Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія icon

Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія




НазваРозробка родовищ корисних копалин промислова екологія
Сторінка1/7
Дата31.07.2012
Розмір0.98 Mb.
ТипДокументи
  1   2   3   4   5   6   7

Розробка родовищ корисних копалин.
промислова екологія


УДК 53.08:53.093:622.02

Д.С. Галіахметов, асист.

Житомирський державний технологічний університет


ОГЛЯД І КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ


Існує значна кількість методів визначення вологості твердих тіл і рідин. Дані аспекти висвітлені в багатьох літературних джерелах. Нижче наведено коротку характеристику найважливіших методів, що знайшли практичне застосування.

Методи вимірювання вологості прийнято ділити на прямі й непрямі. У прямих методах здійснюють безпосередній поділ матеріалу на суху речовину і вологу. У непрямих методах вимірюється величина, що функціонально пов'язана з вологістю матеріалу. Непрямі методи вимагають попереднього калібрування з метою встановлення залежності між вологістю матеріалу і фізичною величиною, яку вимірюють.

^ Прямі методи. Найбільш поширеним прямим методом є метод висушування (термогравіметричний), що полягає у повітряно-тепловому висушуванні зразка матеріалу до досягнення рівноваги з навколишнім середовищем. Цю рівновагу умовно вважають рівнозначною повному видаленню вологи. На практиці застосовують висушування до постійної ваги. Найчастіше застосовують так звані прискорені методи сушіння. У першому випадку сушіння закінчують, якщо два послідовні зважування зразка, що досліджується, дають однакові або дуже близькі результати. Оскільки швидкість сушіння поступово зменшується, передбачається, що при цьому видаляється майже вся волога, що міститься у зразку. Тривалість визначення цим методом становить зазвичай від декількох годин до доби і більше. У прискорених методах сушіння ведеться протягом певного, значно коротшого проміжку часу при підвищеній температурі (наприклад, стандартний метод визначення вологості зерна сушінням розмолотої наважки при 130 °С протягом 40 хв.). Для прискореного сушіння ряду матеріалів застосовують інфрачервоні промені, а в окремих випадках і діелектричне нагрівання (струми високої частоти). При визначенні вологості твердих матеріалів методом висушування неможливо уникнути таких похибок:

а) при висушуванні органічних матеріалів поряд з втратою гігроскопічної вологи відбувається втрата летючих компонентів. Одночасно при сушінні в повітрі має місце поглинання кисню внаслідок окислення речовини, а іноді й термічне розкладання проби;

б) припинення сушіння відповідає не повному видаленню вологи, а рівновазі між тиском водяної пари в матеріалі й тиском водяної пари в повітрі;

в) видалення зв'язаної вологи в колоїдних матеріалах неможливе без руйнування колоїдної частинки, а цього неможливо досягти при висушуванні;

г) в деяких речовинах у ході сушіння утворюється водонепроникна кірка, що перешкоджає подальшому видаленню вологи.

Деякі із зазначених похибок можна зменшити сушінням у вакуумі при зниженій температурі або в потоці інертного газу. Однак для вакуумного сушіння потрібна більш громіздка і складна апаратура, ніж для повітряно-теплового.

П
© Д.С. Галіахметов, 2011
ри використанні найбільш поширеного методу сушіння (в сушильних шафах) є похибки, що залежать від апаратури і техніки висушування. Так, наприклад, результати визначення вологості залежать від тривалості сушіння, від температури та атмосферного тиску, при яких проходило висушування. Температура має особливо велике значення при використанні прискорених методів, коли зниження температури сильно впливає на кількість вилученої вологи. На результати висушування впливають також форма і розміри сушильної шафи, розподіл температури в сушильній шафі, швидкість руху повітря в ній, можливість винесення пилу або дрібних частинок зразка і т. д. Для матеріалів, що піддаються перед визначенням вологості подрібненню, велике значення має зменшення вологи у зразку в процесі подрібнення. Це особливо проявляється, якщо при подрібненні має місце нагрівання зразка. З іншого боку, можливе поглинання вологи з навколишнього середовища в проміжках часу між закінченням сушіння і зважуванням зразка. Зміни вологості зразка до або після сушіння внаслідок сорбції або десорбції притаманні іншим матеріалам з високою гігроскопічністю.

