DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-2(80)-200-206

Формування тріщини відриву при видобутку блокового каменю

Станіслав Миколайович Стовпник, Андрій Іванович Ковтун, Наталія Федорівна Качинська, Олексій Сергійович Прит

Анотація


В даний час безперечним лідером руйнування міцних гірських порід при розробці родовищ корисних копалин як відкритим, так і підземним способом є буропідривний спосіб. Основним недоліком цього способу є сейсмічна дія вибуху на породи, порушення їх суцільності, розвиток тріщин і ослаблення масиву. Найбільш гостро це позначається при видобутку блокових матеріалів, оконтурюванні гірничих виробок. Застосування низько- бризантних ВВ, патронів і зарядів спеціальних конструкцій дозволяють знизити динамічний вплив на околошпурову область, однак їх застосування призводить до підвищення витрат і в ряді випадків не забезпечує необхідних кінцевих результатів. Так, наприклад, при видобутку блочного каменю втрати досягають більше тридцяти відсотків. Одним з можливих напрямків вирішення цієї проблеми є застосування статичних методів руйнування гірських порід. В даний час розроблено безліч способів невибухового руйнування, зокрема, механічні методи. Більшість цих методів перебувають на стадії науково-дослідних і проектних розробок. Їх промислове використання стримується відсутністю обладнання, малої надійністю, високою енергоємністю, небезпечним впливом на людину, високою вартістю. Всі ці недоліки змушують шукати шляхи створення дешевих і перспективних способів руйнування міцних гірських порід. Одним з перспективних напрямків статичного руйнування гірських порід є використання невибухових руйнуючих складів НРС. Проаналізовано особливості управління утворення тріщин в шпурах при відділенні кам'яних блоків з використанням невибухових руйнують складів (НРС) в комплексі з технологічним агрегатом, який включає керуючі вставки. Визначено умови розвитку тріщин розколу щодо осей анізотропії з максимальною або мінімальною міцністю. Проаналізовано особливості керування напрямом тріщиноутворення в шпурах при відділенні кам’яних блоків з використанням невибухових руйнуючих сумішей (НРС) в комплексі з технологічними агрегатами, які включають в себе керуючі вставки. Визначено умови розвитку тріщини розколу відносно осей анізотропії з максимальною чи мінімальною міцністю.

Ключові слова


невибухова руйнуюча суміш (НРС); шпури; агрегат з керуючими вставками; анізотропія породи; напрямок тріщиноутворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Korobijchuk, V.V. (2015), «Obg'runtuvannja linijnyh rozmiriv blokiv pryrodnogo kamenju zalezhno vid vymog spozhyvachiv», Visnyk Zhytomyrs'kogo derzhavnogo tehnologichnogo universytetu, Serija Tehnichni nauky, No. 4 (75), Zhytomyr, pp. 123–129.

Shamray, V.I. and Korobiichuk, V.V. (2014), «Influence of grinding-polishing of natural stone on its shine and lightness shades», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 5, No. 5 (71), pp. 56–60.

Korobijchuk, 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, pp. 12–16.

Korobіjchuk, V.V., Podchashins'kij, Ju.O., Remezova, O.O., Sobolevs'kij, R.V. and Zubchenko, O.A. (2007), «Doslіdzhennja vplivu burovibuhovih robіt na jakіst' blochnoї produkcії kar’єru na osnovі viznachennja geometrichnih harakteristik її trіshhinuvatostі», Vіsnik Zhitomirs'kogo derzhavnogo tehnologіchnogo unіversitetu, Serіja Tehnіchnі nauki, No. 3 (42), Zhitomir, pp. 143–150.

Krivoruchko, A.O., Korobіjchuk, V.V., Sobolevs'kij, R.V., Kams'kih, O.V. and Pavljuk, І.V. (2016), «Viznachennja optimal'nogo naprjamku vedennja gіrnichih robіt pri vidobuvannі blokіv z prirodnogo kamenju», Vіsnik Zhitomirs'kogo derzhavnogo tehnologіchnogo unіversitetu, Serіja Tehnіchnі nauki, No. 3 (78), Zhitomir, pp. 150–163.

Krivoruchko, A.O., Korobіjchuk, V.V. and Іs'kov, S.S. (2012), «Rozrobka uzagal'nenoї metodiki geometrizacії masivіv prirodnogo kamenju z metoju otrimannja kompleksnoї modelі rodovishha», Vіsnik Zhitomirs'kogo derzhavnogo tehnologіchnogo unіversitetu, Serіja Tehnіchnі nauki, No. 4 (63), pp. 190–202.

