Коновал В. М. Науково-технічні основи способів вибухового руйнування масиву гірських порід складної будови на кар’єрах

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0523U100263

Облікова картка дисертації

0523U100263.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 05.15.09 - Геотехнічна і гірнича механіка

19-01-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 08. 188. 01

Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України

Анотація

Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної проблеми підвищення ефективності і екологічної безпеки ведення гірничих робіт в умовах гранітних кар’єрів і кар’єрів по видобутку природнього каменю. Вона спрямована на подальший розвиток наукових основ створення способів вибухового руйнування масивів гірських порід складної будови з використанням зарядів змінного і різної форми поперечного перерізу, які сприяють перерозподілу газових потоків в зарядних порожнинах і формуванню на їх поверхні різноградієнтних і іншого напрямку навантажень масиву порід під час їх підривання. Проаналізовано і дано комплексну оцінку сучасного стану гірничого ви-робництва, факторів, що впливають на ефективність вибухового руйнування міцних гірських порід складної будови, шляхи і напрямки ресурсозбереження при видобутку корисних копалин для розробки нових ресурсо- і енергозберігаючих технологій руйнування і їх переробки з відкритим циклом робіт з урахуванням гірничо-геологічних і структурних особливостей гірських порід родовищ гранітів та екологічної безпеки на територіях по видобутку будівельних матеріалів. Проведені аналітичні і експериментальні дослідження по обґрунтуванню руйнуючої дії подовжених зарядів вибухової речовини змінного і різної форми поперечного перерізу. Методами математичного і фізичного моделювання вивчено вплив стану масиву гірських порід на характер розподілу напружень вздовж осі заряду різної форми перерізу під час їх вибуху, що дозволило обґрунтувати раціональні параметри свердловинних зарядів. За результатами експерименту по руйнуванню моделей вибухом зарядів ВР різної форми перерізу виконано прогнозні оцінки розподілу гранулометричного складу зруйнованого середовища методом групового урахування аргументів (МГУА). Результати досліджень дозволили розробити нові способи формування зарядів вибухової речовини змінного і різної форми перерізу кумулятивної дії та обґрунтувати раціональні параметри способу відбійки локально-тріщинуватих та тріщинуватих міцних гірських порід, шаруватого масиву з контактними зонами різної міцності, вибухового руйнування міцних гірських порід складної будови на кар’єрах та ресурсозберігаючої технології відділення блокового каменю від масиву порід. Отримані в роботі наукові результати: розроблені способи, методики та методи досліджень, запропоновані нові технічні рішення по ефективності руйнування міцних гірських порід складної будови, кориговані паспорти буропідривних робіт, «Методичні рекомендації по обґрунтуванню раціональних параметрів буропідривних робіт при вибуховому навантаженні тріщинуватих анізотропних гірських порід для умов гранітних кар’єрів України», Технологічна інструкція по веденню буропідривних робіт на гранітних карʼєрах» та у навчальному процесі Черкаського державного технологічного університету. За результатами розрахунків запровадження розроблених технічних рішень отримано загальний фактичний економічний ефект в розмірі понад 1,4 млн грн. Ключові слова: анізотропний гірський масив, удар, вибух, енергоємність руйнування, фізичне і математичне моделювання, конструкції зарядів вибухової речовини, способи вибухового руйнування, карʼєр, видобувний блок, уступ.

Читати повністю

Публікації

1. Resource-saving methods of polymineral rocks explosive destruction, 2018, Konoval V.N., Kratkovsky I.L., Ishchenko K.S. Topical issues of resource-saving technologies in mineral mining and processing. Multi-authored monograph. Petroșani: UNIVERSITAS Рublishing University of Petroșani, РР. 229-250. http.//ds.ktu.edu.ua/jspui/handle/123456789/42

2. Innovative resource-saving method of explosive destruction of complex-structural ferruginous guartzites, 2019, Babii K.V., Ishchenko K.S., Kratkovsky I.L. , Konoval V.N. Traditions and innovations of resource-saving mining and processing. Multi-authored monograph. Petroșani, Romania: UNIVERSITAS Рublishing University of Petroșani. РР. 44-62. http.//lib.ktu.edu.ua-219/10-Monograph-6

3. New approaches and methods of separation of monolithic blocks of natural stone from rock mass by energy explosion, 2021, Konoval V.N., Ishchenko K.S. European ways of the development of modern engineering research. Collective monograph. Cuiavian University in Wloclawek, Republic of Poland. Riga, Latvia: “Baltija Publishing”, 2021. 234 р. (РР. 111-147). https://doi.org/10.30525/978-9934-26-142-8-5.

4. Ishchenko O.K., Konoval, V.M., Ishchenko K. S. Еfficiency of preparation of mountain mass at careers of building materials / Scientific bulletin of NMU. Dnipro, 2018. №4. РP. 92-99 DOI: 10.29202/nvngu/2018-4/10 (Scopus, Q3).

5. Aleksey Ishchenko, Vladimir Konoval, Konstantin Ishchenko. Physical and simulation modeling of character destruction of solid media by explosive charges dif-ferent section shape / Mining of Mineral Deposits. 2022. Volume 16. Issue 4. РР.122-131 https://doi.org/10.33271/mining16.04.122 (Scopus та Web of Science, Q2).

6. Konoval V.M., Holub S.V. Intellectual monitoring of charge form choice and justification for effective explosive breakdown destruction in quarries / Sciences of Europe. Praha, Czech Republic. 2022. № 92. РР.57-65 DOI: 10.5281/zenodo.6532881.