Висушування є суто емпіричним методом, завдяки якому визначають не справжню, а якусь умовну величину вологості, що більш-менш близька до неї. Досліди з визначення вологості, виконані в неоднакових умовах, дають погано зіставні результати. Більш точні результати дає вакуумне сушіння, що виконується зазвичай у камері при тиску 25 мм рт. ст. і нижче, до постійної ваги.

У дистиляційних методах зразок, що досліджується, підігрівається у посудині з певною кількістю рідини, що не змішується з водою (бензин, бензол, толуол, ксилол, мінеральна олія і т. д.). Пари води разом з парами рідини піддаються відгонці й, проходячи через холодильник, конденсуються у вимірювальній посудині, в якій вимірюється об'єм або маса води. Дистиляційні методи в різних модифікаціях і з використанням різних конструкцій апаратури були розроблені для різних матеріалів, у тому числі й для рідких. Однак дистиляційним методам також властиві багато недоліків і джерела похибок, у тому числі й систематичних.

Екстракційні методи основані на отриманні вологи з досліджуваного зразка твердого матеріалу водопоглинаючою рідиною (діоксан, спирт) і визначенні характеристик рідкого екстракту, що залежать від вмісту в ньому вологи, – густини, показника заломлення, температури кипіння або замерзання тощо.

Основою хімічних методів є обробка зразка твердого матеріалу реагентом, що вступає в хімічну реакцію тільки з вологою, що міститься у зразку. Кількість води у зразку визначається за кількістю рідкого або газоподібного продукту реакції. Найбільш поширеними хімічними методами є карбідний (газометричний) метод і застосування реактиву Фішера (метод К.Фішера).

Кількість виділеного газу визначають вимірюванням його об'єму (волюмометричний спосіб), тиску в закритій посудині (манометричний спосіб) або шляхом зважування (гравіметричний спосіб). Іноді застосовують й інші методи, засновані на гідролізі, наприклад на реакції гідриду кальцію з визначенням кількості водню, що виділився. Газометричні прилади зазвичай градуюють емпірично, тому що практично не вся вода бере участь у реакції.

Метод відрізняється універсальністю, високою чутливістю і точністю, може застосовуватися у широкому діапазоні вмісту вологи. Зазвичай кінець титрування визначають візуально або електрометричним способом; останнім часом застосовуються й автоматичні титратори.

Менш поширений хімічний метод визначення вологості за підвищенням температури внаслідок хімічної реакції реагенту з вологою речовини; найчастіше як реагент використовують сірчану кислоту. Підвищення температури суміші карбіду кальцію з матеріалом можна використовувати також у карбідному методі, оскільки реакція води з карбідом кальцію проходить із виділенням тепла.

^ Непрямі методи. При застосуванні даних методів оцінку вологості матеріалу здійснюють при вимірюванні зміни різних його властивостей.

Механічні методи основані на вимірюванні механічних характеристик твердих матеріалів, що змінюють свої показники зі зміною вологості. Даним методам, що визначаються простотою, властива низька точність. Всі фізичні методи основані на перетворенні вологості на іншу фізичну або фізико-хімічну величину, більш зручну для вимірювання та подальших перетворень. Характер властивості, яку вимірюють, може слугувати основною ознакою для класифікації фізичних методів вимірювання вологості. Доцільно виділити в окрему групу електричні методи, в основу яких покладено пряме вимірювання електричних параметрів матеріалу.

Другу групу утворюють методи, в яких фізична величина, що вимірюється, не є електричною. Ці методи називаються «неелектричними».

Фізичні методи вимірювання вологості матеріалів, порівняно з іншими методами, мають значні переваги. Вони є найбільш швидкодіючими з усіх існуючих методів визначення вологості. Визначення вологості методом висушування триває від багатьох годин (висушування до постійної ваги) до 1 год. (прискорені методи висушування) або в кращому разі до десятків або кількох хвилин (сушіння інфрачервоними променями або струмами високої частоти). Водночас тривалість визначення вологості електричним неавтоматичним вологоміром дорівнює від однієї до кількох хвилин, а при застосуванні деяких типів автоматичних вологомірів безперервної дії вимір можна вважати практично безінерційним. Фізичні методи дозволяють автоматизувати вимірювання вологості та застосовуються в інформаційно-вимірювальних системах та системах управління для багатьох технологічних процесів. Більшість вологомірів дозволяє проводити вимірювання без руйнування зразка, чим досягається економія матеріалу, а також можливість повторення вимірювання на одному і тому ж зразку при перевірці результату вимірювання. Це призводить до скорочення тривалості вимірювання, а також до отримання необхідних співставних даних у реальних проміжках часу.