Korobіjchuk, V.V., Kіsєl', O.O. and Strіha, V.A. (2012), «Geometrizacіja suputn'oї korisnoї kopalini v umovah Leznikіvs'kogo rodovishha granіtіv ta gіrnicho-geometrichnij analіz jogo pokaznikіv», Vіsnik Nacіonal'nogo unіversitetu vodnogo gospodarstva ta prirodokoristuvannja, Serіja Tehnіchnі nauki, No. 2 (58), pp. 175–184.

Krivoruchko, A.O., Korobіjchuk, V.V., Podchashins'kij, Ju.O. and Remezova, O.O. (2007), «Zastosuvannja іnformacіjno-kop’juternih tehnologіj dlja doslіdzhennja gіrnicho-ekologіchnih osoblivostej rodovishh rudnih і nerudnih korisnih kopalin», Vіsnik Zhitomirs'kogo derzhavnogo tehnologіchnogo unіversitetu, Serіja Tehnіchnі nauki, No. 1 (40), pp.

Sobolevskyi, R., Korobiichuk, V., Iskov, S., Pavliuk, I. and Kryvoruchko, A. (2016), «Exploring the efficiency of applying fractal analysis for the process of decorative stone quality control», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 6 / 3 (84), pр. 32–40.

Sobolevskyi, R., Zuievska, N., Korobiichuk, V., Tolkach, O. and Kotenko, V. (2016), «Cluster analysis of fracturing in the deposits of decorative stone for the optimization of the process of quality control of block raw material», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 5/3 (83), pp. 21–29.

Korobiichuk, V., Shamrai, V., Iziumova, O., Tolkach, O. and Sobolevskyi, R. (2016), «Definition of hue of different types of pokostivskiy granodiorite using digital image processing», Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 4/5 (82), pp. 52–57.

Korobiichuk, I., Korobiichuk, V., Nowicki, M., Shamrai, V., Skyba, G. and Szewczyk, R. (2016), «The study of corrosion resistance of Pokostivskiy granodiorites after processing by various chemical and mechanical methods», Construction and Building Materials, from 1st July, Vol. 114, pp. 241–247.

Sobolevskyi, R., Vaschuk, O., Tolkach, O., Korobiichuk, V. and Levytskyi, V. (2017), «A procedure for modeling the deposits of kaolin raw materials based on the comprehensive analysis of quality indicators», VostochnoEvropejskij zhurnal peredovyh tehnologij, No. 3 (87), pp. 54–67.

Korobiichuk, V. (2016), «Study of Ultrasonic Characteristics of Ukraine Red Granites at Low Temperatures», International Conference on Systems, Control and Information Technologies 2016, Springer International Publishing, pp. 653–658.

Pavlushhenko, M.V. and Korobіjchuk, V.V. (2017), «Analіz tehnіko-ekonomіchnih pokaznikіv peresuvnih drobil'no-sortuval'nih ustanovok na shhebenevih kar’єrah», Tezi ІV Vseukraїns'koї naukovo-praktichnoї konferencії studentіv, aspіrantіv ta molodih vchenih «Perspektivi rozvitku gіrnichoї spravi ta racіonal'nogo vikoristannja prirodnih resursіv», pp. 48–49.

Karasev, Ju.G. and Bakka, N.T. (1979), Prirodnyj kamen'. Dobycha blochnogo i stenovogo kamnja, SanktPeterburgskij gornyj institute, SPb, 428 p.

Lugovij, P.Z. and Fomenko, O.І. (2008), «Vіdokremlennja monolіtіv za dopomogoju shpurіv, jakі majut' profіl'nі nadrіzi v ploshhinі peredbachuvanogo vіdkolu», 28 mіzhnarodna naukova konferencіja іm. akademіka S.A. Hristanovicha, vid 22–28 veresnja, tezi dokladіv, Alushta, pp. 23–26.

Vorob'ev, V.V., Kostin, V.V. and Procenko, V.E. (2011), «Opredelenie optimal'nih parametrov zarjada dlja konturnogo vzryvanija», Zbіrnik «Suchasnі resursoenergozberіgajuchі tehnologії gіrnichogo virobnictva», nauk.virob. zb-k, Vol. 2 (8), Kremenchuc'kij unіversitet іm. M.Ostrograds'kogo, KrNU, Kremenchuk, pp. 39–44.

Fomenko, І.O., Fomenko, O.І., Kovtun, І.M. and Kovtun, A.І. (2013), «Rozrobka ta doslіdzhennja procesu keruvannja naprjamom rozkolu blochnogo kamenju pri vikoristannі nevibuhovih rujnujuchih sumіshej», Zbіrnik «Suchasnі resursoenergozberіgajuchі tehnologії gіrnichogo virobnictva», nauk.-virob. zb-k, Vol. 2 (12), Kremenchuc'kij unіversitet іm. M.Ostrograds'kogo, KrNU, Kremenchuk, pp. 50–57.

Fomenko, І.O. and Kovtun, A.І. (2014), «Doslіdzhennja tehnologіchnih parametrіv procesu keruvannja naprjamkom rozkolu blochnogo kamenju pіd chas vikoristannja nevibuhovih rujnujuchih sumіshej», Zbіrnik «Vіsnik Nacіonal'nogo tehnіchnogo unіversitetu Ukraїni», Serіja Gіrnictvo, Vol. 26, Kiїvs'kij polіtehnіchnij іnstitut, NTUU «KPІ», Kiїv, pp. 63–69.

Sahno, І.G. and Kas'єv, M.M. (2012), MPK (2006.01) E2ІS 37/06. Sposіb rujnuvannja gіrs'kih porіd nevibuhovimi rujnujuchimi sumіshami j patron dlja jogo realіzacії [Method of destruction of rocks by non-explosive destructive mixtures and a cartridge for its realization], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. 100062, 5 p.

Fomenko, І.O., Fomenko, O.І. and Kovtun, A.І. (2014), MPK E21S 37/00. Shpurova vstavka dlja napravlenogo rozkolu monolіtnih ob’єktіv nevibuhovimi rozshirjujuchimi sumіshami [Hole insertion for directional split of monolithic objects with non-explosive expanding blends], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. 90941.

Fomenko, І.O., Fomenko, O.І. and Kovtun, A.І. (2014), MPK E21S 27/14. Shpurova vstavka dlja napravlenogo rozkolu monolіtnih ob’єktіv nevibuhovimi rozshirjujuchimi sumіshami [Hole insertion for directional split of monolithic objects with non-explosive expanding blends], State Register of Patents of Ukraine, Kiїv, UA, Pat. 92446.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Коробійчук В.В. Обґрунтування лінійних розмірів блоків природного каменю залежно від вимог споживачів / В.В. Коробійчук // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія : Технічні науки. – Житомир. – 2015. – № 4 (75). – С. 123–129.

Shamray V.I. Influence of grinding-polishing of natural stone on its shine and lightness shades / V.I. Shamray, V.V. Korobiichuk // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2014. – Vol. 5, No. 5 (71). – Pp. 56–60.

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. – С. 12–16.

Дослідження впливу буровибухових робіт на якість блочної продукції кар’єру на основі визначення геометричних характеристик її тріщинуватості / В.В. Коробійчук, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова, Р.В. Соболевський, О.А. Зубченко // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія : Технічні науки. – Житомир. – 2007. – № 3 (42). – С. 143–150.

Визначення оптимального напрямку ведення гірничих робіт при видобуванні блоків з природного каменю / А.О. Криворучко, В.В. Коробійчук, Р.В. Соболевський, О.В. Камських, І.В. Павлюк // Вісник Житомирського державного технологічного університету. Серія : Технічні науки. – Житомир, 2016. – № 3 (78). – С. 150–163.

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. Серія : Технічні науки. – 2012. – № 4 (63). – С. 190–202.

Коробійчук В.В. Геометризація супутньої корисної копалини в умовах Лезниківського родовища гранітів та гірничо-геометричний аналіз його показників / В.В. Коробійчук, О.О. Кісєль, В.А. Стріха // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Серія : Технічні науки. – 2012. – № 2 (58). – С. 175–184.

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.

Exploring the efficiency of applying fractal analysis for the process of decorative stone quality control / R.Sobolevskyi, V.Korobiichuk, S.Iskov, I.Pavliuk, A.Kryvoruchko // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – Vol. 6 / 3 (84). – Pр. 32–40.

Cluster analysis of fracturing in the deposits of decorative stone for the optimization of the process of quality control of block raw material / R.Sobolevskyi, N.Zuievska, V.Korobiichuk, O.Tolkach, V.Kotenko // EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – Vol. 5/3 (83). – Pp. 21–29.

Definition of hue of different types of pokostivskiy granodiorite using digital image processing / V.Korobiichuk, V.Shamrai, O.Iziumova, O.Tolkach, R.Sobolevskyi // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – Vol. 4/5 (82). – Pp. 52–57.

The study of corrosion resistance of Pokostivskiy granodiorites after processing by various chemical and mechanical methods / I.Korobiichuk, V.Korobiichuk, M.Nowicki, V.Shamrai, G.Skyba, R.Szewczyk // Construction and Building Materials. – 2016, 1 July. – Vol. 114. – Pp. 241–247.

A procedure for modeling the deposits of kaolin raw materials based on the comprehensive analysis of quality indicators / R.Sobolevskyi, O.Vaschuk, O.Tolkach, V.Korobiichuk, V.Levytskyi // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2017. – № 3 (87). – С. 54–67.

Korobiichuk V. Study of Ultrasonic Characteristics of Ukraine Red Granites at Low Temperatures / V.Korobiichuk // International Conference on Systems, Control and Information Technologies 2016. – Springer International Publishing, 2016. – С. 653–658.

Павлущенко М.В. Аналіз техніко-економічних показників пересувних дробильно-сортувальних установок на щебеневих кар’єрах / М.В. Павлущенко, В.В. Коробійчук // Тези ІV Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Перспективи розвитку гірничої справи та раціонального використання природних ресурсів». – 2017. – С. 48–49.

Карасев Ю.Г. Природный камень. Добыча блочного и стенового камня : уч. пособие / Ю.Г. Карасев, Н.Т. Бакка ; Санкт-Петербургский горный институт. – СПб, 1979. – 428 с.

Луговий П.З. Відокремлення монолітів за допомогою шпурів, які мають профільні надрізи в площині передбачуваного відколу / П.З. Луговий, О.І. Фоменко // 28 міжнародна наукова конференція ім. академіка С.А. Христановича, 22–28 вересня 2008 : тези докладів. – Алушта, 2008. – С. 23–26.

Воробьев В.В. Определение оптимальних параметров заряда для контурного взрывания / В.В. Воробьев, В.В. Костин, В.Е. Проценко // Збірник «Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва» : наук.-вироб. зб-к ; Кременчуцький університет ім. М.Остроградського. – Кременчук : КрНУ, 2011. – Вип. 2 (8). – С. 39–44.

Розробка та дослідження процесу керування напрямом розколу блочного каменю при використанні невибухових руйнуючих сумішей / І.О. Фоменко, О.І. Фоменко, І.М. Ковтун, А.І. Ковтун // Збірник «Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва» : наук.-вироб. зб-к ; Кременчуцький університет ім. М.Остроградського. – Кременчук : КрНУ, 2013. – Вип. 2 (12). – С. 50–57.

Фоменко І.О. Дослідження технологічних параметрів процесу керування напрямком розколу блочного каменю під час використання невибухових руйнуючих сумішей / І.О. Фоменко, А.І. Ковтун // Збірник «Вісник Національного технічного університету України». Серія : Гірництво ; Київський політехнічний інститут. – Київ : НТУУ «КПІ», 2014. – Вип. 26. – С. 63–69.

Пат. 100062 Україна, МПК (2006.01) Е2ІС 37/06. Спосіб руйнування гірських порід невибуховими руйнуючими сумішами й патрон для його реалізації / І.Г. Сахно, М.М. Касьєв. – № 201100476 ; опубл. 2012, Бюл. № 21. – 5 с.

Пат. 90941 Україна, МПК Е21С 37/00. Шпурова вставка для направленого розколу монолітних об’єктів невибуховими розширюючими сумішами / І.О. Фоменко, О.І. Фоменко, А.І. Ковтун ; опубл. 10.06. 2014, Бюл. № 11.

Пат. 92446, Україна, МПК Е21С 27/14. Шпурова вставка для направленого розколу монолітних об’єктів невибуховими розширюючими сумішами / І.О. Фоменко, О.І. Фоменко, А.І. Ковтун ; опубл. 11.08.2014, Бюл. № 15.





Copyright (c) 2017 Станіслав Миколайович Стовпник, Андрій Іванович Ковтун, Наталія Федорівна Качинська, Олексій Сергійович Прит

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