Обгрунтовано раціональні параметри зарядів вибухових речовин (ВР) з газоутворювальними речовинами, які підвищують вихід кондиційних фракцій під час розробки скельних масивів відкритим способом. Виявлено, що розміщення газоутворювальних речовин у вигляді окремих ділянок зменшує утворення переподрібнених фракцій у зоні масиву, що примикає до цих ділянок, забезпечує інтерференційну взаємодію хвиль напруг, генерованих суміжними ділянками ВР, і таким чином перерозподіляє енергію вибуху з ближньої зони в середню, що знижує вихід негабаритних фракцій. Уперше визначено, що відстань між радіальними тріщинами залежить від варіації межі міцності та швидкості зростання тиску. Розроблено методику розрахунку параметрів комбінованих зарядів, що забезпечують максимізацію виходу кондиційних фракцій у висадженій гірській масі.

  Скачати повний текст

Уперше встановлено вплив просторового розташування бойовиків у свердловинному заряді вибухової речовини на розподіл напруг у донній частині свердловини. За даними теоретичних розрахунків показано, що у порівнянні з осьовим ініціюванням спрямований вплив на лінію з'єднання дна та стінок свердловини призводить до збільшення площі руйнування на 20 - 25 %. Обгрунтовано геометричні параметри конічного концентратора ударних хвиль, за яких досягається посилення динамічного впливу відбитих хвиль на стінки свердловини у зоні перебуру. Теоретично й експериментально доведено можливість зниження динамічного впливу відбитих хвиль на матеріал забійки у разі використання концентратора ударних хвиль.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість зниження втрат корисних копалин в процесі буровибухової відбійки за рахунок переподрібнення й одночасного зниження собівартості кінцевого продукту. Удосконалено наукові засади дії кумулятивних зарядів у гірських породах і розроблено їх ефективні конструкції. На підставі запропонованого механізму дії кумулятивного струменя (КС) у гірській породі обгрунтовано можливість розрахунку реальних параметрів навантаження.

  Скачати повний текст

Досліджено питання удосконалення буровибухової технології проходки вертикальних стволів шляхом керування динамічною дією вибуху на оббурений гірський масив за рахунок використання розосереджених шпурових зарядів, які формують пульсуючий режим детонації пасивної частини заряду. Вперше одержано аналітичну залежність для визначення посування вибою вертикального ствола за рахунок першої та другої фаз прибирання породи, а також глибини "стаканів" шпурів. Експериментально встановлено й теоретично обгрунтовано умови перерозподілу імпульсу вибуху вздовж шпура. Вперше виявлено пульсуючий характер розповсюдження детонації в пасивній частині набою, описано механізм даного явища. Визначено раціональні параметри розосереджених шпурових зарядів для вертикальних стволів. Основні результати наукового дослідження застосовано для прохідки вертикальних стволів на шахті "Червоноармійська-Західна N 1" та рудинку "Вдалий".

  Скачати повний текст

Виявлено, що ефективність підривних робіт під час проходки вертикальних стволів знижується у зв'язку з груповими неповними детонаціями та відмовами внаслідок переміщення патронів вибухових речовин (ВР) вздовж шпура під впливом вибуху зближеного заряду та порушення його суцільності під дією процесу воронкоутворення. Експериментально встановлено залежність зміни величини переміщення патронів ВР шпурового заряду у часі та максимальну дальність передачі детонації між патронами через воду. Вперше запропоновано параметр "фактична енергія продуктів вибуху зарядів у шпурі", що враховує коефіцієнт зарядження шпура. На базі аналітичних досліджень встановлено залежність максимально можливого значення радіуса воронки вибуху від параметра повної енергії продуктів вибуху заряда у шпурі за різних умов. Підтверджено доцільність використання зворотного способу ініціювання шпурових зарядів ВР у процесі здійснення підривних робіт під час проходки вертикальних шахтних стволів. Запропоновано конструкції патрона-бойовика та шпурового заряда ВР для реалізації зворотного способа ініціювання зарядів ВР. На базі одержаних результатів розроблено технологію буропідривних робіт під час проходки вертикальних шахтних стволів.