УДК 622.235

М.В. Добровольська, асист.

В.В. Котенко, к.т.н., доц.

Житомирський державний технологічний університет


^ АНАЛІЗ ФАКТОРІВ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ
ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ВИДОБУВАННЯ ОБЛИЦЮВАЛЬНОГО КАМЕНЮ
З ВИКОРИСТАННЯМ БУРОВИХ РОБІТ



Застосування буріння в каменевидобувних роботах є основою технологічного процесу відокремлення монолітів від масиву. Бурові установки використовують для буріння шпурів і свердловин при різних технологіях видобування природного облицювального каменю.

Буріння шпурів лежить в основі буроклинового способу видобування блочного каменю, використання невибухових руйнуючих засобів, вибухових речовин, гідророксплітерів, суцільного оббурювання, тому визначення продуктивності оконтурювання і часових витрат на процес буріння з врахуванням усіх факторів впливу є визначальним моментом при дослідженні часових витрат видобування блочного каменю.

Технологічний процес оконтурювання моноліту проводять у масиві з використанням технічних засобів стрічкового буріння. Характер перебігу процесу залежить від гірничо-геологічних умов родовища природного каменю, конструктивних особливостей і експлуатаційних якостей застосованих технічних засобів.

Під продуктивністю оконтурювання монолітів у масиві розуміють об’єми монолітів каменю, оконтурених у масиві рядками шпурів за одиницю часу (за годину чи за зміну).

Найбільш важливим та інтегральним показником є змінна продуктивність оконтурювання монолітів у масиві, в якій відображається вся сукупність параметрів технологічного процесу: гірничо-геометричні параметри родовища облицювального каменю, продуктивність технічних засобів стрічкового буріння, організація бурових робіт. Власне, на основі закономірностей змінної продуктивності оконтурювання монолітів у масиві можна аналізувати технологічний процес у цілому, виявити шляхи вдосконалення технічних засобів стрічкового буріння.

На змінну продуктивність при оконтурюванні монолітів засобами стрічкового буріння впливають:

  1. Частота зустрічі тріщин – тріщинуватість масиву. Використання утворених тріщинами поверхонь як сторін монолітів, що оконтурюються, забезпечує суттєве підвищення змінної продуктивності за інших рівних умов. Отже, технічні засоби стрічкового буріння повинні мати максимальну пристосованість до тріщин, тобто високу маневреність і маніпулятор з можливістю різноманітної орієнтації бурильних машин у просторі.

  2. Розміри монолітів, що оконтурюються. Зі збільшенням розмірів монолітів, що оконтурюються, змінна продуктивність інтенсивно росте. Збільшення змінної продуктивності при зростанні розмірів моноліту обумовлено зменшенням відношення поверхонь оголення (тобто сумарної довжини моноліту, що оконтурюється) до об’єму моноліту.

  3. Відстань між оконтурюючими шпурами. Зі зростанням відстані між оконтурюючими шпурами змінна продуктивність збільшується за інших однакових умов, зменшується об’єм бурових робіт з оконтурювання моноліту в масиві. Але збільшення відстані між оконтурюючими шпурами обмежується можливостями технологічного циклу: при великих її значеннях відколювання моноліту за допомогою клинів ускладнене, а шляхом підривання – потрібне збільшення потужності заряду, що обумовлює розвиток великої кількості мікротріщин у моноліті й масиві та спричиняє негативний вплив на довговічність виробів і облицювальних плит.

  4. Кількість і структурна схема бурильних машин – виконавчі вузли технічного засобу стрічкового буріння.

  5. К
    © М.В. Добровольська, В.В. Котенко, 2011
    онструктивні й режимні параметри бурильних машин (охарактеризовані швидкістю буріння). Змінна продуктивність збільшується при збільшенні швидкості буріння, але при досягненні нею певних значень змінна продуктивність змінюється несуттєво. Це потрібно враховувати при виборі потужностей і визначенні кількості бурильних машин у технічному засобі стрічкового буріння.

  6. Швидкість зворотного ходу бурильної машини.

  7. Стійкість інструменту.

  8. Міцнісні властивості природного каменю.

