Чисельне моделювання лінії найменшого опору при підриванні зарядів

Abstract

Мета. Встановити аналітичну закономірність розрахунку максимальної величини лінії найменшого опору (ЛНО) заряду вибухової речовини (ВР) з урахуванням фізико-механічних властивостей масиву порід та детонаційних характеристик вибухівки. Методика дослідження. Чисельним моделюванням методом скінченних елементів (МСЕ) за зміною напружено-деформованого стану моделі встановлено величину ЛНО при різних діа-метрах зарядної порожнини, тиску продуктів вибуху та межі міцності порід на розтягання. Регресійним аналізом отримано емпіричну закономірність зміни ЛНО залежно від фізико-ме-ханічних властивостей масиву порід та детонаційних характеристик ВР. Математичним моде-люванням встановлено аналітичні закономірності розрахунку ЛНО за зонами тріщиноутво-рення та інтенсивного подрібнення. Результати дослідження. За зміною напруженого стану матеріалу моделі навколо заряд-ної порожнини встановлено емпіричну закономірність зміни максимальної величини ЛНО за-лежно від діаметру зарядної порожнини та діаметру самого заряду ВР, щільності та швидкості детонації ВР, межі міцності моделі на стискання та зсув. За розробленою розрахунковою схе-мою отримано аналітичні закономірності розрахунку ЛНО за зонами тріщиноутворення та ін-тенсивного подрібнення. Порівнянням результатів розрахунку ЛНО за отриманими закономір-ностями обрано найбільш коректну формулу розрахунку ЛНО, якою виявилась аналітична за-кономірність розрахунку ЛНО за зоною інтенсивного подрібнення. Наукова новизна. Встановлено степеневу закономірність визначення ЛНО заряду ВР, що комплексно враховує радіус зони зминання, діаметр зарядної порожнини та заряду, щільність і швидкість детонації вибухівки, межу міцності порід на стискання, їх тріщинуватість та ущільнення під дією гірського тиску, що дозволяє розраховувати параметри буропідривних робіт (БПР) для відбивання масиву за зоною інтенсивного подрібнення. Практичне значення. Результатами досліджень отримано аналітичну закономірність ро-зрахунку ЛНО заряду ВР за зоною інтенсивного подрібнення, використання якої дозволить раціоналізувати параметри БПР при видобуванні руд за допомогою промислових ВР.