теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков для заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие взрывного комплекса горной промышленности при улучшении безопасности и экологического комфорта работ. В результате выполненных исследований разработаны способы и средства совершенствования пневмозаряжания взрывных полостей гранулированными ВВ. Применение предлагаемых оборудования и технологии обеспечивает более высокую плотность ВВ в заряде, снижение расслоения ГВВ в процессе пневмотранспорта, практически полное предупреждение пылевыделения компонентов ГВВ в призабойное пространство, предотвращение возникновения и накопления статического электричества в потоке ВВ и зарядном шланге.

Основные научные и практические результаты работы:

1. Определяющим признаком, подразделяющим конструкции заряжающих механизмов на классы, является энергия перемещения взрывчатого вещества в зарядчике и по зарядному шлангу внутрь заряжаемой полости и ее характер (пневматическая, механическая и пневмомеханическая), а конструктивные особенности - по типу, причем вид взрывчатого вещества (патронированные и непатронированные) является основным признаком, подразделяющим зарядчики по их виду.

2. Разработаны классификации конструкций зарядчиков, способов и средств борьбы с пылью и со статическим электричеством при пневмозаряжании гранулированных ВВ, а также способов и устройств увлажнения ВВ, позволившие наметить конкретные пути совершенствования пневмозаряжания ГВВ.

3. Наилучшее псевдоожижение взрывчатого вещества может быть обеспечено максимальной скоростью струй воздуха, вытекающих из отверстий аэратора, что возможно при соблюдении условий неравенства, при котором сечение входного отверстия в камеру зарядчика должно быть больше или равно сумме сечений отверстий в аэраторе, которая в свою очередь должна быть больше или равна сечению выходного отверстия камеры.

4. Определяющим параметром для поддержания заданного соотношения жидкости и гранулированного взрывчатого вещества при его увлажнении в процессе пневмозаряжания шпуров и скважин является перепад давлений сжатого воздуха в камере зарядчика и в ее выходном отверстии.

5. Установлено, что увлажняющие устройства должны быть мембранными, а унифицированный зарядчик - камерным пневматическим с нижней разгрузкой ВВ, снабженный системой увлажнения. Увлажняющие устройства должны быть снабжены блокирующим механизмом, предотвращающим подачу ВВ в зарядный шланг при отсутствии жидкости в устройстве.

6. Доказано, что наиболее приемлемым материалом для изготовления мембран к увлажняющим устройствам является вакуумная резина (например, марки НО-68-1).

7. Разработаны новые конструкции увлажняющих устройств ПЖЗШ (Ардон) и унифицированного зарядчика КПЗП (Кавказ) со встроенной системой увлажнения, позволившие увеличить плотность заряжания шпуров и скважин по сравнению с заряжанием ВВ без увлажнения в среднем на 20 %, практически полностью предупредить электризацию потока ВВ и зарядного шланга (максимальная плотность электрического заряда, зафиксированная в потоке ВВ и зарядном шланге, равнялась 1,5.10-13 Кл/м3, при допустимой безопасной величине для тех же условий, равной 4,1 Кл/м3), снизить запыленность призабойного пространства вредными компонентами ВВ до уровня ПДК.

8. Разработана методика расчёта производительности бесштоковых мембранных механизмов, позволившая определить основные параметры и конструктивные размеры увлажняющих устройств.

9. Выбраны и исследованы составы смачивающих жидкостей для различных ГВВ и условий применения (положительные и отрицательные температуры), позволившие снизить запылённость призабойного пространства алюминиевой тротиловой пылью значительно ниже ПДК. Доказано, что рациональными составами являются смачивающие жидкости, содержащие при заряжании алюмосодержащих ГВВ, например гранулит АС-8 от 0,01 до 1,0 %, а тротил содержащих, например граммонит 79/21 - от 0,01 до 5,0 % поверхностно-активных веществ. Установлено, что наиболее эффективными ПАВ являются средства для антистатической обработки синтетических материалов и антифризные добавки.

10. Только подход математическому исследованию системы: воздухоподводящий шланг - камера зарядчика - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) при её продувке сжатым воздухом в случае адиабатного термодинамического процесса в местных сопротивлениях и изотермического внутри зарядчика и по длине трубопроводов системы дает возможность рассмотрения случаев возникновения скорости потока равной скорости звука в нем во входном сечении камеры зарядчика, в выходном сечении зарядного шланга внутри заряжаемой скважины или в обоих сечениях одновременно с критическим давлением и максимальным расходом в указанных сечениях.

11. Разработана методика математического исследования системы: воздухоподводящий шланг - камера зарядчика - зарядный шланг — заряжаемая полость (шпур или скважина) при её продувке сжатым воздухом в случае адиабатного термодинамического процесса во всех элементах системы. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы.

12. Разработана методика математического исследования системы: воздухоподводящий шланг — камера зарядчика - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) при её продувке сжатым воздухом в случае изотермического термодинамического процесса во всех элементах системы. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы.

13. Разработана методика математического исследования системы: воздухоподводящий шланг - камера зарядчика — зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) при её продувке сжатым воздухом в случае адиабатного термодинамического процесса в местных сопротивлениях и изотермического внутри зарядчика и по длине трубопроводов системы. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы. Только этот подход к исследованию изучаемой системы показал на возможность возникновения скорости потока равной скорости звука в нем во входном сечении камеры зарядчика, в выходном сечении зарядного шланга внутри заряжаемой скважине или в обоих сечения одновременно.

14. Разработана методика математического исследования системы: камера зарядчика - зарядный шланг - заряжаемая полость (шпур или скважина) при заряжании шпуров или скважин взрывчатым веществом. По указанной методике составлена программа расчета на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах системы получать графические зависимости давления, расхода и скорости потока от длины системы, а также времени опорожнения камеры зарядчика от взрывчатого вещества.

15. Разработана методика расчета различных аэраторов, применение которых возможно в камерных зарядчиках и камерных насосах. На основании этой методики составлена программа на ЭВМ, позволяющая при различных задаваемых параметрах камеры зарядчика легко расчитать параметры любого аэратора (плоское ложное днище, цилиндроконическое ложное днище, трубчатый аэратор, располагаемый по центру или вдоль стенок камеры) с выводом эскиза расположения аэрирующих отверстий по аэратору.

16. Разработана, изготовлена, исследована и внедрена доставочно-зарядная машина ДЗМ-1Т (Баксан-1), позволяющая доставлять в забои очистных работ растаренные гранулированные взрывчатые вещества с последующим заряжанием скважин.

17. Разработана и изготовлена доставочно-зарядная машина ДЗМ-2Т (Баксан-2), позволяющая доставлять в забои проходческих работ патронированных ВВ, средства взрывания и растаренные гранулированные взрывчатые вещества с последующим заряжанием шпуров.