  9. Тривалість допоміжних операцій (час настроювання бурильних машин на технологічний процес, час перестановки бурильних машин з одного рядка шпурів на інший, час заміни інструменту). При вдосконаленні технічних засобів стрічкового буріння зменшується тривалість допоміжних операцій (координатна орієнтація бурильних машин на рядки шпурів, широка зона оббурювання з однієї установки, висока мобільність). Час заміни інструменту залежить від міцності й абразивності порід, з’єднання інструменту зі штангою, і його величина зменшується при оснащенні технічних засобів стрічкового буріння пристроями для оперативного знімання інструменту.

  10. Тривалість підготовчо-заключних операцій, простої з організаційно-технічних і технологічних причин.

Для забезпечення ефективності технологічного процесу потрібно враховувати чинники, що забезпечують отримання блока високої якості й мінімальні втрати каменю при його видобуванні з використанням бурових робіт. На втрати каменю при оконтурюванні монолітів у масиві мають вплив:

  • розмір монолітів – при збільшенні розмірів монолітів втрати каменю зменшуються;

  • діаметр шпурів – при зменшенні діаметра шпурів втрати сировини при оконтурюванні блоків у масиві зменшуються і збільшується корисний об’єм кожного моноліту;

  • анізотропні властивості порід, тобто їх неоднакова здатність розколюватися за різними напрямами;

  • відхилення центрів шпурів від лінії розмітки в бік моноліту і масиву збільшує втрати каменю. В технічних засобах має бути чітке лінійне позиціювання бурильних машин і механізми їх компенсації (тобто надійні пристрої їх встановлення або кріплення до масиву каменю);

  • введення рядка шпурів від визначеного напрямку підвищує втрати каменю. Оснащення технічних засобів стрічкового буріння маніпуляційною системою з координатною орієнтацією бурильних машин забезпечує мінімізацію втрат каменю при його видобуванні;

  • нахил рядка шпурів, тобто відхилення площини рядка шпурів від визначеної площини розколювання, збільшує втрати каменю. Доцільне використання бурильних машин ударно-поворотної дії як основного виконавчого вузла технічних засобів стрічкового буріння й оснащення їх жорсткими направляючими.

  • Отже, значення продуктивності може бути підвищене шляхом: вибору оптимальних розмірів монолітів, при яких їх величини повинні бути рівними чи кратними відстані між відповідними взаємно перпендикулярними тріщинами масиву; врахування форми моноліту, щоб відношення його поверхні до об’єму було мінімальним; врахування встановленої потужності технічного засобу, яка повинна бути максимально реалізована на буріння рядків шпурів із врахуванням існуючих обмежень міцності бурового інструменту (ця умова практично зводиться до вибору кількості бурильних машин у технічному засобі); видобування каменю з врахуванням анізотропних властивостей порід; забезпечення сумісної маніпуляції бурильних машин; застосування надійних засобів буріння; максимального використання в часі технічних засобів стрічкового буріння (перехід на багатовибійні схеми здійснення технологічного процесу).

УДК 628.477

А.В. Ільченко, к.т.н., доц.

І.Г. Коцюба, аспір.

Житомирський державний технологічний університет


^ ДОСЛІДЖЕННЯ МОРФОЛОГІЧНОГО СКЛАДУ
ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ ВІДХОДІВ МІСТА ЖИТОМИРА



Аналіз літературних джерел свідчить про різноманіття даних щодо складу твердих побутових відходів (ТПВ). Аналіз цих даних приводить лише до одного висновку, що морфологічний склад ТПВ ніколи не залишається натуральним. Він змінюється у часі та просторі. Це значить, що морфологічний склад ТПВ не тільки значно змінюється з часом, але й залежить від того, на якій конкретній території він збирається (регіон, місто, сільська місцевість тощо). Виникає необхідність у винайденні методики, що дозволяє об'єктивно й достатньо просто оцінити морфологічний склад ТПВ, які підлягають переробці.

У даний час відсутні теоретичні розробки, які визначають характеристики ТПВ та технологічні й конструктивні фактори систем, призначених для їх сортування, з одночасним впливом цих характеристик на потік ТПВ, що підлягають захороненню на полігонах.

