СПРЯМОВАНЕ РУЙНУВАННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД НЕВИБУХОВИМИ РУЙНУЮЧИМИ СУМІШАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/3041-2080/2024-1-14Ключові слова:
невибухова руйнуюча суміш, спрямоване руйнування порід, концентрації напружень, патрон невибухової руйнуючої суміші, траєкторія руйнування порід, керування руйнуванням порідАнотація
Руйнування міцних гірських порід є одним з основних процесів у сучасній гірничодобувній промисловості. Найбільш поширеним способом руйнування скельних і навпівскельних гірських порід з міцністю по шкалі проф. Протодияконова більше 6 од. є вибуховий спосіб. Вибухове руйнування пов’язано з численними шкідливими впливами на гірський масив і довкілля. Окрім цього, ведення вибухових робіт пов’язано з ризиками пошкодження обладнання, приладів, комунікацій, які перебувають у зоні впливу вибухових робіт. Іноді вибухове руйнування не може бути використано через обмеження пило газового режиму або з інших питань безпеки. Екологічною альтернативою традиційним вибуховим методам руйнування міцних гірських порід є невибухові технології. Серед різних методів невибухового руйнування перспективним є метод, що базується на використанні невибухових руйнуючих сумішей. Невирішеним питанням невибухового руйнування гірських порід є спрямоване руйнування в заданих напрямках. Керування напрямком руйнування ведеться переважно за рахунок оптимізації схеми розташування шпурів. При цьому не враховуються природні дефекти, ослаблення і структурні неоднорідності гірських порід. Внаслідок цього спостерігається «ухил» тріщин від проєктного напрямку. Існують технічні рішення, що спрямовані на усунення наявних недоліків спрямованого невибухового руйнування, що ґрунтуються на використанні шпурових вставок і патронів. У статті розглянуто метод спрямованого руйнування гірських порід, який базується на створенні концентраторів розтягуючих напружень на поверхні шпура в необхідних місцях. Розглянуто вплив додаткового встановленого в шпур патрона невибухової руйнуючої суміші на поле напружень поблизу шпура. Запропоновано модифіковану конструкцію патрона невибухової руйнуючої суміші, що дає змогу керувати напрямком руйнування гірських порід під час коригування траєкторії руйнування, яка може бути непрямою лінією.
Посилання
Dai Y., Khandelwal M., Qiu Y., Zhou J., Monjezi M., Yang P. A hybrid metaheuristic approach using random forest and particle swarm optimization to study and evaluate backbreak in open-pit blasting. Neural Comput Appl. 2022. № 34. Р. 6273–6288. DOI: https://doi.org/10.1007/s00521-021-06776-z.
Harada T., Soeda K., Idemitsu T., Watanabe A. Characteristics of expansive pressure of an expansive demolition agent and the development of new pressure transducers. Doboku Gakkai Rombun-Hokokushu. Proceedings of the Japan Society of Civil Engineers. 1993. № 478. Р. 95–109. DOI: https://doi.org/10.2208/jscej.1993.478_91.
Natanzi A.S., Laefer D.F., Connolly L. Cold and moderate ambient temperatures effects on expansive pressure development in soundless chemical demolition agents. Constr Build Mater. 2016. № 110. Р. 117–127. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.02.016.
Hinze J., Brown J. Properties of Soundless Chemical Demolition Agents. J Constr Eng Manag. 1994. № 120 (4). Р. 816 DOI: 827. DOI: https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9364(1994)120:4(816).
Laefer D., Natanzi A., Zolanvari S. Impact of thermal transfer on hydration heat of a soundless chemical demolition agent. Constr Build Mater. 2018. № 187. Р. 348–359. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.07.168.
Dessouki A., Mitri H. Rock Breakage Using Expansive Cement. Engineering. 2011. № 3 (2). Р. 168–173. DOI: https://doi.org/10.4236/eng.2011.32020.
De Silva V.R.S., Ranjith P.G., Perera M.S.A., Wu B., Rathnaweera T.D. The influence of admixtures on the hydration process of soundless cracking demolition agents (SCDA) for fragmentation of saturated deep geological reservoir rock formations. Rock Mech Rock Eng. 2019. № 52. Р. 435–454. DOI: https://doi.org/10.1007/s00603-018-1596-9.
Maneenoi N., Bissen R., Chawchai S. Influence of admixtures on the performance of soundless chemical demolition agents and implications for their utilization. J Sustain Min. 2022. № 21 (2). Р. 3. DOI: https://doi.org/10.46873/2300-3960.1350.
Пат. вин. № 100062, МПК (2006.01) E21С 37/06 Спосіб руйнування гірських порід невибуховими руйнуючимим складами й патрон для його реалізації / І.Г. Сахно, М.М. Касьян (Україна). a2011 00476; заявл. 17.01.2011, опубл. 12.11.2012, бюл. № 21. 5 с.
Sakhno S., Kobylianskyi В., Sakhno I. Destruction of rocks by the non-explosive depleting compounds during mining. Mining of Mineral Deposits. 2016. № 10 (1). Р. 25–30. DOI: http://dx.doi.org/10.15407/mining10.01.025.