18. Внедрение рекомендаций данной работы на Садонском, Урупском и Тырныаузском комбинатах только за счёт повышения плотности заряжания, обеспечивающей снижение объёмов бурения на очистных работах и повышение КИШ на проходческих работах, позволило получить за период с 1977 по 1981 гг. фактический экономический эффект в размере 410 тыс.р. При этом повышена безопасность работ и значительно улучшены условия труда.

1. Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывныхработ с применением гранулированных взрывчатых веществ. М.: Недра, 1975.312 с.

2. Механизация заряжания скважин на подземных рудниках/ Абрамов В.Ф., Гальперин В.Г.- М.: ЦНИИЭИ ЦМ, 1970. 96 с.

3. Сергеев В.В. Классификация конструкций зарядчиков, применяемых на производстве // Бюл. Цветная металлургия. 1979. - № 24. - С. 15.

4. Сергеев В.В. Совершенствование средств и способов пневмозаряжания гранулированных ВВ // Диссертация: канд. техн. наук.- Орджоникидзе: СКГМИ, 1983. (ДСП). 275 с.

5. Сергеев В.В. Совершенствование средств и способов пневмозаряжания гранулированных ВВ // Автореф. дис. канд. техн. наук.- Орджоникидзе: СКГМИ, 1983. (ДСП). 24 с.

6. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Механизация взрывных работ на подземных рудниках. Орджоникидзе: СКГМИ, 1986, 3,5 печ. л.1 . Емекеев В.И. Механизация взрывных работ в горной промышленности. М.: Недра, 1976.- 182 с.

7. Емекеев В.К, Сергеев В.В., Ганичев Г.А. и др. Современные направления создания промышленных ВВ и средств механизации заряжания их для подземных рудников. Орджоникидзе: Ротапринт СКГМИ, 1974.- 206 с.

8. Конов М.К. Исследование способа заряжания восходящих скважин комбинированными зарядами в подземных условиях. Автор дис. канд. техн. наук. Орджоникидзе, СКГМИ, 1981-94 с.

9. Бугайский А.Н. Техника безопасности при механизированном ведении взрывных работ.- М.: Недра, 1977.- 97 с.

10. Сергеев В.В. Анализ существующих способов и средств борьбы с пылью и статическим электричеством // Бюл. Цветная металлургия. — 1980. № 4. - с. 10-13.

11. А.с. 708054 (СССР). Устройство для пневматического заряжания взрывныхполостей гранулированными взрывчатыми веществами/ В.И. Емекеев, В.В. Сергеев и В.Д. Тарасенко // Опубл. в Б.И. 1980. - № 1.

12. А.с. 720156 (СССР). Устройство для пневматического заряжания взрывных полостей гранулированными взрывчатыми веществами/ В.И. Емекеев, В.В. Сергеев // Опубл. в Б.И. 1980. - № 9.

13. А.с. 594798 (СССР). Устройство для пневматического заряжания шпуров и скважин россыпными взрывчатыми веществами/ В.И. Емекеев, В.В. Сергеев,1. A.И. Мусаев и др.

14. Информ. листок. Межотрасл. информ. № 039-79, серия 07-06. Устройство для подачи смачивающей жидкости в зарядный шланг ПЖЗШ-1 (Ардон-1) / Сергеев В.В. // ЦНИИ экон. и информ. ЦМ. 1979.- 2 с.

15. Способ заряжания взрывных скважин гранулитом АС-8 с подачей воды в поток ВВ и устройство для его осуществления/ Б.О. Кертанов, В.В. Сергеев,

16. B.К. Демин и др. // В сб.: Рационализаторские предложения, рекомендуемые для внедрения в производство // ЦНИИ экон. и информ. ЦМ. 1979. - № 6 (330).- С. 1-2.

17. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Совершенствование средств механизации взрывных работ // В сб.: Тезисы докладов научно-технического совещания «Использование энергии взрыва в народном хозяйстве» (27-29 мая 1981 г., Батуми).- Тбилиси, 1981, с. 6-8.

18. Емекеев В.И., Сергеев В.В., Клюев А.Г. Совершенствование средств механизации заряжания шпуров и скважин взрывчатыми веществами // Бюл. Цветная металлургия. 1982. - № 2. - с. 12-14.

19. Комплексная механизация взрывных работ на горнорудных предприятиях / В.А. Салганик, Г.А. Воротеляк и др. Киев: Техника, 1974.-164 с.

20. А.с. 339658 (СССР). Устройство для заряжания скважин россыпными взрывчатыми веществами / И.М. Дульцев и Ю.М. Агафонов // Опубл. в Б.И. — 1972.-№ 17.

21. Мирный В.Н. Вопросы гидромеханического транспорта акватола // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 37: Горное оборудование.- Л., 1968, с. 15.

22. Мирный В.Н. О рациональном типе подземного акванитного зарядчика // Всб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 61: Разработки новых видов горного оборудования для предприятий цветной металлургии.- Л., 1975, с. 51.

23. А.с. 390271 (СССР). Устройство для заряжания шпуров и скважин водонаполненными взрывчатыми веществами / Э.О. Миндели, В.Е. Александров и др. // Опубл. в Б.И. 1973. - № 30.

24. Руководство по технологии заряжания водонаполненных ВВ при проведении горных выработок на шахтах, не опасных по газу и пыли / Э.О. Миндели, Ш.Г. Гасахурдия и др.- М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1973.- 26 с.

25. Александров В.Е., Трубников В.Н. и др. Опытно-промышленное применение водонаполненного ВВ на проходке горных выработок // Бюл. Цветная металлургия. — 1974. № 12. - с. 15.

26. Эйст Ю.А., Кире В.Н., Мирный В.Н. Результаты испытаний центробежного насоса при перекачивании водонаполненных взрывчатых веществ // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 55: Горное оборудование.- Л., 1972, с. 66.

27. Калганов Д.К., Каплан И.И. Шланговый насос для агрессивных жидкостей и пульп // В сб. научно-техн. информ. № 1 ин-та Гипроникель.- М.: Цветметинформация, 1964, с. 70.

28. А.с. 292024 (СССР). Устройство для приготовления простейших взрывчатых веществ / И.Л. Забудкин, В.М. Низовкин и др // Опуб. в Б.И. 1971. - № 4.

29. А.с. 283140 (СССР). Устройство для: пневматического заряжания шпуров и скважин взрывчатыми веществами / А.А. Егупов и Я.М. Арм. // Опубл. в Б.И. 1970. -№31.

30. А.с. 320618 (СССР). Устройство для пневматического заряжания шпуров и скважин взрывчатыми веществами / А.А. Егупов // Опубл. в Б.И. — 1971. № 34.

