CC BY
20
- © Г.Н. Волченко, 2012
УДК 622.233:622.235:622.831 Г.Н. Волченко
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ СХЕМ КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОГО ВЗРЫВАНИЯ НА ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
Взрывная отбойка массивов в условиях повышенного горного давления характеризуется ухудшением качества дробления и повышенным расходом взрывчатых веществ. Предложены способы отбойки, позволяющие посредством формирования в блоке ослабляющих полостей трансформировать напряжения сжатия в растягивающие напряжения, в поле которых процесс разрушения протекает менее энергоемко.
Ключевые слова: схема короткозамедленного взрывания, перераспределение напряжений, моделирование процесса разрушения.
С целью подтверждения теоретических изысканий по совершенствованию технологической схемы короткозамедленного взрывания (КЗВ) «синусоида» и выявления возможности инициирования экзогенных процессов на базе внутренней потенциальной энергетики напряженных массивов были проведены экспериментальные исследования на физических моделях по методике, описанной в работе [1]. Испытания проводились без имитации зажимающей среды. Взрывной бокс представлен на рис. 1. В качестве устройства статического нагружения модели, из-за простоты и эффективности разработан резиновый динамометр. Он состоит из резиновой пластины 1Ф-1-ТНКЩ-С ГОСТ 7338-90, помещенной между двумя стальными пластинами, одна из которых контактирует с прижимными винтами, а другая с торцом взрываемой физической модели. Для осуществления фиксированной нагрузки получен тарировоч-ный график динамометра, отражаю-
щий увеличение периметра резиновой прокладки от величины сжимающей нагрузки. Измерение увеличения периметра резинового динамометра осуществляли гибкой измерительной линейкой.
Взорванная масса подвергалась фотографированию и ситовому анализу с получением распределения гранулометрического состава и определением диаметра среднего куска ёср.
Из анализа статистической обработки опытных данных можно сделать следующие выводы:
1. При взрыве по традиционному (прямолинейный фронт отбойки) варианту (рис. 1 а, б, в) при следующих нагрузках: о = 0, о = 0,15 [ст]сж, о = =0,35 [о]сж, о = 0,50 [о]сж, о = 0,60 [о]сж, о = 0,75 [о]сж диаметр среднего куска равен ёср = 11, 2 мм, ёср = 13, 3 мм, ёср = 16, 1 мм, ёср = 18,52 мм, ёср = 19, 5 мм, ёср = 21,6 мм соответственно.
2. При обработке экспериментальных данных выявлено линейное эмпирическое уравнение зависимости вида
о'ср / <ср0 = 1, 075 + 1, 34 о / [о]сж> при корреляционном отношение равным П = 0,98.
3. При взрыве по предложенной ресурсосберегающей схеме КЗВ «синусоида» (см. рис. 1 г, д, е) при аналогичных нагрузках диаметр среднего куска принимал значения соответственно <ср = 12,6 мм, <ср = 13,5 мм, <ср = 14, 7 мм, аСр = 15,7 мм, <ср = 16, 3 мм, <ср = 17, 2 мм.
4. На основе экспериментальных данных получено эмпирическое уравнение <ср / <ср0 = 1 + 0, 19 а / [с]сж, справедливость которого подтверждается корреляционным отношением, равным п = 0,99.
5. Графически данные полученных зависимостей представлены на рисунке 2, по которым видно, что < ср по предлагаемой схеме КЗВ «синусоида» растет медленней.
6. Необходимо отметить, что при а = 0, диаметр среднего куска по традиционной схеме меньше, чем по предлагаемой, однако с приложением и увеличением нагрузки значение
<ср снижается, а при а > 0, 18 [а]сж диаметр среднего куска <ср по предлагаемой схеме приобретают значения ниже, чем при традиционной схеме взрывания. Это не смотря на то, что количество вспомогательных зарядов для оконтуривания ВКЗ при предлагаемой схеме КЗВ снижено в 2 раза, и расход ВВ на отбойку снижен на 35 %.
7. На рис. 3, отображающем эти закономерности, можно установить границу рациональной области применения предлагаемой схемы КЗВ «синусоида» при разрушении физических моделей: при а > 0, 18 [а]сж.