Було проведено дослідження за використаною методикою, яка на сьогоднішній день не зареєстрована на території України, але вважається дійсною у розвинутих країнах світу. Морфологічний склад ТПВ визначає фізичні властивості й зумовлює подальшу схему підготовки та переробки відходів при утилізації. Це один з важливих параметрів, який характеризує особливість збирання і сортування передбачених схем переробки.

Проведення робіт з визначення морфологічного складу ТПВ проводилося за такою методикою. Дослідження з визначення морфологічного складу ТПВ на Житомирському міському санкціонованому звалищі були проведені за участю фахівців міської санітарно-епідеміологічної станції та спеціалістів КАТП-0628. Роботи проводилися у 4 сезони: зимовий (9–13 лютого 2009 р.), весняний (14–18 квітня), літній (19–23 липня) та осінній
(1–5 листопада 2009 р.). Точки обиралися так, щоб у дослідні ділянки потрапили різні типи житла; населення з різним рівнем доходу. Для об'єктивності проведених досліджень контейнери на сміттєзбиральних майданчиках вибиралися випадково, сортуванню піддавався лише один з низки інших.


%

%






^ Р
© А.В. Ільченко, І.Г. Коцюба, 2011
ис. 1. Загальні дані морфологічного складу
в теплий (квітень, липень) період 2009 р. в м. Житомирі


Роботи з сортування ТПВ проводили працівники КАТП-0628, а фахівці дослідження займалися зважуванням відсортованих компонентів відходів. Результати проведених досліджень наведені в діаграмах 1 (теплий період) та 2 (холодний період). Таким чином, були обчислені загальна маса кожного контейнера, їх морфологічний склад за процентним співвідношенням, щільність відходів у кожному контейнері (для м. Житомира середній об'єм контейнера, що закривається, ємністю 1,1 м3 – 0,77 м3) і їхнє середнє значення для 12 ділянок.

З рисунків 1 та 2 видно, що основну частину ТПВ за масою на дослідних ділянках у холодний і теплий періоди склали органічні відходи (31,4–34,0 %) з урахуванням їх 90–100-відсоткової вологості; макулатура становить 18,5–20,5 % у холодний період і 18,0–18,5 % у теплий; пластмаса становить 16,9–17,9 % у холодний період і 18,0–18,5 % у теплий. Такі відмінності, мабуть, пов'язані з тим, що в холодний період дослідження були проведені в жовтні та лютому, а в теплий – у квітні та липні. З настанням весни та літа збільшується як споживання прохолодних напоїв у пластиковій тарі, так і купівельний попит населення на продукти харчування. Як ми знаємо, в Житомирі на ринках і в торгових комплексах продукти пакують в основному в целофанову та пластикову тару.







Рис. 2. Загальні дані морфологічного складу
в холодний (жовтень, грудень) період 2009 р. в м. Житомирі



Кількість скла коливається від 7,2–7,3 % у теплий період до 8,5–9,3 % у холодний від усієї маси ТПВ. Текстиль складає 0,1 % від усієї маси, і, як видно з таблиці, його кількість мало схильна до зміни в теплий і холодний сезони року. Показник будівельних відходів (кераміка, каміння) змінюється від 0,95 % у теплий період до 5,74 % у холодний. Вуличне сміття і його компоненти змінюються від 10,2–11,3 % у холодний період до 11,1–11,7 % у теплий. Інші компоненти (шкіра, кістки, гума) складають менше 1 % від усієї маси ТПВ. Проаналізувавши дані, видно, що усереднена щільність ТПВ по Житомиру коливається від 114,3 до 134,9 кг/м3. До 1990 р. в СРСР середня щільність ТПВ по впорядкованих житлових і громадських спорудах для міст з населенням більше 100 тис. чол. приймалася за 190 кг/м3, а по невпорядкованих житлових будинках – за 300 кг/м3, тобто усереднена щільність становила
245 кг/м3.

Слід зазначити, що для більш достовірного визначення морфологічного складу ТПВ дослідження необхідно проводити взимку, навесні, влітку, восени. При проведенні дослідницьких робіт потрібно перешкоджати доступу до контейнерів сторонніх осіб (для виключення вилучення з них вторинної сировини). Також дослідження морфологічного складу ТПВ необхідно проводити не рідше ніж один раз на 5 років. З викладеного вище можна зробити висновок, що морфологічний склад ТПВ зазнав значних змін у таких компонентах: збільшилася органічна частина відходів і пластмас; у частині утримання в ТПВ зменшилися компоненти макулатури (папір, картон); усереднена щільність ТПВ зменшилася майже на 100 кг/м3.

