Розглянуто можливість зниження енергоємності руйнування гірських порід за рахунок сукупності внесеної штучної тріщинуватості вибою додатково до існуючої природної його тріщинуватості. Дослідження виконувалось відповідно до "Загальнодержавної програми розвитку мінерально-сировинної бази України на період до 2030 року" (Закон України від 21 квітня 2011 року № 3268-VI). Мета дослідження - зниження енергоємності руйнування гірських порід енергоощадними мехатронними системами. Застосовано: метод індукції для визначення спільних недоліків існуючих теорій руйнування гірських порід; метод Джордано - Гаусса дав змогу визначити домінантні умови руйнування кристалічних структур вапняків, гнейсів, мергелів, пісковиків, гранітів; метод синтезу дав змогу визначити енергетичний критерій у системі руйнування зовнішнім енергетичним потоком; метод теоретичного моделювання слугував для визначення залежності модуля пружності і роду та питомої енергоємності від технологічних параметрів, енергетичного потоку та параметрів кристалічних структур гірських порід; експериментальний метод дав змогу підтвердити аналітичні залежності модуля пружності і роду та питомої енергоємності від параметрів зовнішнього енергетичного потоку і параметрів кристалічних структур породного масиву. Встановлено, що основними параметрами, які впливають на процес руйнування твердого тіла, є характеристики і питома поверхнева енергія. Експериментальна перевірка запропонованої моделі показала, що при збільшенні швидкості різання від 4 до 12 м/с питома поверхнева енергія зменшується від 6 до 0,3 Дж/м<^>2 для гнейсу, від 0,69 до 0,03 Дж/м<^>2 для мергелю, від 0,41 до 0,02 Дж/м<^>2 для граніту. При збільшенні відстані між ріжучими кромками робочого інструмента від 0,01 до 0,08 м питома поверхнева енергія зменшилася від 0,8 Дж/м<^>2 до 0,5 Дж/м<^>2. Висновки: створено мехатронну систему обертового магніто-гідрокавітаційного буріння гірських порід, яка пройшла промислові випробовування на кварцитовому кар'єрі Товкачівського гірничо-збагачувального комбінату. Знижено енергоємність руйнування кварцитів з 95,0 до 87,5 кВт-год/м<^>3 (8 %). Річний економічний ефект від впровадження становить 27 000 грн. Строк окупності 2 місяці.

  Повний текст PDF - 598.351 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"