  Скачати повний текст

Установлено кореляційну залежність зміни тиску ударної повітряної хвилі по перерізу виробки, залежності ступеня перфорації перемички від ширини смуги захисного елементу. Розроблено методику розрахунку максимально припустимого тиску ударної повітряної хвилі, що прикладається до перемички, яка враховує міцнісні характеристики конструктивних елементів та ступінь її перфорації. Доповнено методику розрахунку параметрів ударних повітряних хвиль, що враховує режим короткоуповільненого підривання і тип застосованої вибухової речовини.

  Скачати повний текст

Досліджено підвищення якості гірської маси в кар'єрах під час вибухового руйнування порід розосередженими свердловинними зарядами вибухових речовин (ВР). Висвітлено раціональні параметри конструкційних елементів суцільних комбінованих і розосереджених свердловинних зарядів. Розроблено новий спосіб визначення раціонального розташування ініціаторів (проміжних детенаторів) у свердловинних зарядах за дво- та багатоточкового ініціювання. Встановлено, що багатоступеневе імпульсне навантаження в нижній частині уступу формується у разі використання в розосереджених зарядах ВР нових конструкційних елементів, що поєднують повітряні та породні проміжки (корки), причому довжина породного корка пропорційна довжині повітряного проміжку та зменшується під час використання ВР з більш високими енергетичними характеристиками. Досліджено вплив конструкційних параметрів окремих елементів заряду (довжини повітряного проміжку, співвідношення мас окремих частин заряду ВР) на інтенсивність дроблення гірських порід, що руйнуються. У результаті проведених промислових досліджень встановлено, що за використання розосереджених зарядів ВР з комбінованими інертними проміжками на рівні підошви уступу на 7 - 8 % зменшуються обсяги буріння свердловин і на 10 - 12 % маса використаних ВР.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення ефективності проведення гірничих виробок за буропідривною технологією за допомогою використання донної набійки. Розкрито механізм взаємодій продуктів детонації у детонаційному фронті та донної набійки під час вибуху шпурового заряду вибухових речовин (ВР). Розроблено математичену модель взаємодії продуктів детонації з донною набійкою. Одержано аналітичну залежність для визначення довжини зони розклинювання донної набійки продуктами детонації. Встановлено залежність між зонами розклинювання донної набійки продуктами детонації та впливу гідроудару на межі "набійка - дно шпура". Створено методику розрахунку ефективних параметрів донної набійки, підтверджену лабораторними та шахтними дослідженнями. Обгрунтовано технологічні регламенти проведення виробок за буропідривною технологією з використанням донної набійки. Здійснено промислове впровадження одержаних результатів під час проведення вентиляційного ходка на ш/у ім.О.О.Скочинського.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано раціональні параметри вибуху в піщаних гірських масивах для ефективного та безпечного проведення вибухових робіт поблизу підземних споруд. Запропоновано новий підхід, що базується на визначенні параметрів проведення вибухових робіт зі збереженням підземних споруд на основі експериментального дослідження закономірностей поширення вибухових хвиль та їх взаємодії з підземними конструкціями. Представлено результати експериментального дослідження закономірностей утворення хвильових полів у приповерхневій зоні піщаного масиву, на підставі яких вперше одержано узагальнену залежність максимальних напружень від приведеної глибини закладання заряду та вологості грунту. Вивчено особливості взаємодії вибухових хвиль з підземними циліндричними металевими конструкціями. Вперше експериментально досліджено дифракційний процес на підземній циліндричній перешкоді, що дало можливість оцінити максимальні напруження на стінках підземних конструкцій поблизу вибуху. На підставі одержаних результатів розроблено методику оцінки раціональних параметрів вибухових робіт зі збереженням підземних циліндричних конструкцій. Встановлено, що економічний ефект впровадження розроблених рекомендацій складає 70,4 тис. грн.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено вплив форми заряду вибухової речовини на розподіл полів напружень та ефективність спрямованого розколу. Обгрунтовано вплив концентраторів напружень на величину та розподіл напружень поблизу них у разі впливу динамічних навантажень на гірський масив. Встановлено вплив імпульсних навантажень, створюваних різними способами, на зміну міцності матеріалу моделей з часом після імпульсного впливу. Визначено, що після дії вибуху в зоні тріщиноутворення відбувається процес закриття мікротріщин, який сповільнюється через наявність у них проникних газоподібних продуктів детонації. Час зменшення тріщин залежить від кількості газоподібних продуктів детонації. Встановлено, що процес відновлення міцності тісно пов'язаний з процесом дегазації продуктів детонації, які проникають до утворених мікротріщин під час вибуху. Доведено, що застосування зарядів еліптичної форми в пружно-пластичних оболонках змінної товщини із вставками для спрямованого руху газодинамічних потоків зменшує хвильову дію в довколишню породу й активізує утворення тріщин, орієнтованих у напрямі розколу, який в 1,3 - 1,7 раза збільшує відстань між суміжними шпурами.