8. Можно предположить, что при а > 0, 18 [а]сж увеличивается уровень активации высвобождения энергии упругих деформаций. Предлагаемая схема взрывания реализует механизм использования энергии упругих деформаций, формирования обширных зон растягивающих напряжений, интенсивных волн разгрузки, позволяющих снизить энергоемкость взрывного разрушения модельного материала.
Рис. 1. Характер влияния сжимающей нагрузки а = 0,75 [а]сж на качество взрывного дробления физических моделей
Рис. 2. Зависимость изменения среднего диаметра куска от приложенной нагрузки к модели:
1 — с прямым развальным рядом; 2 — с синусоидальным развальным рядом
Рис. 3. Определение областей рационального применения исследуемых схем взрывания:
1 — с прямым развальным рядом; 2 — с синусоидальным развальным рядом
В настоящее время применение технологии массовой отбойки технологических блоков с комплексным использованием вертикальных концентрированных и пучковых зарядов ВВ получила широкое распространение на Таштагольском, Абаканском, Шерегешском рудниках [2]. Данная технология включает применение вертикальных концентрированных зарядов (ВКЗ) и пучковых зарядов ВВ для взрывного разрушения технологических блоков. Пучковые заряды несут вспомогательную функцию, инициируются первыми ступенями замедления в общей схеме КЗВ и этим обеспечивают
оконтуривание массива вокруг ВКЗ. ВКЗ формируют в восстающих выработках малого диаметра (800— 1200 мм) и взрывают последними ступенями замедления, на которые приходится основной объем разрушаемого массива.
Основная идея этой разработки, как говорилось выше, заключается в том, что первыми ступенями замедления инициируют пучковые (вспомогательные) заряды ВВ, которые оконтуривают массив, для более эффективного последующего взрыва зарядов ВКЗ. Логичность данной схемы взрывания не вызывает сомнения при отбойке ненапряженных массивов. В удароопасных условиях, при наличии высоких гравитационно-тектонических напряжений, такой подход, на наш взгляд не рационален, так как оконтуривание массива пучковыми зарядами ВВ не позволяет использовать энергию напряжений, упругих деформаций для дополнительного воздействия на отбиваемый ВКЗ массив. Проведенные ранее исследования [3] по разработке и исследованию способов взрывной отбойки технологических блоков с учетом напряженно-деформированного состояния позволили обоснованно подойти к разработке перспективных схем КЗВ. С целью подтверждения теоретических изысканий были проведены опытные взрывы на физических моделях. На рис. 4 (а, б — традиционный вариант; в, г — предлагаемый) представлена характерная картина взрывного разрушения моделей
Рис. 4. Характер взрывного разрушения физических моделей, моделирующих комплексное использование вертикальных концентрированных и пучковых зарядов ВВ при исходной сжимающей нагрузке с = - 0, 75 /с]сж:
а, б — традиционная схема КЗВ; в, г — предлагаемая схема КЗВ; 0, I, II — очередность взрывания
без учета влияния массива зажимающей среды на результаты дробления (отбойка производилась на две свободные поверхности модели) при прилагаемой нагрузке а = - 0,75 [а]сж .
Взорванная масса подвергалась фотографированию и ситовому анализу с получением распределения гранулометрического состава и определением диаметра среднего куска <зСр.
Из анализа опытных данных можно сделать следующие выводы:
1. При взрыве по традиционному варианту при следующих нагрузках: о = 0, о = 0, 25 [ст]сЖ, о = 0, 50 [о]сЖ, о = 0, 75 [о]сЖ диаметр среднего куска равен <<ср = 14, 7 мм, <ср = 15, 87 мм, а'ср = 17,04 мм, <ср = = 18,2 мм соответственно (см. рис. 4 а, б).
2. При обработке экспериментальных данных выявлено линейное
эмпирическое уравнение зависимости вида <ср / <ср0 = 1 + 0, 32 о / [о]сж, при корреляционном отношение равным п = 0, 98.
3. При взрыве по предложенной ресурсосберегающей схеме КЗВ (см. рис. 4 в, г) при аналогичных нагрузках диаметр среднего куска принимал значения соответственно <ср = 15,2 мм, <ср = 15,97 мм, <ср = 16,74 мм, <ср = =17,5 мм.