7. Konoval V.M., Holub S.V. Intellectual monitoring of charge form choice and justification for effective explosive breakdown destruction in quarries / Slovak international scientific journal. Bratislava, Slovakia. 2022. No 63, РР.12-21 http://sis-journal.com.

8. Babii К.V., Ishchenko K. S., Novikov L.A., Konoval V.M. Assessment of the impact of mass explosions in quarries on the environmental situation and seismic safety of infrastructure sites and development of its events / Slovak international scientific journal. Bratislava, Slovakia. 2022. No 64, РР. 12-21. DOI: 10.5281/zenodo.6616020.

9. Ishchenko K. S. Konoval V.M. Changes in water structure in rocks during mass explosions in quarries / Slovak international scientific journal. Bratislava, Slo-vakia. 2022. No 65, РР. 3-6. DOI: 10.5281/zenodo.6805542

10. Коновал В.Н. Использование нових материалов забоек скважинных зарядов для решения проблемы регулированного дробления пород взрывом / Геотехнічна механіка: Межвед. сб. научн. тр. ИГТМ НАН Украины. Днепропетровск, 2003. №47. С.190-196.

11. Коновал В.Н. Отбойка горных пород утилизируемыми взрывчатыми материалами в сложных горногеологических условиях / Геотехнічна механіка: Межвед. сб. научн. тр. ИГТМ НАН Украины. Днепропетровск, 2005. №59. С.87-90.

12. Ищенко К.С., Коновал В.М. Повышение эффективности взрывной проходки выработок на рудных шахтах / Металлургическая и горнорудная промышленность. 2006. № 6. С.68-70.

13. Ищенко К.С., Коновал С. В., Кратковский И. Л., Коновал В. Н. Осо-бенности взрывного разрушения полиминеральной среды зарядами различной формы на контакте «ВВ-порода». Розробка родовищ 2014: щорічний науково-технічний збірник ДВНЗ «НГУ». Дніпроперровськ: ТОВ Лізунов Прес, 2014. С.393-397.

14. Ищенко К.С., Логвина Л.А., Коновал В.Н. Экспериментальные исследования влияния свойств материала забойки на эффективность и экологическую безопасность разрушения твердых сред взрывом / Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету ім. М. Остроградського. Випуск № 2 /2006(37). С.66-68.

15. Ищенко К.С., Коновал В.Н., Сабынин А.В., Ищенко А.К. Выбор и обоснование рациональных параметров скважинного заряда для повышения эффективности взрывного нагружения твердых сред в зависимости от свойств ВВ и материала забойки / Науковий вісник НГУ. Дніпропетровськ, 2006. №12. С.16-19.

16. Никифорова В.А., Ищенко К.С., Коновал В.Н., Ищенко А.К. Экспериментально-аналитические исследования влияния свойств ВВ на взрывное нагружение обводненных и необводненных твердых сред / Науковий вісник НГУ. Дніпропетровськ, 2006. №11. С.8-13

17. Ishchenko K.S., Kratkovskiy I.L., Konoval S.V., Konoval V.N., Mazur A.N., Nasheda V.K. Efficiency of blasting of rocks with complex structure by multicharges in non-metallic pits / Metallurgical and Mining Industry. 2016. № 1. РР. 191-197. https://www.metaljournal.com.ua.

18. Ishchenko K., Konoval V., Lohvyna L. An effective way to rock mass preparation on metallic and nonmetallic quarries Ukraine / Geotechnical mechanics. Dnipro, 2019. №146. РР. 28-41. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201910900031.

19. Коновал В. М., Іщенко К.С. Оцінка енергоємності руйнування анізотропних гірських порід складної будови за різними умовами їх динамічного навантаження / Вчені записки НТУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2021, Том 32 (71), № 5. С. 210-217. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2021.5/31

20. Коновал В. М., Іщенко К.С. Нові підходи до відділенню монолітних блоків природнього каменю від скельного масиву / Вчені записки НТУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2021, Том 32 (71), № 6. С. 151-161. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2021.6/25

21. Коновал В.М., Іщенко К.С. Теоретичні і експериментальні дослідження різноградієнтного вибухового навантаження твердого середовища по довжині заряду змінного перерізу / Вчені записки НТУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2022, Том 33 (72), № 1. С. 229-240. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2022.1/35

22. Коновал В.М. Оцінка характеру руйнування твердого середовища за-рядами ВР змінної форми поперечного перерізу за різними умовами передачі енергії вибуху / Вчені записки НТУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. 2022, Том 33 (72), № 2. С. 155-170. DOI https://doi.org/10.32838/2663-5941/2022.2/24

Читати повністю

Файли

autoreferat-реферат_Коновал В-М-.pdf

Дисерт- Коновала В- М-.pdf

Схожі дисертації

0424U000012

Лівак Оксана Вікторівна

Обґрунтування параметрів розміцнення гірських порід шляхом різкого охолодження при їх механічному руйнуванні

0423U100148

Стаднічук Микола Миколайович

Обґрунтування параметрів та умов застосування засобів охорони дільничних виробок вугільних шахт

0522U100106

Кононенко Максим Миколайович

Геомеханічне обґрунтування параметрів підземної інфраструктури при видобуванні залізної руди із застосуванням емульсійних вибухових речовин

0421U104026

Шерстюк Євгенія Анатоліївна

Геотехнічна стійкість породних масивів в зоні впливу техногенного водообміну гірничорудного комплексу

0521U101822

Бабець Дмитро Володимирович

Математичне моделювання геомеханічних процесів у техногенно порушеному середовищі зі стохастично розподіленими фізико-механічними властивостями.