УДК 378.147.88:331.45

Н.М. Каліновська, пров. інж.

Житомирський державний технологічний університет


Лабораторний практикум як важлива форма організації
навчального процесу при вивченні дисципліни «Охорона праці»



У вищих закладах освіти незалежно від рівня акредитації предмет «Охорона праці» входить до циклу нормативних дисциплін професійної та практичної підготовки. Вирішення сучасних проблем охорони праці потребує належно підготовлених кадрів, формування у майбутніх фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня бакалавра необхідних у їх подальшій професійній діяльності рівнів знань, умінь та навичок з правових і організаційних питань охорони праці, техніки безпеки та пожежної безпеки, виробничої санітарії. Враховуючи головну мету курсу – запобігання професійним захворюванням, виробничому травматизму, аваріям, поліпшення умов праці, підвищення її продуктивності – необхідно наголосити на практичному аспекті підготовки, який неможливо здійснити без чітко організованих та тематично підібраних лабораторних робіт.

У деяких випадках наукове трактування поняття стає можливим лише після безпосереднього ознайомлення студентів з явищами, що вимагає їх відтворення самими студентами в ході виконання лабораторних робіт.

Лабораторні роботи мають бути тематично підібрані та спрямовані на поглиблення знань, набуття практичних умінь та навичок роботи з лабораторним устаткуванням та обладнанням, вимірювальними приладами, оволодіння методиками експериментальних досліджень у галузі охорони праці. Лабораторна робота повинна мати дослідницький характер, при цьому формуючи ту частину умінь та навичок, яка зазначена в освітньо-кваліфікаційній характеристиці. Лабораторні роботи дозволяють об’єднати теоретико-методологічні знання й практичні навички студентів у процесі науково-дослідної діяльності, перевіривши ступінь засвоєння теоретичних знань. 

Проведення лабораторних занять потребує спеціально обладнаних, добре підготовлених навчальних лабораторій з використанням устаткування, пристосованого до умов навчального процесу (лабораторні установки, макети тощо). Інколи лабораторні заняття доцільно проводити безпосередньо на виробництві, в умовах реального професійного середовища (на виробництві, в науково-дослідному інституті). Звичайно при проведенні лабораторної роботи увагу звертають на досягнення основної дидактичної мети, розвиток вимірювальних навичок, навичок роботи з обладнанням, приладами.

Завданням лабораторного практикуму при вивченні дисципліни «Охорона праці» є набуття студентами практичних навичок контролю за станом умов праці, аналізу отриманих результатів та розробки інженерних заходів щодо їх поліпшення, здійснення зв’язку теорії з практикою.

Лабораторне заняття містить проведення поточного контролю підготовленості студентів до виконання конкретної лабораторної роботи, завдань теми заняття, оформлення індивідуального звіту з роботи та його захист перед викладачем.

Під час виконання роботи у студентів формуються вміння спостерігати, порівнювати, зіставляти, аналізувати, робити висновки та узагальнення, самостійно проводити дослідження, користуватися різними прийомами вимірів, оформлювати результати у вигляді таблиць, схем, графіків тощо. Водночас у них формуються професійні вміння і навички користуватися різними приладами, апаратурою, системами та іншими технічними засобами у проведенні дослідів. У результаті проведення лабораторної роботи студент буде не лише знати, наприклад, методику дослідження виробничого середовища щодо виявлення небезпечних та шкідливих виробничих чинників, а й вміти користуватися апаратурою і приладами контролю, нормативними документами при оцінці стану умов праці за наслідками виконаних вимірів.

Т
© Н.М. Каліновська, 2011
аким чином, студент практично підтверджує певне теоретичне положення даної навчальної дисципліни, набуває практичних навичок роботи з лабораторним устаткуванням, обладнанням, методикою експериментальних досліджень у конкретній предметній галузі. В окремих випадках лабораторні заняття можуть проводитися в умовах реального професійного середовища. Це робить майбутнього фахівця підготовленим до практичної діяльності в різних виробничих умовах.

УДК 622.1

^ О.О. Кісєль, доц.

Житомирський державний технологічний університет

А.В. Кісєль, гол. інж.

