WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Условно разбив зону возмущения на множество кольцевых объемов и определив разницу пронесенных энергий через их боковые поверхности, получили распределение энергии по кольцевым объемам

,

где – энергия, прошедшая через первую цилиндрическую поверхность; – энергия, прошедшая через вторую цилиндрическую поверхность.

Параметры плотности энергии волны напряжений в кольцевых объемах определяли по формуле

,

где – кольцевой объем.

По принятому методу рассчитаны значения плотностей энергии для падающих и отраженных волны напряжений.

Разработан расчетный метод определения суммарных значений плотности энергии при групповом взрывании скважинных зарядов.

Выделены два расчетных объема, положение которых на блоке показано на рис. 3. Первый объем расположен между двумя зарядами в ряду скважин, второй представляет зону, примыкающую к крайнему скважинному заряду в ряду. Комбинирование этих двух объемов дает возможность составить распределение плотности энергии для всех взрываемых скважин на блоке, так как все другие объемы отбиваемой породы при многорядном взрывании являются повторением объемов I и II.

В первом и во втором выделенных расчетных объемах рассчитывали параметры возмущения и энергетические параметры камуфлетной фазы, падающих, отраженных волн и послеволновой фазы.

Рис. 3. Схема положения расчетных объемов на обуренном блоке: а – объемы I и II при порядной схеме взрывания; б – объемы I и II при диагональной схеме взрывания

Расчетные объемы I и II условно разбили на ячейки размером 10 10 см. Рассчитывали численные значения плотности энергии для каждой, условно выделенной ячейки.

Комплекс компьютерных программ «Энергия»

Реализация расчетного метода связана с громоздкими расчетами и с использованием больших численных массивов. Эти расчеты могут быть выполнены только с использованием компьютерных технологий. Нами разработан комплекс компьютерных программ «Энергия» с использованием программной оболочки Delphi 7, схема которого представлена на рис. 4.

Комплекс состоит из 4 основных программ: «Энергия-1», «Энергия-2», «Энергия-3», «Энергия-10», и тридцати вспомогательных подпрограмм.

Программа «Энергия-10» объединяет все программы в комплекс и осуществляет управление процессом выполнения расчетов, суммирует все числовые матрицы. Расчеты представлены в виде двухмерных матриц одинакового размера для всех фаз процесса. Это позволило использовать в расчетах процедуры матричного исчисления. С помощью программы «Энергия-1» рассчитываются параметры камуфлетной фазы. По программе «Энергия-2» рассчитываются параметры волновых фаз. Программа «Энергия-3» выполняет расчет параметров послеволновой фазы.

В процессе расчета формируются 8 двухмерных числовых матриц для обсчитываемого объема между двумя зарядами в ряду, и 6 матриц для объема примыкающего к крайнему заряду в ряду. На рис. 5 показан фрагмент суммарной числовой матрицы всего процесса, полученной суммированием итоговых значений плотности энергии десяти числовых матриц. В числовой матрице каждая цифра в ячейке есть плотность энергии в Дж/м.

В приведенном примере матрица содержит 95 строк и 140 столбцов, фрагмент лишь небольшая часть матрицы. Всю матрицу можно просмотреть, используя линейки прокрутки.

Большие числовые матрицы трудно поддаются анализу, поэтому для повышения оперативности технологического анализа их представили в виде разноцветных планограмм.

Итоговые численные значения плотности энергии волновой фазы рассчитаны для объемов I и II путем суммирования плотностей энергии двух падающих и двух отраженных волн, представлены на рис. 6 а и 6 б.

Все рассчитанные численные значения плотности энергии разбиты на диапазоны, каждому из которых соответствует определенный цвет. Для всех представленных планограмм использована следующая цветовая шкала численных значений плотности энергии: – 25 000 – 1 500 КДж/м; – 1 500 – 1 200 КДж/м; – 1 200 – 1 000 КДж/м; – 1 000 – 800 кДж/м; – 800 – 700 кДж/м; – 700 – 350 кДж/м; – 350 – 0,001 кДж/м.

Рис. 5. Фрагмент суммарной матрицы распределения плотности энергии

Рис. 6. Планограммы распределения плотности энергии волновой фазы:

а – итоговая планограмма волновой фазы для объема I; б – итоговая планограмма волновой фазы для объема II

На рис. 7 показаны планограммы распределения плотности энергии послеволновой фазы, а на рис. 8 планограммы распределения плотности энергии для всего процесса передачи энергии взрыва.

Рис. 7. Планограммы распределения плотности энергии послеволновой фазы:

а – итоговая планограмма послеволновой фазы для объема I; б – итоговая планограмма послеволновой фазы для объема II

Рис. 8. Планограммы распределения плотности энергии взрыва: а – суммарная планограмма для объема I; б – суммарная планограмма для объема II

Представление численных значений плотности энергии в виде разноцветных планограмм дает возможность наглядно оценить распределение энергии в массиве горных пород и облегчает их технологический анализ.

Реализация расчетного метода при помощи комплекса компьютерных программ «Энергия» дает возможность получить распределение численных значений плотности энергии за несколько минут, несмотря на большое количество вычислений.

Все демонстрируемые выше расчеты выполнены для взрыва цилиндрических зарядов тротила диаметром 250 мм в граните, при ЛНС 7 м.

Результаты экспериментальных исследований

Измерение энергии в разных точках зоны возмущения при взрыве не представляется возможным. Поэтому правомерность предложенных методов проверяли по конечным результатам взрыва в производственных условиях «Щуровского» карьера, связывая выход крупных и негабаритных фракций с относительными размерами зон нерегулируемого дробления.

При взрыве скважинного заряда в массиве горных пород формируются зоны регулируемого и нерегулируемого дробления. Известно, что зоны нерегулируемого дробления оказывают отрицательное влияние на процесс дробления породы взрывом, так как в их пределах главным образом формируются крупные фракции дробленого продукта, в том числе негабарит.

При порядном взрывании скважинных зарядов формируются две разновидности зон нерегулируемого дробления: нерегулируемая зона 1 между зарядами в ряду и нерегулируемая зона 2 за пределами крайнего заряда в ряду (рис. 9).

Для условий «Щуровского» карьера, на котором применяется квадратная сетка обуривания 4,5 на 4,5 м. и порядная схема короткозамедленного взрывания, с использованием комплекса компьютерных программ выполнены расчеты для десяти вариантов сетки скважин с разными расстояниями между зарядами в ряду. По расчетным значениям плотности энергии определены положения и размеры зон нерегулируемого дробления. С увеличением расстояния между скважинами в ряду объем зон нерегулируемого дробления между зарядами существенно возрастает с 0,5 м до 26,6 м. Размер зоны нерегулируемого дробления за пределами крайнего заряда в ряду остается неизменным.

Рис. 9. Положение и размер зон нерегулируемого дробления при различных расстояниях между скважинами, при W=4,5 м.: а – расчетный объем I, при а=5,5; б – расчетный объем II, при а=5,5; в – расчетный объем I, при а=2W

При увеличении расстояния между зарядами в ряду возрастает объем породы, отбиваемый скважинными зарядами, и возрастает объем зон нерегулируемого дробления. Возрастает относительный объем негабаритных фракций в отбиваемом объеме породы, следовательно, возрастает и выход негабарита. Интенсивность его роста зависит от блочности массива.

На рис. 10, с учетом блочности массива горных пород «Щуровского» карьера, представлено изменение относительных расчетных значений объема негабаритных фракций в суммарном объеме зон нерегулируемого дробления.

Относительный объем негабаритных фракций изменяется от 6,6 до 12,5 %.

Если относительный объем негабаритных фракций в зонах нерегулируемого дробления не превышает проектный выход негабарита, то и в отбитой горной массе выход негабарита будет ниже проектного.

Проектный выход негабарита на «Щуровском» карьере составляет 7 %.

Из графика (см. рис. 10) видно, что относительный объем негабаритных фракций достигает 7% при расстоянии между скважинами в ряду 5,5 м. Это расстояние между скважинными зарядами в ряду и рекомендовано нами в качестве рационального.

В качестве рациональных предложены параметры сетки скважин 4,5 м. на 5,5 м. при порядном взрывании. Таким образом, расширенная сетка скважин не приведет к ухудшению дробления породы. Применимость предложенных параметров проверяли экспериментально в производственных условиях.

При проведении экспериментов опытные блоки разделяли на две части. Одну часть блока обуривали по принятой на карьере сетке скважин, вторую по рекомендованной сетке.

Рис. 10. Изменение относительного объема негабаритных отдельностей в зонах нерегулируемого дробления при разных расстояниях между скважинными зарядами в ряду

После взрыва фотографировали развал и с использованием разработанного проф. С.Д. Викторовым компьютерно-фотопланиметрического метода определяли гранулометрический состав дробленой горной массы на базовом и опытном участках блока. В табл. 1 представлен гранулометрический состав отбитой горной массы на базовом и опытном участках восьми опытных блоков.

Таблица 1

Экспериментальный гранулометрический состав отбитой горной массы

Гранулометрический состав, %

Номер блока

Применяемые параметры БВР

Рекомендованные параметры БВР

Значения классов крупности, мм

Средне-квадратичное

отклонение

Значения классов крупности, мм

Средне-квадратичное

отклонение

0-200

200-500

500-700

>700

0-200

200-500

500-700

>700

1

43,4

48,2

2,9

5,5

0,33

39,6

51,3

3,4

5,7

0,35

2

39,8

51,7

2,7

5,7

0,24

46,2

44,7

3,0

6,1

0,32

3

38,2

52,0

3,3

6,5

0,20

43,4

46,9

3,7

6,0

0,20

4

40,6

48,3

2,9

6,3

0,41

38,8

51,8

2,7

6,7

0,40

5

32,5

48,7

13,0

5,9

0,28

32,2

48,3

13,8

5,7

0,32

6

32,2

46,8

14,8

6,3

0,50

30,8

51,1

11,6

6,5

0,42

7

45,5

42,8

5,6

6,1

0,40

39,8

47,2

7,2

5,8

0,38

8

36,9

50,2

7,1

5,8

0,31

34,9

52,4

6,8

5,9

0,35

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»