31. А.с. 185814 (СССР). Машина для заряжания скважин взрывчатым веществом / A.M. Скворцов, П.Л. Сергеев и Ж.Ю. Юлмухамедов // Опубл.- в Б.И. — 1966.

32. А.с. 221623 (СССР). Устройство для пневматического заряжания шпуров взрывчатыми веществами / Е.Г. Легастаев, А.Ф. Ильин и др. // Опубл. в Б.И. — 1968.-№22.

33. А.с. 335396 (СССР). Устройство для пневматического заряжания скважин россыпным взрывчатым веществом / А.К. Новиков, Ю.С. Чирков и др. // Опубл. вБ.И.- 1972.-№ 13.

34. А.с. 320620 (СССР). Пневмозарядчик с дробильным устройством / И.Э. Горбунов, А.В. Шабатин и др. // Опубл. в Б.И. 1971. - № 34.

35. А.с. 337513 (СССР). Машина для заряжания скважин водонаполненными взрывчатыми веществами / О.В. Павлов, А.Г. Печёркин и др. // Опубл. в Б.И. 1972.-№15.

36. А.с. 213744 (СССР). Устройство для пневматического заряжания скважин россыпными взрывчатыми веществами / О.В. Павлов, А.Р. Бабаджанян и В. А. Кралин // Опубл. в Б.И. 1968. - № II.

37. А.с. 355346 (СССР). Устройство для пневматического заряжания взрывных скважин россыпными взрывчатыми веществами / О.В. Павлов, В.П. Бесклубов и др. // Опубл. в Б.И. 1972. -№31.

38. А.с. 403852 (СССР). Устройство для заряжания взрывных скважин взрывчатыми веществами / А.Р. Бабаджанян, В.П. Бесклубов и др. // Опубл. в Б.И. 1973.-№43.

39. Первухин ИИ., Павлов О.В. и др. Установка для заряжания скважин УЗС-6000 // Угольное и горнорудное оборудование. 1972. - С. 38.

40. Бесклубов В.П., Денисов Б.А. и др. Промышленные испытания и внедрение зарядной машины ЗМБ-2 (УЗС-6000) // Горный журнал. 1973.- № 5.- С. 20.

41. Бабаджанян А.Р., Кралин В.А. и др. Технология механизированного заряжания скважин на подземных рудниках комбината «Апатит» // Горныйжурнал. 1973. - № 9. - С. 55.

42. А.с. 338639 (СССР). Устройство для пневматического заряжания шпуров и скважин россыпными взрывчатыми веществами / В.М. Низовкин // Опубл. в Б.И. 1972. - № 16.

43. Янов А.П., Ващенко B.C. Защита рудничной атмосферы от загрязнения.- М.: Недра, 1977.- 263 с.

44. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю. и др. Очистка промышленных газов от пыли.- М.: Химия, 1981.- 392 с.47. -Цыганков А.В., Анпилогов В.К. Наукометрический анализ патентной информации // Безопасность труда в промышленности. — 1978. № 6. - С. 42.

45. Максимов Б.К., Обух А.А. Статическое электричество в промышленности и защита от него.- М.: Энергия, 1978.- 80 с.

46. Справочное пособие по борьбе с пылью в угольных шахтах.- МакНИИ, Кол. авт.- М.: Госгортехиздат, 1963.- 192 с.

47. Инструкция по комплексному обеспыливанию атмосферы подземных рудников цветной металлургии / Коссов П.А.- Свердловск: ЦНИИПП, 1971.206 с.

48. Каталог: Оборудование для борьбы с пылью в подземных горно-разведочных выработках / Сачков А.Ф., Виглин В.Е. и др.- М.: ЦНИГРИ, 1975.- 46 с.

49. А.с. 348724 (СССР), Пылеулавливающая установка / JI.JI. Зорин, В.Д. Буткин и др. // Опубл. в Б.И. 1972. - № 25.

50. Школьникова Р.И. Исследование и обоснование способа пылеулавливания для станков шарошечного бурения // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 37: Горное оборудование.- Л. 113 с.

51. Школьникова Р.И., Андреев В.Г., Враз Р.Я. Отсос и осаждение пыли при бурении скважин колонковыми перфораторами // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 55: Горное оборудование.- Л., 1972, с. 104.

52. Школьникова Р.И., Давыдов В.З. и др. Пылеулавливание при шарошечном бурении на карьерах и новая система очистки воздуха // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 55: Горное оборудование. Л., 1972, с. 79.

53. Школьникова Р.И., Зимин ИД. и др. Пылеулавливание при разбуриваниинегабаритов // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 59: Новое горное оборудование для предприятий цветной металлургии. JL, 1974, с.63.

54. Зимин И.Д., Данков Ю.А. и др. Пылеуловитель для лёгких буровых станков пневмоударного действия // В сб. тр. НИПИГормаша, вып. II: Горные машины.- Свердловск, 1973, с. 63.

55. Зимин В.А., Виноградов B.C. и др. Пылеуловитель для буровых станков с диаметром бурения 200-250 мм // В сб. тр. НИПИГормаша, вып. 12: Горные машины.-Свердловск, 1974, с. 17.

56. Байкеев Р.К. Промышленные испытания метода комплексной очистки рудничного воздуха от пыли // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 37: Горное оборудование.- JL, 1968, с. 136.

57. Давыдов В.З., Школъникова Р.И. и др. Рукавный фильтр для станков шарошечного бурения // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 59: Новое горное оборудование для предприятий цветной металлургии. JL, 1974, с. 58.

58. Савраев В.П., Запасный В.В. Очистка газов свинцовых и цинковых заводов в укрупнённых рукавных фильтрах // Бюл. Цветная металлургия. 1974. - № 4. -с. 33.

59. Десятников Д. Т., Чесноков Н.И. и др. Снижение запылённости рудничной атмосферы.- М.: Госгортехиздат, 1962.- 176 с.

60. Типовая памятка-инструкция ИТР по контролю за применением комплекса средств обеспыливания атмосферы на шахтах и обогатительных фабриках / Коссов П. А.- М.: 1974.- 36 с.

61. А.с. 180155 (СССР). Устройство для улавливания и удаления шлама из скважины / П. М. Емельянов, Э. Г. Чернилов и др. // Опубл. в Б.И. — 1966. № 7.

62. А.с. 182639 (СССР). Аспирационный зонд / B.C. Сергеев, А.И. Ксенофонтов и др. // Опубл. в Б.И. 1966. - № 12.

63. А.с. 381749 (СССР). Устройство для отвода пыли / С.П. Попович, В.А. Лысиков и др. // Опубл. в Б.И. 1973. - № 22.

64. А.с. 373395 (СССР). Пылеприёмное устройство / Д.С. Алексеев, А.К. Звездинский и др. // Опубл. в Б.И. 1972. - № 14.