  Скачати повний текст

Удосконалено методику прогнозування сейсмобезпеки схилів кар'єра за дії на них інтенсивних сейсмічних коливань від багатоблокових масових вибухів і розрахунку сейсмобезпечних параметрів підривних робіт. Узагальнено методи розрахунку стійкості грунтових схилів для оцінювання їх стійкого кута нахилу через параметри прискорення від дії багатоблокових масових вибухів. Визначено критрії оцінювання сейсмічної стійкості бортів кар'єру за прискоренням для визначення припустимого кута нахилу уступів і за припустимою швидкістю коливань частинок грунту для обмеження маштабів проведення таких вибухів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Удосконалено метод попереднього натурного вибуху для запобігання руйнуванню законтурного масиву та якісної обробки днища виїмки на проектному рівні завдяки застосуванню зарядів нової конструкції. Для двобічних циліндричних і прямокутних подовжених кумулятивних зарядів одержано залежність для визначення величини активної частини заряду. Це дало змогу виявити оптимальні розміри кумулятивних виїмок різних форм і створити умови для використання найбільшої частини вибухової речовини заряду для виконання корисної роботи. Розроблено й апробовано нові конструкції подовжених двобічних кумулятивних зарядів для заряджання контурних свердловин, які дозволили зменшити діаметр свердловини в 1,5 рази, а також збільшити відстань між ними внаслідок перерозподілу енергії вибухової речовини (ВР) та підвищити коефіцієнт корисної дії заряду. Розроблено й апробовано за полігонних умов нову конструкцію двоступеневого свердловинного кумулятивного заряду для більш ефективного використання ВР завдяки перерозподілу енергії вибуху та зменшення виходу негабариту під час дроблення порід. Визначено основні параметри БВР за умов розташування у донній частині свердловин двоступеневих кумулятивних зарядів у комбінації з двобічними. Це дозволяє зменшити величини перебуру у два рази у порівнянні з нормативними величинами.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективні засоби та способи підготовки та підривання обводнених гірських порід неводостійкими вибуховими речовинами (ВР) найпростішого складу. На підставі результатів теоретичних та експериментальних досліджень з урахуванням основних руйнуючих факторів вибуху (хвиль напружень і газоподібних продуктів детонації) виявлено зміну механізму дії вибуху в обводненому середовищі у порівнянні з необводненим. Експериментально підтверджено прогнозовані зміни вибухового подрібнення обводнених сердовищ: зниження виходу перездрібнених фракцій та збільшення маси відбитого вибухом суцільного середовища, а також підтверджено одержану теоретичним шляхом граничну масу ВР в поліетиленовому рукаві, необхідну для занурення його до дна свердловини. Доведено необхідність відкачування води з свердловин, в яких висота стовпа води перевищує О,275 висоти колонки ВР в рукаві та запропоновано нову технологію формування зарядів неводостійких ВР найпростішого складу в обводнених породах. Розроблено й апробовано пристрій для відкачування води з свердловин і новий спосіб формування зарядів. Показано, що впровадження запропонованої технології формування свердловинних зарядів ВР і відбійки обводнених порід на кар'єрах Докучаєського флюсо-доломітного комбінату забезпечило зменшення перездрібнених фракцій і об'єму викидів пилу і шкідливих газів, а також витрат на вибухові роботи. Відзначено, що фактичний економічний ефект впровадження нової технології за період 2004 - 2005 рр. складає 262,4 тис. грн.