Закрите акціонерне товариство “Західвибухпром”


^ ОЦІНКА ФАКТОРІВ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИДОБУВАННЯ БУТОЩЕБЕНЕВОЇ СИРОВИНИ ВИБУХОВИМ МЕТОДОМ В УМОВАХ
ДІЮЧИХ КАР’ЄРІВ УКРАЇНИ



На кар’єрах, які спеціалізуються на видобуванні бутощебеневої сировини, використовують вибухові методи подрібнення масиву, від ступеня обґрунтованості яких і від структурних гірничо-геологічних умов покладу, що розробляється, залежить якість сировини, що видобувається.

Родовища, які досліджувалися, відрізняються між собою гірничо-геологічними умовами, різною інтенсивністю вертикальної природної тріщинуватості, потужністю вивітреного й зачепленого вивітрюванням каменю, наявністю або відсутністю пластових тріщин окремості, мінералогічним складом і властивостями порід, які заповнювали тріщини.

Якість вибухового відокремлення гірських порід з урахуванням перерахованих вище умов залежить також від технологічних характеристик вибухових речовин (ВР) і засобів підривання, витрат вибухових речовин, параметрів вибухових свердловин (шпурів), розташування і порядку підривання зарядів, міцності порід, які підриваються, і висоти уступу.

Визначення вказаних вище параметрів виконувалося на основі узагальнення інформації про фактичні промислові вибухи та промислових експериментів, що проводилися компанією ЗАТ «Західукрвибухпром» на Бехівському, Каранському, Норинському, Мокрянському, Хлистунівському, Пенізевицькому, Адабаському, Плесецькому й інших кар’єрах та родовищах України.

Ефективність проведення вибухових робіт залежить також від чіткого контролю за виконанням поставлених завдань на всіх етапах виробництва, починаючи з вивчення підготовленого блока гірських порід, проектування схеми розташування бурових свердловин і розробки проекту масового вибуху й закінчуючи безпосередньо проведенням вибухових робіт.

Враховуючи наведене вище, першочерговим завданням є визначення оптимальних параметрів буріння, а саме вибір ефективної схеми буріння, діаметра свердловин, визначення оптимального значення «перебуру» та кутових параметрів свердловини, вивчення гідрогеологічних особливостей масиву гірських порід. Перераховані чинники впливають на вибір вибухової речовини, схеми комутації вибухової мережі й, як результат, майбутньої фрагментації подрібненої гірської маси та якості подрібнення по «підошві» уступу та зменшення виходу негабаритних шматків з гірської маси, що підривається першим рядом свердловин.

Отже, наступним етапом ефективного проведення буровибухових робіт є збір, систематизація і геологічний аналіз початкових даних, які характеризують особливості структурної будови об’єкта, а також опрацювання і створення моделі блока, що підривається із зазначеною фрагментацією. На цьому етапі проводяться такі роботи: обирається тип вибухової речовини, формується колонка заряду по кожній свердловині, приймається рішення про застосування спеціальних технічних засобів, визначається величина й матеріал набивки свердловин, обираються спосіб заряджання свердловин і схема комутації зарядів.

В
© О.О. Кісєль, А.В. Кісєль, 2011
ибір типу вибухової речовини має значний вплив як на ступінь подрібнення гірничої маси, так і на економічну ефективність вибуху в цілому. Вибухова речовина повинна мати необхідні технічні характеристики для отримання необхідної фрагментації гірської маси. Процес заряджання свердловин обраним типом ВР має бути технологічним, з високим ступенем безпеки для працюючого персоналу, з мінімальними витратами енергоносіїв і працевтратами. Формування колонки заряду ВР по кожній свердловині виконується, виходячи з характеристик гірської породи, наявності пустот та випуклостей у першому ряді свердловин. Виходячи з технічних можливостей, а також враховуючи специфіку блока, що заряджається, приймається рішення про застосування спеціальних технічних засобів для покращання фрагментації подрібненої маси. Спеціальні засоби застосовуються для вирішення ряду технологічних питань, а саме:

  • зменшення питомої витрати вибухових речовин;

  • формування колонки заряду з концентрацією в певних зонах масиву;

  • формування технологічних проміжків (розосередження заряду ВР, покращання дії ВР на масив);

  • підвищення ефективності набивки;

  • контроль за формуванням потрібного рівня «підошви» уступу;

  • отримання необхідної форми розвалу подрібненої гірської маси.