65. Васселъ Р.Я., Григорьев Ю.В. и др. Борьба с пылью при погрузке руды // Безопасность труда в промышленности. 1978. - № 5. - с. 17.

66. Карагозин Л.Н., Журавлёв В.П. О создании физических основ улавливания пыли // Безопасность труда в промышленности. 1978. - № 5. - с. 60.

67. Сабаткоев М.М., Иваницкая Х.Н., Алборов ИД. Гидропылеосадители «Фиагдон» и Ф-1 // Безопасность труда в промышленности. — 1976. № 5. - с. 19.

68. Опыт борьбы с пылью и газами на подземных рудниках цветной металлургии (Сборник информационных материалов).- М.: Цветметинформация, 1967.- 44 с.

69. Байкеев Р.К., Школьникова Р.И. и др. К расчёту проветривания подземных выработок рудников комбината Печенганикель // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 55: Горное оборудование. -Л., 1972, с. 99.

70. Тарасов В.Н., Сафронов В.И. и др. Вентиляционно-оросительная установка УМП-1 // В сб. тр. НИПИГормаша, вып. 12: Горные машины. Свердловск, 1974, с. 26.

71. Петров И.П., Николаев В.А. Всасывающий способ проветривания как средство борьбы с пылью // Безопасность труда в промышленности. — 1978. -№ 5. С. 30.

72. Салганик В.А., Мец Ю.С. и др. Об эффективности и безопасности механизации взрывных работ при проходке горных выработок // Горный журнал. 1972. - № 6. - с. 25.

73. Семешин В.З. Исследование и разработка средств и способов борьбы с пылью гранулированных ВВ при механизированном ведении взрывных работ в шахтах // автореф. дис. канд. техн. наук. -М.: 1975.-129 с.

74. Методы и средства взрывной отбойки руды / Миндели Э.О., Салганик В.А. и др. М.: Недра, 1977. - 312 с.

75. Новые способы борьбы с пылью в угольных шахтах / Гельфанд Ф. М., Журавлёв В. П. и др. М.: Недра, 1975.- 288 с.

76. Давыдов Д.З. Воздушно-водяное пылеподавление на станках шарошечного бурения // В сб. тр. ин-та Гипроникель, вып. 56: Новое горное оборудование для предприятий цветной металлургии.- JL, 1973, с. 119.

77. Жегалин Я.А., Мальцев A.M. Исследование проветривания водо-воздушной смесью восстающих выработок, проводимых комплексом КПВ-1 // В сб. тр. НИПИГормаша, вып. 6: Горные машины,- Свердловск, 1968, с. 55.

78. Панов Г.Е. Пути снижения пылеобразования в шахтах и на карьерах.- М.: Недра, 1976.- 167 с.

79. Некоторые способы борьбы с пылью и ядовитыми газами при подземных взрывных работах / Дудырев А. Н.- Свердловск, 1971.- 48 с.

80. Комаров В.Б., Килькеев Ш.Х. Рудничная вентиляция.- М.: Металлургиздат, 1959.-416 с.

81. Абрамов Ф.А., Задара В.М. Воздушно-механическая пена для поглощения пыли и газов // Безопасность труда в промышленности. 1978. - № 3.- С. 28.

82. Роменский Л.П. Пена как средство борьбы с пылью.- Киев: Наукова Думка, 1976.- 162 с.

83. Пенный режим и пенные аппараты / Гарат Э.Я., Мухленов И.П. и др.- JL; Химия, 1977.- 304 с.

84. Инструкция по применению воздушно-механической пены для создания предохранительной среды при взрывных работах в тупиковых выработках угольных шахт / Божко B.JL, Воронин П.А. и др.- МакНИИ, ВостНИИ.-Макеевка, 1974.- 19 с.

85. Справочник по буровзрывным работам / Под общ.ред. Друкованного М.Ф.-М.: Недра, 1976.- 632 с.

86. Даннлиди Г. И. Исследование и оптимизация пневмозаряжания гранулированных ВВ с целью снижения интенсивности электризации. Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1979.- 205 с.

87. Контейнерный трубопроводный пневмотранспорт / A.M. Александров, В.Е. Аглицкий и др. М.: Машиностроение, 1979.- 203 с.

88. Трайнис В.В. Параметры и режимы гидравлического транспортирования угля по трубопроводам. М.: Наука, 1970.- 193 с.

89. Статическое электричество в полимерах. Сб. докладов.- JL: Химия, 1968.- 144 с.

90. Временные требования безопасности к заряжающим устройствам. МВК ВД. Информ. вып. № В-194.- М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1968.- 20 с.

91. Временная инструкция по применению россыпных взрывчатых веществ при пневматическом заряжании шпуров и скважин на подземных рудниках Министерства цветной металлургии СССР.- Усть-Каменогорск: ВНИИЦветмет, 1969.- 26 с.

92. Статическое электричество в химической промышленности / Под ред. Дроздова Н.Г.- Л.: Химия, 1971.- 208 с.

93. Электризация жидкостей и её предотвращение / В.В. Захарченко, Н.И. Крячко и др.- М.: Химия, 1975.- 128 с.

94. Рекомендации научно-технического семинара по предупреждению опасности статической электризации аэрозолей взрывчатых веществ при их пневмотранспорте и заряжании. МВК В Д.- М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1976,- 10 с.

95. Емекеев В.И., Шелехов П.Ю. и др. Электрические явления при пневмозаряжании скважин россыпными ВВ // Горный журнал. 1970. - №3. -С. 62.

96. Борьба со статическим электричеством при пневмозаряжании скважин россыпными ВВ/ В.И. Емекеев, Г. А. Ганичев и др.- М.: Цветметинформация, 1970.- 128 с.

97. Инструкция по механизированному заряжанию гранулированными ВВ и эксплуатации зарядного оборудования (в шахтах и рудниках, не опасных по газу и пыли) / В.И. Байда, Ю.С. Мец и др.- Кривой Рог: НИГРИ, 1974.- 62 с.

98. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С. и др. Промышленные взрывчатые вещества. -М.: Недра, 1973.- 320 с.

99. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М.: Недра, 1977.- 253 с.

100. Патент №2039247 (РФ). Доставочно-зарядная машина /Сергеев В.В., Одинцов С.Н. и др. // Опубл. В Б.И., 1995, № 19.

101. Лысенко Ю.К, Семешин В.З. Аэрогидродинамическое пылеподавление при механизированном заряжании шпуров // Горный журнал. 1973 - № 2. -с. 71.

102. В. фон-Ланга. Динамическая теория газов // Горный журнал. Том. IV -Санкт-Петербург: типография и литография А. Траншеля, 1874, с. 77-102.

103. Гидравлика и гидропривод / В.Г. Гейер и др. М.: Недра, 1981. - 295 с.

104. Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: Недра, 1980. - 278 с.

105. Алътшулъ А.Д., Калицун В.И. Гидравлические сопротивления трубопроводов. М.: Стройиздат, 1964. - 99 с.

106. Алътшулъ А.Д. Гидравлические сопротивления. М.: Недра, 1982. - 224 с.

107. Цейтлин Ю. А., Мурзин В.А. Пневматические установки шахт. М.: Недра, 1985.-351 с.

108. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов: Справочное пособие. -М.: Машиностроение, 1975. 272 с.

109. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник / Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О.В. Ложкин и др. М.: Машиностроение, 1981. - 408 с.

110. Герасименко Г.П. Комплексное использование пневматической энергии при отработке глубоких месторождений. М.: Недра, 1971. - 110 с.

111. Объемные гидравлические приводы / Т.М. Башта. М.: Машиностроение, 1968.-628 с.

112. Велъшоф Г. Пневматический транспорт при высокой концентрации перемещаемого материала. М.: Колос, 1964. - 160 с.

113. Вдовенко О.П. Пневматический транспорт на предприятиях химической промышленности. М.: Машиностроение, 1966. - 140 с.

114. Дзядзио A.M., Кеммер А.С. Пневматический транспорт на зерноперерабатывающих предприятиях. М.: Колос, 1967. - 295 с.

115. Урбан Я. Пневматический транспорт. М.: Машиностроение, 1967. - 256 с.

116. Коробов М.М., Кондаков В.Н. Пневмо-, гидро- и аэрозольтранспорт напромышленных предприятиях. Киев: Техшка, 1967. - 319 с.

117. А.Е. Смолдырев. Гидравлический и пневматический транспорт в металлургии и горном деле // М.: Металлургия, 1967, 367 с.

118. Пневматический транспорт деревообрабатывающих предприятий / Г.Ф. Козориз//М.: Машиностроение, 1968. 122 с.

119. Современные пневмокамерные насосы для транспортирования цемента и других пылевидных материалов / А.И. Матвеев / Обзор: серия Строительные и дорожные машины, раздел Строительные машины и лифты. М.: ВНИИСтройдормаш, 1969. - 55 с.

120. Смолдырев А.Е. Трубопроводный транспорт (элементы теории и основы расчета). М.: Недра, 1970. - 272 с.

121. Остроушко И.А. Пневматическое заряжание шпуров и скважин. М.: Металлургиздат, 1958. - 44 с.

122. И.А. Остроушко, Е.Г. Бобин, В.И. Емекеев и др. Механизация взрывных работ (механизация заряжания и забойки шпуров, взрывных скважин и минных камер). М.: Госгортехиздат, 1962. - 128 с.

123. Емекеев В.И., Маръенков В.В., Бирюков И.А. Механизация заряжания камер и скважин россыпными ВВ. Орджоникидзе: СОКИ, 1964. - 59 с.

124. Тамбиев Г.И. Исследование параметров и технологии взрывных работ при механизированном заряжании гранулированными ВВ / автореф. дис. канд. техн. наук. Алма-Ата-Фрунзе: КазПТИ - ИФ и МГП АН Кирг. ССР, 1972.

125. Методы расчета пневмотранспорта гранулированных ВВ при заряжании шпуров и скважин /П.И. Сенцов. Новокузнецк: ВостНИГРИ, 1982. - 28 с.

126. Исследование работы пневматической форсунки в грануляторе с псевдоожиженным слоем / Г.А. Минаев, Н.А. Шахова, П.Г. Добрыгин, JI.K. Васанова // Процессы и аппараты химической технологии. 1974. - № 7. - С. 52-56.

127. О динамике взаимодействия пылевого потока и факелов диспергированной воды / В.Н. Болован // Известия вузов: Горный журнал. — 1976.-№2.- С. 107-110.

128. Беляев А.А., Рогайлин М.И. Низкотемпературные методы сжигания угля вкипящем слое. // Обзорная информация, вып. 4: Обогащение и брикетирование угля. М.: ЦНИЭИуголь, 1986. - 42 с.

129. Яцун В.В. Обоснование параметров пневмотранспортирования закладочного материала вибрационно-пневматическими машинами цикличного действия / Автореф. дис. канд. техн. наук. Днепропетровск: ИГТМ АН УССР, 1991. - 17 с.

130. Шевякии В.Н. Разработка методов и средств повышение эффективности аэросмесевых пневмотранспортных комплексов железорудных горных предприятий //Автореф.: дис. докт. техн. наук. М.: МГГУ, 1994. - 29 с.

131. Емекеев В.И., Сергеев В.В., Беляев В.Г. Основные технические требования к увлажняющим устройствам и камерным зарядчикам // Раб. деп. ЦНИИЭИ ЦМ 22.09.86, 1468-86 Деп., 14 с.

132. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Увлажняющие устройства и камерные зарядчики // Безопасность труда в промышленности. 1988. - № 11. - с. 5961 с.

133. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Создание и исследование средств механизации заряжания современных пластичных взрывчатых веществ для подземных горных работ // Отчет о НИР СКГМИ. Орджоникидзе, 1973.- 120 с.

134. А.с. 979632 (СССР). Пневмоцилиндр для зарядчика / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев и др. // Опубл. в Б.И. 1982. - № 45.

135. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Комплексная механизация заряжания шпуров и скважин на Урупском и Быковском рудниках // Отчет о НИР СКГМИ. -Орджоникидзе, 1986. 85 с.

136. А.с. 901521 (СССР). Пневматический зарядчик взрывчатых веществ //В.В. Сергеев, В.И. Емекеев и др. // Опубл. в Б.И.- 1982. № 4.

137. Горский В.Г., Адлер Ю.П. Планирование промышленных экспериментовмодели статики). М.: Металлургия, 1974. - 264 с.

138. Румишнский JI.3. Математическая обработка результатов эксперимента. Справ, руководство. М.: Наука, 1971. - 192 с.

139. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н. и др. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Л.: Изд-во Ленинг. ун-та, 1974. -79 с.

140. Батунер Л.М., Позин М.Е. Математические методы в химической технике. -Л.: Химия, 1971.-824 с.

141. Ахназарова СМ., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высш. школа, 1978. - 319 с.

142. Основные типы зарядчиков и средства комплексной механизации для подземных горных работ. / Емекеев В.И., Сергеев В.В. В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности. - М.: Недра, 1976 г. - с. 6-39.

143. Емекеев В.И., Сергеев В.В., Авакян О.А. Механизация и автоматизация взрывных работ. Орджоникидзе: Терек, 1989, 3,5 п.л.

144. Сергеев В.В. Перспективы НИР СКГМИ на XII и XIII пятилетки в области механизации и автоматизации взрывных работ. // В сб. «Тез. докл. НТК, посвящ. 50-летию научно-исследовательского сектора СКГМИ». — Орджоникидзе, 1988. с. 206.

145. А.С. 1739177 (СССР). Пневматический зарядчик для непатронированных взрывчатых веществ / Сергеев В.В. и др. Опубл .в Б.И. 1991, 45

146. Механизированное беспатронное заряжание пластичными взрывчатыми веществами. / Емекеев В.И., Сергеев В.В. В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности. - М.: Недра, 1976 г. - с. 155-173.

147. Сергеев В.В. и др. Совершенствование буровзрывного комплекса с использованием доставочно-зарядного оборудования в условиях

148. Тырныаузского ВМК. // В сб. Тезисы докладов научно-технического совещания «Применение ресурсосберегающей техники и технологии на карьерах цветной металлургии (Кафан, октябрь, 1988 г.)», Ереван, 1988. — с. 13-14.

149. Информ. листок. Межотрасл. информ. № 3-90. Система механизации взрывных работ на подземных рудниках / Сергеев В.В., Одинцов С. — Орджоникидзе: Сев.- Осетин. ЦНИИ, 1990, 3 с.

150. Сергеев В.В. и др. Перспективы развития типоразменого ряда доставочно-зарядных машин ДЗМ-Т (Баксан). // В сб. «Научно техн. конференция, посвященная 60-летию СКГМИ (Тез. докл.), Владикавказ, 1991, с. 90.

151. Информ. листок. Межотрасл. информ. № 104-92. Доставочно-зарядная машина ДЗМ-5Т (Баксан-5) / Сергеев В.В. и др. Орджоникидзе: Сев. -Осетин. ЦНИИ, 1992. - 3 с.

152. А.с. 1003589 (СССР). Устройство для пневматического заряжания рассыных и пластичных взрывчатых веществ / Емекеев В.И., Сергеев В.В. идр.- Опубл. в БИПМ, 2000, 9

153. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Внедрение увлажняющих устройств и смачивающих жидкостей при пневматическом заряжании гранулированных ВВ / Бюл. Цветная металлургия, 1984, № 3, с. 19-21.

154. Устройство ПЖЗШ для подачи смачивающей жидкости в зарядный шланг. Техническое задание: ПЖЗШО. ОО. ОО. ОО. ТЗ / Сост. Сергеев В.В. -Орджоникидзе, СКГМИ, 1978. 26 с.

155. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Мероприятия по механизации заряжания шпуров и скважин гранулированными ВВ // Бюл. Цветная металлургия, 1983, №1, с. 17.

156. Емекеев В.И., Сергеев В.В., Айдаров А.Б. Совершенствование механизации взрывных работ на рудниках Садонского СЦК / Отчёт СКГМИ. -Орджоникидзе, 1979. 40 с. - № Б783489, CP НИР и ОКР: Науки о Земле. //. Горное дело. - 1980. - № 2. - с. 15.

157. Информ. листок. Межотрасл. информ. № 100-83. Устройство для пневматического заряжания взрывных полостей гранулированнымивзрывчатыми веществами / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев — Орджоникидзе: Сев. Осетин. ЦНИИ, 1983. - 3 с.

158. Емекеев В.И., Сергеев В.В. Совершенствование средств механизации взрывных работ // В сб. Тезисы докладов научно-технического совещания «Использование энергии взрыва в народном хозяйстве (27-29 мая 1981 г., Батуми). Тбилиси, 1981, с.6-8.

159. Емекеев В.И., Сергеев В.В. и др. Новые конструкции пневматических зарядчиков для пластичных взрывчатых веществ и их расчет. — Деп. В ЦНИИЭИцветмет 14.02.84 №1112-84 Деп. 14 с.

160. Емекеев В.И., Сергеев В.В. и др. Расчет производительности мембранных увлажняющих устройств для пневматических заряжающих механизмов — Деп. ЦНИИЭИцветмет 08.08.86 №1453-86 Деп. 16 с.

161. Камерные пневматические зарядчики КПЗП-1 (Кавказ-1) и КПЗП-4 (Кавказ-4) для непатронированных взрывчатых веществ. Техническое задание: КПЗПО. 00.00. ОО. ТЗ / Сост. Сергеев В.В. Орджоникидзе, СКГМИ, 1975.-36 с.

162. Емекеев В.И. Сергеев В.В. Создание и исследование средств механизированного заряжания алтагенов на подземных горных работах/

163. Отчёт СКГМИ. Орджоникидзе, 1975, 113 е.- № Б484448, CP НИР и ОКР: Науки о Земле // Горное дело. - 1976. - № II. - с. 51.

164. А.с. 467645 (СССР). Пневматический зарядчик дли пластичных взрывчатых веществ / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев, Г.А. Ганичев и др., Опубл. в БИПМ, 2004, № 27

165. Емекеев В.И., Сергеев В.В. и др. Выбор, исследование и внедрение составов смачивающих жидкостей при пневматическом заряжании гранулированных ВВ // Бюл. Цветная металлургия, 1980, № 22, с. 35-37.

166. А.с. 733343 (СССР). Камерный пневматический зарядчик «Кавказ» для пластичных взрывчатых веществ / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев и Г.А. Ганичев. // Опубл. в БИПМ, 2004, № 27

167. А.с. 1213791 (СССР). Пневмозарядчик гранулированных взрывчатых веществ / В.В. Сергеев, В.И. Емекеев, // Опубл. в БИПМ,. 2000, № 9, с. 294.

168. Андреева JI.E. Упругие элементы приборов.- Машиностроение, 1981.- 392 с.

169. Справочник инженера-шахтостроителя. В 2-х томах, т.1. / Под ред. Б .Я. Седова и др. М: Недра, 1972.Г. - 504 с.

170. Феодосъев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1979.- 560 с.

171. Ларионов Л.В., Осипович А.А. и др. Линеаризация ёмкостного преобразователя давления // Приборы и средства автоматики. — 1977. № II. - с. 33-35.

172. Романенко Н.Т., Сологуб В.Н. Динамические характеристики мембранных механизмов // Известия вузов: Машиностроение. 1968. - № 5. - С. 103-107.

173. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. -Машиностроение. 1979.- 424 с.

174. А.А. Боек. Справочник взрывника. Киев: Госиздат технической литературы УССР, 1963. - 528 с.

175. Коваль В.П. Гидравлика и гидропривод горных машин. М.: Машиностроение, 1979.- 319 с.

176. Астахов А.В., Пономаренко Ю.Ф. Гидропривод рудничных машин М.:1. Недра, 1981.- 197 с.

177. А.с. 1566866 (СССР). Пневматический зарядчик гранулированных ВВ / Сергеев В.В.и др. // Опубл. В БИПМ, 2000, № 9, с. 295.

178. Сергеев В.В., Бондарь И.М., Баланина С.М. и др. Изменение смачиваемости гранулированных ВВ // В сб.: Научно-техническая конференция, посвященная 50-летию СКГМИ (Тезисы докладов). — Орджоникидзе, 1981, с.50-51.

179. Зимон АД. Адгезия жидкости и смачивание. М.: Химия, 1974. - 416 с.

180. Сергеев В.В., Музаев И.Д. Разработка математической модели работы зарядчика при продувке взрывных полостей сжатым воздухом // В сб. Пути развития горного производства (К 150-летию Садонского свинцово-цинкового комбината). Владикавказ: 1993, с. 74-77.

181. Современные отечественные пластичные ВВ для подземных горных работ. Емекеев В.И., Сергеев В.В., В кн. Механизация взрывных работ в промышленности. -М.: Недра, 1976. - с. 148-154.

182. Сергеев В.В. Теоретические основы работы камерного пневмозарядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом // В сб. (К 50-летию электромеханического факультета СКГТУ). Владикавказ, 1995.

183. Дьяконов В.П. Система MathCAD: Справочник М.: Радио и связь, 1993. -128 с.

184. Сергеев В.В., Вербицкий А.В. Численное решение математической модели работы зарядчика при продувке взрывных полостей сжатым воздухом // В сб. Вестник МАНЭБ, № 8 (13). Владикавказ, 1999, с. 27-29.

185. Сергеев В.В., Вербицкий А.В. Численное решение математической модели работы зарядчика при продувке взрывных полостей сжатым воздухом // В сб. Науковий в1сник НГАУ, № 2. Днепропетровск, 1999, с. 19-20.

186. Сергеев В.В. Теоретическое исследование работы камерного пневмозарядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом // В сб. тр. СКГТУ, вып. 4-й. Владикавказ, 1997, с. 138-141.

187. Гришко. А.П. Стационарные машины карьеров. М.: Недра, 1965. - 316 с.

188. Мурзин В.А., Цейтлин Ю.А. Рудничные пневматические установки. М.: Недра, 1965. - 316 с.

189. Сергеев В.В., Герасименко Г.П. Теоретическое исследование работы камерного пневмозарядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом // В сб. тр. СКГТУ, вып. 3-й. Владикавказ, 1997, с. 201-212.

190. Сергеев В.В., Герасименко Г.П. Теоретическое исследование работы камерного зарядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом // В сб. тез. докл. РНТК «Крайний север-96. Технологии, методы, средства. Механика». Норильск: 1996, с. 31-32.

191. Сергеев В.В., Музаев ИД. О работе камерного пневмозарядчика в режиме продувки взрывной полости сжатым воздухом // В сб. «Труды СевероКавказского государственного технологического университета», вып. 3. — Владикавказ, 1997, с. 194-200.

192. Сергеев В.В. и др. Графическое представление камеры зарядчика от взрывчатого вещества при заряжании шпуров и скважин гранулированными ВВ // В сб. Горный информ.-аналит. бюл. «Неделя горняка 2001», № 11, М.: МГГУ, 2001, с. 211-213.

193. Алътшулъ А.Д. Примеры расчетов по гидравлике. М.: Стройиздат, 1976.

194. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник, Л.: Машиностроение, 1970.

195. Сборник правил и руководящих материалов по котлонадзору. М.: Недра, 1971.

196. ОСТ 24.073.02. Машины зарядные для подземных горных работ.

197. Хашимов М.Х Промышленные испытания образцов и использование оборудования из титана на Ферганском заводе азотных удобрений.

198. Техническая и экономическая информация. Серия: Оборудование, его эксплуатация, ремонт и защита от коррозии в химической промышленности. НИИТЭХИМ, 1973, вып. 10.

199. Сухотин A.M., Антоновская Э.И., Поздеева А.А., Солодкова Л.И. Стойкость конструкционных материалов в нитрат-нитридном расплаве // Химическая промышленность, 1974, № 1.

200. Справочник азотчика, И. М.: Химия, 1969.

201. Ривлин Ю.И., Короткое М.А., Чернобыльский В.Н. Металлы и их заменители. Справочник. М.: Металлургия, 1973.

202. Ануръев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. Т. 1. — М.: Машиностроение, 1973.

203. ОСТ 26-291-71 Сосуды и аппараты сварные стальные. Технические требования.

204. Данилиди Г. И. Исследования и оптимизация пневмозаряжания гранулированных ВВ с целью снижения интенсивности электризации. Автореф. Дис. канд. техн. наук. М.: 1979. -205 с.

205. Емекеев В.И., Сергеев В.В., Беляев В.Г. Технико-экономические показатели механизированного заряжания взрывных полостей. Орджоникидзе, 1974. — 46 с.

206. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. М., 1977. - 54 с.

207. Здоров В.М., Павловский Л.Г. Методология определения экономической эффективности новых взрывчатых веществ. МВК ВД, информ. вып. № В-159. - М.: ИГД им А.А. Скочинского, 1965. - 26 с.

208. Методика определения экономической эффективности новых взрывчатых веществ. // МВК ВД, информ. вып. № В-189. / Л.Г. Павловский, В.М. Здоров -М.: ИГД им А.А. Скочинского, 1967. 34 с.

209. Технико-экономические показатели механизированного заряжания / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев // В кн.: Механизация взрывных работ в промышленности. М.: Недра, 1976, с. 173-177.

210. Информ. листок. Межотрасл. информ. № 90-87. Двухкамерный зарядчик с ручным управлением / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев Орджоникидзе: Сев. — Осетин. ЦНИИ, 1987. - 3 с.

211. Сергеев В.В. Механизация и автоматизация средство повышения производительности и экологического комфорта пневмозаряжания взрывных полостей // В сб. Труды 2-й междунар. конф. «Безопасность и экология горных территорий». - Владикавказ, 1995, с. 355-358.

212. А.с. 764433 (СССР). Устройство для доставки зарядного шланга в восходящую скважину и заряжания ее россыпными ВВ / В.И. Емекеев, В.В. Сергеев и др. Опубл. в БИПМ. 2004, 15

213. А.с. 682649 (СССР). Устройство для индикации не взорвавшихся остатков ВВ в шпурах и скважинах / В. И. Емекеев, В.В. Сергеев и др. Опубл. в БИПМ. 2004, 15

214. Сергеев В.В. Преобразование пневматической схемы пневмозаряжания взрывных полостей в схему электрического аналога // В сб. Тез. докл. НТК СКГТУ, поев. 50-летия победы над фашисткой Германией. Владикавказ: Терек, 1995.

215. Сергеев В.В. Пневматические зарядчики с точки зрения теории автоматического регулирования. // В сб. НТК, поев. 60-летию СКГМИ (тез. докл.), Владикавказ, 1991, с. 78-80.

216. Патент 240611 (СССР). Устройство для пневматического транспортирования порошкообразных и зернистых материалов / Хорст Кунт //Опубл. в БИ, 1969, № 12.

217. А.с. 288651 (СССР). Устройство для пневматического транспортирования порошкообразных и зернистых материалов / Рубинчик Ф.М. // Опубл. в БИ, 1970, № 36.

218. ГОСТ 8318-57. Рукав резинотканевый.

219. А.с. 541748 (СССР). Магистраль для пневматического транспортирования вязких материалов / Сергеев В.В. и др. // Опубл. В БИ. 1977, № 1.

220. А.с. 1545718 (СССР). Устройство для заряжания шпуров и скважин пластичными липкими ВВ / Сергеев В.В. // Опубл. в БИПМ, 2000, № 8, с.

221. А.с. 1773149 (СССР). Способ заряжания шпуров и скважин непатронированными пластичными липкими взрывчатыми веществами / Сергеев В.В. // Опубл. в БИПМ, 2000, № ю, с. 234.

222. А.с. 733342 (СССР). Устройство для заряжания шпуров и скважин рассыпными взрывчатыми веществами / Емекеев В.И., Сергеев В.В., Крючков В.П. // Опубл. в БИПМ, 2004, №15

223. А.с. 841439 (СССР). Устройство для заряжания шпуров и скважин рассыпными взрывчатыми веществами / Емекеев В.И., Сергеев В.В., Крючков В.П. // Опубл. в БИПМ, 2004, №15

224. Типовые схемы комплексной механизации взрывных работ для подземных рудников. 424 А ТВР - Алма-Ата, 983г. - 50 с.

225. Вспомогательные средства механизации взрывных работ / М.Е. Ерофеев, A.M. Бейсебаев и др. экспресс-информация.

226. Единые правила безопасности при взрывных работах. М.: Недра, 1976г. -268 с.

227. Справочник по буровым работам. / М.Ф. Друкованный, JI.B. Дубнов и др. -М.: Недра, 1976г.-631 с.

228. Оборудование и средства для комплексной механизации процессов взрывных работ на подземных рудниках. / Д.В.Ерофеев, A.M. Бейсебаев и др. экспресс-информация. Серия 52.01.85, вып. 89. - Алма-Ата: Каз НМИНТИ, 1983г.-41 с.

229. ГОСТ 18477-79. Контейнеры универсальные. Типы. Основные параметры и размеры. 14 с.

230. ОСТ 48-156-79 ССБТ. Оборудование для доставки ВВ к механизации заряжания шпуров, скважин, минных камер. Общие требованиябезопасности, М.: ЦНИИцветмет экономики и информации.

231. Механизация взрывных работ. / Под ред. М.Ф. Друкованного. М.: Недра, 1984. - 248 с.

232. Требования к устройству подземных пунктов для хранения, осмотра, ремонта и испытаний зарядной техники. / Сопровод. письмо МЦМ СССР от 04.12.1984г. № KA-I8724/40. М.: ПМП ГВЦцветмет, 1984г. - 2с.

233. Справочник по горнорудному делу. / Под ред. В.А. Гребенюка, Я.С. Пыжъянова и И.В. Ерофеева. М.: Недра 1983г. - 816с.

234. Инструкция по контролю качества ВВ. Письмо МЦМ СССР от 25.12.1984г. №КА-20044/40.

235. Правила перевозки, взрывчатых материалов транспортом. Приказ МЦМ СССР от 31.01.1984г. №76.

236. ГОСТ 19747-74. Транспортирование ВВ в контейнерах. Общие требования.

237. Подземные расходные склады ВМ ячейкового типа для рудников черной металлургии. Типовой проект № 705-3-24/79. Кривой Рог: Кривбасспроект, 1979.

238. Прирельсовая база на станции Нартан. Площадка для перегрузки и экспедиции ВМ. Черт. № 0194682. Орджоникидзе: Кавказгипроцветмет, 1981 г.-6 л.

239. Временная инструкция по транспортированию и хранению ВВ в контейнерах на ТВМК. JL: Гипроникелъ, 1976 г. - 10 с.

240. Поверхностный базисный склад аммиачно-селитренных ВВ. Т11 704-3-22. Южгипроруда, 1973 г.

241. Инструкция по устройству и эксплуатации подземных: раздаточных камер и участковых пунктов хранения взрывчатых материалов на шахтах ирудниках цветной металлургии. Письмо М1ДО СССР от 28.05.85 № КА -8720/40. 40 с.

242. Замок накладной ЗН (кодовый). ТУ 465-417-82. Паспорт и инструкция по эксплуатации. - 6 с. - 155500, г. Фурманов, Ивановской обл., завод Темп.

243. Прибор-сигнализатор «Атлас-3». Паспорт. - Л.: Ломоносовская типография «Ленукриздата», 1982 г. - 30 с.

244. ГОСТ 19667-74 Контейнер специализированный массой брутто 5 т для штучных грузов.

245. ГОСТ 9078-74. Поддоны плоские Типы. Основные параметры и размеры.

246. А.с. № 1399463 (СССР). Подземный расходный склад взрывчатых материалов для подземной добычи полезных ископаемых. / Сергеев В.В., Емекеев В.И., Мещеряков Ю.А., Мусин ВД., Бозиев А.0. // Опубл. в Б.И., 1988, №20.

247. Машина зарядная УЛЬБА-100. Руководство по эксплуатации 3626.00.00.000РЭ. Усть-Каменогорск: ВНИИЦВЕТМЕТ 1964 г. -41 с.

248. Машина зарядная Катунь. Руководство по эксплуатации. Усть-Каменогорск: ВНИИЦВЕТМЕТ.

249. Типовые схемы комплексной механизации взрывных работ. Получение ВВ от заводов-изготовителей в бумажной мешкотаре. Установка для снимания мешкотары. МЧМ СССР Южгипроруда, г. Харьков.

250. Ананьин Г.П., Голутвин В. А., Завьялов Л.И., Арсланов Н.К. Автомобильный транспорт при подземной разработке полезных ископаемых. М.: Недра, 1973 г 160 с.

251. Ткаченко A.M., Вороненко В.К. Комплексная механизация и автоматизация буровых и взрывных горных работ на рудниках Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1986 - 168 с.

252. Испытание пакетной технологии грузопереработки ВВ. / Ольшанский Е.Н., Бейсебаев A.M., Городецкий И.З. и др. // Горный журнал, 1982, №3, с.37-39.