  Скачати повний текст

Встановлено механізм та умови запалення метаноповітряних сумішей під час вигоряння високозапобіжних вибухових речовин (ВР) V і VI класів, який полягає в тому, що підпалювання відбувається відкритим полум'ям, що виникає під час виходу фронту горіння на торець або бічну поверхню патрона. Встановлено закономірність впливу теплофізичних властивостей компонентів складу ВР на його стійкість до вигоряння. Розроблено методику розрахунку схильності ВР до підпалювання за його компонентним складом, що дозволяє шляхом розрахунку визначити тип і кількість інгібітору, що вводиться до складу нової ВР для надання їй стійкості до вигоряння. Встановлено, що зменшення наважки вторинного заряду електродетонатора (ЕД) дає змогу знизити імовірність підпалювання патрона ВР таким ЕД. Одержано математичну модель імовірності підпалювання патрона бойовика залежно від маси вторинного заряду ЕД, на базі якої створено нові ЕД зі зниженою здатністю до підпалювання.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель для опису процесу взаємодії сейсмовибухових хвиль з грунтами під час вибуху групи циліндричних зарядів, алгоритми та програми для ПОМ щодо числового розв'язання задач взаємодії хвиль під час вибуху циліндричних зарядів, які діють миттєво та короткосповільнено. Запропоновано оцінку сейсмоефекту короткосповільненого вибуху системи свердловинних зарядів, яка полягає в урахуванні інтервалів сповільнення кожного заряду вибухової речовини (ВР), загальної тривалості вибуху та кількості ступенів сповільнення, що дозволяє обгрунтувати зниження в 1,3 - 1,8 раза сейсмічного навантаження на гірський масив за зменшення кількості ВР, що підривається за одну мілісекунду та збільшення тривалості вибуху.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано раціональне співвідношення компонентів забійки з суміші, що розширюється під час твердіння (РТС-1), яка забезпечує максимальний замикаючий ефект продуктів детонації. Визначено характер розподілу та тривалість дії на гірський масив раціональних напружень, спричинених вибухом шпурового заряду вибухової речовини (ВР), залежно від властивостей матеріалу забійки РТС-1. Одержано аналітичні залежності для розрахунків швидкості та часу вильоту зі шпура забійки РТС-1, які визначають умови раціонального навантаження масиву гірських порід, а також залежності коефіцієнта використання шпура від довжини забійки РТС-1 для різних типів ВР, які дають змогу оцінювати ефективність відбійки гірських порід шпуровими зарядами різноманітних конструкцій.

  Скачати повний текст

Розроблено принципи наукового управління дією вибуху та їх значення щодо оптимізації режимів і схем підривання. Установлено роль схем розташування та режимів підривання свердловинних зарядів стосовно асиметричності фронту напруг з переважанням зсувних і розтягуючих зусиль, а також ступеня корисного використання енергії вибуху. Показано доцільність застосування системи управління динаміки однорідного ізотропного пружного тіла як математичного опису елементів руйнованого масиву. Визначено, що структура лінійної деформації зумовлює у кореляційному значенні параметри подрібнення.

  Скачати повний текст

Розроблено технологічні методи оптимізації динаміки руйнування блоковим екрануванням масиву гірських порід, що підривається, шляхом теоретичного узагальнення закономірностей процесу вибухового навантаження та руйнування гірського масиву, екранованого вибуходинамічною зоною. Визначено та вивчено механізм утворення попередньої вибуходинамічної зони руйнування у разі взаємодії силових полів суміжних свердловинних зарядів вибухової речовини (ВР), розташованих на межі руйнованого гірського масиву. Ефективне керування вибуховим руйнуванням гірських порід досягається завдяки формуванню вибуходинамічних екранів, які розкривають структурну неоднорідність гірського масиву, що має бути зруйнований зарядами дроблення. Розроблено способи формування та ініціювання свердловинних зарядів, які руйнують екранований гірський масив і забезпечують раціональний розподіл вибухового навантаження у руйнованому об'ємі гірських порід залежно від конкретних умов проведення вибухових робіт. Розроблено систему технологічних методів проведення буровибухових робіт і визначено їх основні характеристики для різних гірничо-геологічних і гірничотехнічних умов роботи залізорудних кар'єрів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст