Нові підходи до реалізації технології видобування блочного каменю суцільним вибурюванням

S. V. Kalchuk

Анотація


Проаналізовано сучасний стан технології відокремлення монолітів безвибуховим способом. Обґрунтовано подальші напрямки дослідження. Розглянуто та обґрунтовано раціональні параметри технології суцільного вибурювання блоків каменю. Запропоновано рішення, яке полягає у комбінованому бурінні (суцільного та стрічкою шпурів), що забезпечує підвищення ефективності відокремлення каменю безвибуховим способом під дією власної ваги. Наведено розрахунок параметрів схеми часткового недобурювання монолітів з метою зменшення обсягів бурових робіт. Побудовано діаграми залежності механічних напружень від коефіцієнта питомої площини відколу. Встановлено раціональне співвідношення параметрів буріння шпурів шляхом вирішення задач з навантаження консольної балки та концентрації напружень розв’язком Кірша. Найбільш важливим параметром для реалізації цієї технології є співвідношення висоти моноліту до його довжини. Запропоновано інженерні формули для розрахунку технологічних параметрів реалізації гравітаційно-шпурового відколу каменю. Встановлена конфігурація монолітів, за якої дана технологія може бути реалізована. Створення суцільної стрічки шпурів забезпечує збільшення максимальних напружень розтягу при рівних значеннях коефіцієнта питомої площини відколу. Встановлено, що ефективна глибина буріння суцільної стрічки шпурів становить 43,2 % висоти моноліту. Розраховано, що при застосуванні комбінованої схеми буріння шпурів економія на виконання бурових робіт становитиме 11,36 %.

Ключові слова


блочний камінь; безвибухові процеси видобування; буріння шпурів; крихке руйнування

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Kotenko, V.V. and Kisel, O.O. (2007), «Doslidzhennja vtrat blochnoi' syrovyny pry riznyh tehnologichnyh sposobah vidokremlennja blokiv» [Investigation of dimension stone raw material losses with different methods of block extraction], Bulletin ZSTU, Engineering, No. 40, pp. 177–185.

Kisel, O.O. and Sobolevskyi, R.V. (2006), «Vyvchennja zakonomirnostej utvorennja i formuvannja vtrat pry vydobuvanni dekoratyvnogo oblycjuval'nogo kamenju metodom sucil'nogo burinnja» [Study appropriations of creating and forming of losses by the decorative stone recovering by the method of the continuous boring drilling], Bulletin ZSTU, Engineering, No. 38, pp. 183–188.

Kisel, O.O., Sobolevskyi, R.V. and Korobijchuk, V.V. (2006), «Doslidzhennja shljahiv minimizacii' vtrat pry buro vybuhovomu sposobi vydobuvannja blokiv dekoratyvnogo kamenja» [Investigation of minimize lose ways by the blasting methods of dimension stone extractions], Bulletin ZSTU, Engineering, No. 39, pp. 301–308.

Kotenko, V.V. and Levyckyi, V.G. (2005), «Porivnjal'nyj analiz vtrat kamenju ta produktyvnosti robit pry pidgotovci monolitiv velykogo ob’jemu do vyjmannja riznymy tehnologichnymy kompleksamy» [Comparative analysis of stone losses and work productivity in preparing to extraction of large-size monoliths by the various technological complexes], Tezy naukovyh dopovidej XXX naukovoi' konferencii' prysvjachenij 45-ij richnyci Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Zhytomyr, Ukraine, pp. 72–74.

Korobijchuk, V.V. and Kotenko, V.V. (2008), «Vplyv burovyh robit na jakist' pervynnogo monolitu pry jogo vidokremlenni vid masyvu» [Some questions on conducting of boring works at boring drilling of primary monolith], Bulletin ZSTU, Engineering, No. 47, pp. 160–166.

Sobolevskyi, R. and Shlapak, V. (2016), «Quality control of drilling operations for efficiency upgrading of creation of separation plane by lineage drilling», Metallurgicaland mining industry, No 2, pp. 167–173.

Bakka, M.T. and Javorska, S.V. (2003), «Struktury tehnologij vidokremlennja monolitiv dekoratyvnogo kamenju vid masyvu z vykorystannjam nevybuhovyh rujnujuchyh zasobiv (NRZ)» [Structures of extraction from an array ornamental stone monolith technologies by the nonexplosive destruction facilities (NDF)], Bulletin ZSTU, Engineering, No. 24, pp. 118–126.

Zhukov, S.A. and Kalchuk, S.V. (2015), «Teoreticheskie osnovy dinamiki protsessa otkola kamnya shpurovymi metodami v kar'ere» [Theoretical bases of dynamical hole splitting processes in a quarry], Collection of scholarly works «Recovery, processing and application of natural stone», Vol. 15. pp. 100–104.

Zhukov, S.A. and Kalchuk, S.V. (2015), «Analitychna model' procesu pasyruvannja blokiv kamenju shpurovymy metodamy v subdynamichnomu rezhymi navantazhennja» [The analytical model of process of пасирування blocks of stone by шпуровыми methods in the subdynamic mode of loading], Mining journal of Kryvyi Rih National University, Vol. 100, pp. 75–79.

Zhukov, S.A., Kalchuk, S.V. and Shlapak, V.O. (2016), «Obg'runtuvannja parametriv burovyh robit pry vydobuvanni blochnogo oblycjuval'nogo kamenju statychnymy metodamy» [Substantiation of parameters of drilling operations during the extraction of dimension facing stone of static methods], Mining journal of Kryvyi Rih National University, Vol. 101, pp. 84–88.

Kalchuk, S. (2013), «Ways of reducing loss of ornamental stone using the combined technology of nonexplosive mining method», Scientific Reports on Resource Issues. Efficiency and Sustainability in the Mineral Industry, Vol. 1, pp. 130–134.

Tkachuk, K.K., Grebenjuk, T.V. and Dynjak, S.V. (2014), «Metodyka doslidzhen' poliv napruzhen' navkolo shpura pry statyko-dynamichnomu metodi vydobuvannja kam’janyh blokiv» [Blast-hole tension fields research under static dynamic method of the block stone extraction], Herald of the National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Series of Mining, Vol. 24, рp. 42–49.

Kryvoruchko, A.O., Korobiichuk, V.V., Podchashyns'kyj, Ju.O. and Remezova, O.O. (2007), “Zastosuvannja informacijno-kop'juternyh tehnologij dlja doslidzhennja girnycho-ekologichnyh osoblyvostej rodovyshh rudnyh i nerudnyh korysnyh kopalyn”, Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu. Serija: Tehnichni nauky, Vol. 1 (40), pp. 186–195.

Korobiichuk, V.V., Sobolevs'kyj, R.V., Podchashyns'kyj, Ju.O., Zubchenko, O.A. and Remezova, O.O. (2007), “Doslidzhennja vplyvu burovybuhovyh robit na jakist' blochnoi' produkcii' kar’jeru na osnovi vyznachennja geometrychnyh harakterystyk i'i' trishhynuvatosti”, Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu. Serija: Tehnichni nauky, Vol. 3 (42). pp. 143–150.

Korobiichuk, V.V. and Zubchenko, O.A. (2008), «Pasportyzacija kincevoi' tovarnoi' produkcii' blochnogo kar’jeru», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 3 (46), Zhytomyr, pp. 142–147.

Korobiichuk, V.V. (2012), «Doslidzhennja zminy kutovoi' shvydkosti padinnja monolitu zalezhno vid jogo geometrychnyh rozmiriv ta polozhennja v prostori», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 2 (61), Zhytomyr, pp. 171–174.

Korobiichuk, V.V. (2012), «Udoskonalennja systemy potochnogo planuvannja vydobuvannja blokiv pryrodnogo kamenju», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, Vol. 1, No. 3 (62), Zhytomyr, pp. 122–125.

Kryvoruchko, A.O., Korobiichuk, V.V. and Is'kov, S.S. (2012), «Rozrobka uzagal'nenoi' metodyky geometryzacii' masyviv pryrodnogo kamenju z metoju otrymannja kompleksnoi' modeli rodovyshha», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 4 (63), Zhytomyr, pp. 190–202.

Korobiichuk, V.V. (2013), «Doslidzhennja vplyvu vysoty ta shyryny monolitu, jakyj perekydajet'sja, na jogo rujnuvannja», universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 1 (64), Zhytomyr,pp. 134–138.

Korobiichuk,V.V. and Is'kov, S.S. (2013), «Opredelenie racional'nogo sposoba izvlechenija monolitov kamnja pri provedenii kapital'nyh transhej», Tehnologicheskij audit i rezervy proizvodstva, Vol. 5, No. 1 (13), Zhytomyr, pp. 12–16.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Котенко В.В. Дослідження втрат блочної сировини при різних технологічних способах відокремлення блоків / В.В. Котенко, О.О. Кісєль // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2007. – № 40. – С. 177–185.
  2. Кісєль О.О. Вивчення закономірностей утворення і формування втрат при видобуванні декоративного облицювального каменю методом суцільного буріння / О.О. Кісєль, Р.В. Соболевський // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2006. – № 38. – С. 183–188.
  3. Кісєль О.О. Дослідження шляхів мінімізації втрат при буровибуховому способі видобування блоків декоративного каменя / О.О. Кісєль, Р.В. Соболевський, В.В. Коробійчук // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2006. – № 39. – С. 301–308.
  4. Котенко В.В. Порівняльний аналіз втрат каменю та продуктивності робіт при підготовці монолітів великого об’єму до виймання різними технологічними комплексами / В.В. Котенко, В.Г. Левицький // Тези наукових доповідей XXX наукової конференції присвяченій 45-ій річниці Житомирського державного технологічного університету. – Житомир. – 2005. – С. 72–74.
  5. Коробійчук В.В. Вплив бурових робіт на якість первинного моноліту при його відокремленні від масиву / В.В. Коробійчук, В.В. Котенко // Вісник ЖІТІ. Серія : Технічні науки. – 2008. – № 4. – С. 160–166.
  6. Sobolevskyi R. Quality control of drilling operations for efficiency upgrading of creation of separation plane by lineage drilling / R.Sobolevskyi, V.Shlapak // Metallurgicaland mining industry. – 2016. – № 2. – Рр. 167–173.
  7. Бакка М.Т. Структури технологій відокремлення монолітів декоративного каменю від масиву з використанням невибухових руйнуючих засобів (НРЗ) / М.Т. Бакка, С.В. Яворська // Вісник ЖДТУ. – 2003. – № 1. – С. 118–126.
  8. Жуков С.А. Теоретические основы динамики процесса откола камня шпуровыми методами в карьере / С.А. Жуков, С.В. Кальчук // Сборник научных трудов «Добыча, обработка и применение природного камня». – 2015. – № 15. – С. 100–104.
  9. Жуков С.О. Аналітична модель процесу пасирування блоків каменю шпуровими методами в субдинамічному режимі навантаження / С.О. Жуков, С.В. Кальчук // Гірничий Вісник: Науково-технічний збірник ДВНЗ «Криворізький національний технічний університет». – 2015. – № 100. – С. 75–79.
  10. Жуков С.О. Обґрунтування параметрів бурових робіт при видобуванні блочного облицювального каменю статичними методами / С.О. Жуков, С.В. Кальчук, В.О. Шлапак // Гірничий Вісник: Науково-технічний збірник ДВНЗ «Криворізький національний технічний університет». – 2016. – № 101. – С. 84–88.
  11. Kalchuk S. Ways of reducing loss of ornamental stone using the combined technology of nonexplosive mining method / S.Kalchuk // Scientific Reports on Resource Issues. Efficiency and Sustainability in the Mineral Industry. – 2013. – С. 130–134.
  12. Ткачук К.К. Методика досліджень полів напружень навколо шпура при статико-динамічному методі видобування кам’яних блоків / К.К. Ткачук, Т.В. Гребенюк, С.В. Диняк // Вісник НТУУ «КПІ». Серія «Гірництво» : Зб-к наук. праць. – 2014. – № 24. – С. 42–49.
  13. Криворучко  А.О. Застосування інформаційно-коп'ютерних технологій для дослідження гірничо-екологічних особливостей родовищ рудних і нерудних корисних копалин / А.О. Криворучко, В.В. Коробійчук, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова // Вісник Житомирського державного технологічного університету /Серія: Технічні науки. – 2007. – №. 1 (40). – С. 186–195.
  14. Коробійчук В.В. Дослідження впливу розмірів первинного моноліту природного каменю на питомі втрати природного каменю / В.В. Коробійчук // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування / Технічні науки. – 2012. – № 1 (57). – С. 150–154.
  15. Коробійчук В.В. Паспортизація кінцевої товарної продукції блочного кар’єру / В.В. Коробійчук, О.А. Зубченко // Вісник Житомирського державного технологічного університету / Серія :  Технічні науки. –  Житомир, 2008. – № 3 (46). – С. 142–147.
  16. Коробійчук В.В. Дослідження зміни кутової швидкості падіння моноліту залежно від його геометричних розмірів та положення в просторі / В.В. Коробійчук  // Вісник Житомирського державного технологічного університету / Технічні науки. – 2012.–№ 2 (61). – С. 171–174.
  17. Коробійчук В.В. Удосконалення системи поточного планування видобування блоків природного каменю / В.В. Коробійчук // Вісник Житомирського державного технологічного університету / Технічні науки. – 2012.– Т. 1, № 3 (62). – С. 122–125.
  18. Криворучко А.О. Розробка узагальненої методики геометризації масивів природного каменю з метою отримання комплексної моделі родовища / А.О. Криворучко, В.В. Коробійчук, С.С. Іськов // Вісник Житомирського державного технологічного університету / Технічні науки. – 2012. – № 4 (63). – С. 190–202.
  19. Коробійчук В.В. Дослідження впливу висоти та ширини моноліту, який перекидається, на його руйнування / В.В. Коробійчук // Вісник Житомирського державного технологічного університету / Технічні науки. – 2013. – № 1 (64). – С. 134–138.
  20. Коробийчук В.В. Определение рационального способа извлечения монолитов камня при проведении капитальных траншей/ В.В. Коробийчук, С.С. Иськов // Технологический аудит и резервы производства. – 2013. – Т. 5. – №. 1 (13). – С. 12–16.




DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-1(79)-166-170

Copyright (c) 2017 S. V. Kalchuk

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.