4. На основе экспериментальных данных получено эмпирическое уравнение <ср / <ср0 = 1 + 0, 19 а / [а]сж, справедливость которого подтверждается корреляционным отношением, равным п = 0,99.
5. Графически данные полученных зависимостей представлены на рис. 5, по которым видно, что < ср от прилагаемой а по предлагаемой схеме КЗВ растет медленней.
Рис. 5. Зависимость среднего диаметра куска от приложенной нагрузки к физической модели:
то, что количество вспомогательных зарядов для оконтуривания ВКЗ при предлагаемой схеме КЗВ снижено в 2 раза, и расход ВВ на отбойку снижен на 35 %.
7. На рис. 6, отображающем эти закономерности, можно установить границу рациональной области применения предлагаемой схемы КЗВ при разрушении физических моделей: при а > 0, 3 [а]сж.
8. Можно предполо-
1 — традиционная схема КЗВ; 2 — предлагаемая схема жить, что при а > 0,3 [а]с
КЗВ
Рис. 6. Определение областей рационального применения исследуемых схем взрывания:
1 — традиционная схема КЗВ; 2 — предлагаемая схема КЗВ
6. Необходимо отметить, что при а = 0 диаметр среднего куска по традиционной схеме меньше, чем по предлагаемой, однако с приложением и увеличением нагрузки значение аср снижается, а при а = 0,3 [а]сж диаметр среднего куска аср по предлагаемой схеме приобретают значения ниже, чем при традиционной схеме взрывания. Это не смотря на
увеличивается уровень активации высвобождения энергии упругих деформаций, что подтверждается работой [4]. Предлагаемая схема взрывания реализует механизм использования энергии упругих деформаций, формирования обширных зон растягивающих напряжений, интенсивных волн разгрузки, позволяющих снизить энергоемкость взрывного разрушения модельного материала. При этом можно отметить качественное дробление модели в той части, где должны формироваться области растягивающих напряжений (рис. 9, г).
9. Привлекает внимание наличие при обеих схемах взрывания областей нерегулируемого дробления, расположенных в торцевых частях моделей, что требует размещения там дополнительных зарядов ВВ и инициирования их после взрыва ВКЗ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Машуков В. И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. — М.: Недра, 1976. — 248 с.
2. Викторов С.Д., Еременко A.A., Зака-линский В. М., Машуков И. В. Технология крупномасштабной взрывной отбойки на удароопасных рудных месторождениях Сибири. — Новосибирск: Наука, 2005. — 212 с.
3. Волченко Г.Н. Разработка способов взрывной отбойки рудных блоков
с учетом напряженно-деформированного состояния массива: Дисс. канд. техн. Наук. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2003. — 142 с.
4. Зорин А.Н., Халимендик Ю.М., Колесников В.Г., Зорин А.Н. Механика разрушения горного массива и использование его энергии при добыче полезных ископаемых. — М.: Недра, 2001, —385 с. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Волченко Г.Н — кандидат технических наук, доцент кафедры «Разработка рудных месторождений», kvazar62@mail.ru, ИГД СО РАН, Новосибирск.
д
- ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ
ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ
(ПРЕПРИНТ)
ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ДЕМОГРАФИЧЕСКОГО
ПОЛОЖЕНИЯ В ИНДИИ
Курбанов С.А., аспирант кафедры «Мировая экономика», РЭУ им. Г.В. Плеханова,
e-mail: ksa8575@mail.ru.
Отдельные статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала). — 2011. — № 12. — 16 с.— М.: издательство «Горная книга».
Рассмотрено демографическое состояние Индии на современном этапе. Показан опыт Индии в области демографической политики.
Ключевыю слова: демографическая политика, экономика Индии.
FEATURES OF THE PRESENT DEMOGRAPHIC SITUATION IN INDIA
Kurbanov S.A.
This article discusses the demography of India at the present stage. Demographic situation and population policy in India during the twentieth century, has undergone significant changes. Population policy took place in several stages. The most important demographic indicators declined during the period of population policy in the XX—XXI century gradually. Thus, the Indian experience in the field of population policy is very valuable for developing countries experiencing rapid population growth.
Key words: population policy, the Indian economy.