Важливим чинником при виконанні буровибухових робіт слугує набивка свердловин, а саме її величина та матеріал, з якого вона виконується. Занадто велика набивка призводить до погіршення дроблення гірської породи у верхніх шарах масиву. Мала її величина призводить до «прострілювання» свердловин і, як наслідок, втрати енергії вибуху. Матеріал, що використовується як набивка, повинен також відповідати певним вимогам у зв’язку з тим, що вона виконує функцію стопора для газів, які виникають під час вибуху, збільшує час впливу енергії газів на масив, що підривається, і тим самим покращує подрібнення гірської маси.

Основні параметри, які впливають на якість виконання вибухових робіт, наведені на рисунку 1. Під ними ми розуміємо:

a – відстань між свердловинами в ряду;

c – відстань від устя свердловини до верхньої бровки уступу;

^ H – висота уступу;

n – величина перебуру;

W – опір по підошві;

lзабвеличина набивки;

l з величина заряду.

П
РРис. 1. Основні параметри розташування заряду в масиві


ід способом заряджання свердловин розуміють ручний або механізований спосіб виконання даної операції. Залежно від обраного типу ВР, геологічної будови масиву гірських порід, зовнішніх чинників (погодних умов, стану під’їзних доріг та ін.) обирається найбільш ефективний і економічно доцільний спосіб.

При виборі схеми комутації зарядів враховується багато факторів:

  • обмеження за сейсмічним впливом на прилеглі до кар’єру території;

  • діаметр та величина заряду на одне сповільнення та весь заряд у цілому;

  • залягання пластів гірської породи в масиві;

  • якість проведених бурових робіт;

  • тип застосованої ВР;

  • напрям підривання масиву;

  • небезпека пошкодження вибухової мережі в процесі ініціювання свердловин;

  • необхідний ступінь подрібнення гірської маси.

Після виконання всіх підготовчих робіт і з дотриманням безпеки проведення масового вибуху проводиться підривання масиву гірської породи.

Важливим значенням для ефективного планування буровибухових робіт, розробки нових технологій та методів їх ведення є залучення новітніх інформаційно-комп’ютерних технологій, а саме геоінформаційних систем дослідження масиву, що видобувається, фотограметричної обробки даних, сканування масиву. Все це дозволить розробити методологічні вказівки щодо покращання ведення буровибухових робіт, економічного керування втратами сировини і, як наслідок, – раціонального використання надр.

УДК 622.1:528

^ О.М. Клеван, аспір.

В.В. Котенко, к.т.н., доц.
  1   2   3   4   5   6   7

Схожі:

Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconПрограма фахового випробування для прийому на навчання
«Розробка корисних копалин», спеціальності 05030101, 05030101 «Розробка родовищ та видобування корисних копалин (підземна розробка...
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconМодуль відбудеться в усній формі
Геологічне вивчення, в тому числі дослідно-промислова розробка родовищ корисних копалин загальнодержавного значення
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconТемаправовий режим використання та охорони надр (2 04. 12р.) Теоретичні питання
Геологічне вивчення, в тому числі дослідно-промислова розробка родовищ корисних копалин загальнодержавного значення
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconМетодичні вказівки до виконання економічної частини
Розробка родовищ та видобування корисних копалин”, спеціалізації 05030101. 03 „Відкриті гірничі роботи”
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconСклад навчально-методичних комісій спеціальностей і спеціалізацій
Розробка родовищ корисних копалин” з отриманням другої спеціальності “Менеджмент організацій”
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconЗатверджено: Голова приймальної комісії
Спеціальність: 05030101, 05030101 Розробка родовищ та видобування корисних копалин
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconЗатверджено: Голова приймальної комісії
Спеціальність: 05030101, 05030101 Розробка родовищ та видобування корисних копалин
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconПрограма фахового вступного випробування для вступу на навчання
Спеціальність: 05030101, 05030101 Розробка родовищ та видобування корисних копалин
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconПрограма фахового вступного випробування для вступу на навчання за освітньо-кваліфікаційними рівнями «спеціаліст»
Спеціальність: 05030101, 05030101 Розробка родовищ та видобування корисних копалин
Розробка родовищ корисних копалин промислова екологія iconМіністерство освіти І науки україни
В донецькому національному технічному університеті на факультеті "Геотехнологій та управління виробництвом" з напрямку підготовки...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи