| Статья |
|---|
| Название статьи |
Факторы, влияющие на процесс разрушения грунтового и горного массива |
| Авторы |
Геллер Ю.А. д-р техн. наук, доцент, gelleryua@gmail.com |
| Библиографическое описание статьи |
|
| Категория |
Науки о Земле |
| УДК |
621.878 622.23.05 |
| DOI |
10.21209/2227-9245-2021-27-5-17-25 |
| Тип статьи |
научная |
| Аннотация |
Работа посвящена анализу процесса ударного разрушения прочных и мёрзлых грунтов, горных пород. Представлена классификация факторов, влияющих на энергоэффективность ведения земляных и горных работ. Основное внимание при исследовании уделено анализу разрушения массива одиночными и сдвоенными ударными инструментами. Рассмотрены схемы развития деформаций в массиве в результате воздействия на него одним или двумя инденторами при ударном воздействии. Поэтапно рассмотрены схемы развития фаз разрушения грунтового и горного массива, как при одиночном, так и спаренном воздействии ударных инструментов. Отмечено, что при воздействии на разрушаемую среду сдвоенным ударным инструментом эффективность разрушения массива повышается благодаря интенсивному образованию общего поля напряжений, заключённому между инденторами, что приводит к образованию в этой зоне ядра уплотнения с последующим разрушением монолита. Установлено, что оптимальное расстояние между инденторами, работающими в паре, есть величина постоянная для каждой породы и не зависит от диаметра индентора. Представлены схемы распространения динамических нагрузок от источников к оператору при жёсткой связи рабочего органа и рабочим органом, снабжённым дополнительной связью. Анализ разрушения массива ударными инструментами позволил предложить конструктивные решения исполнительных органов землеройных машин, обеспечивающих перераспределение реактивных сил, возникающих при ударном воздействии, в зону разрушения грунтового или горного массива, что значительно снижает воздействие динамических нагрузок на базовую машину и оператора. На примере рыхлителя ударного действия с балансировочным грузом представлена аналитическая зависимость, при которой энергия удара перераспределяется в зону разрушения массива |
| Ключевые слова |
энергоэффективность; динамическое нагружение; дополнительная связь; грунтовый массив; четырёхфазная среда; упругие деформации; ядро уплотнения; предельное напряжённое состояние; фазы разрушения; индентор; взаимное влияние |
| Информация о статье |
Геллер Ю. А. Факторы, влияющие на процесс разрушения грунтового и горного массива // Вестник Забайкальского государственного университета. 2021. Т. 27, № 5. С. 17–25. DOI: 10.21209/2227-9245-2021-27-5-17-25. |
| Список литературы |
1. Арцимович Г. В. Механофизические основы создания породоразрушающего бурового инструмента. Новосибирск: Наука, 1985. 286 с.
2. Бабенков И. С., Иванов К. И., Хесин Г. Л. Исследование взаимодействия бурового инструмента и породы методом фотоупругости. М.: Недра, 1970. 128 с.
3. Барон Л. И., Глатман Л. Б., Козлов Ю. Н. Об эффекте совместности при разрушении горных пород групповым инструментом // Физика горных пород и процессов. М.: Недра, 1971. С. 215‒216.
4. Мавлютов М. Р. Разрушение горных пород при бурении. М.: Недра, 1978. 215 с.
5. Реготунов А. С. К вопросу о разработке рациональных параметров инструментов коронок штыревого типа и его воздействие на породу при бурении взрывных скважин // Горное оборудование и электромеханика. 2014. № 5. С. 37‒42.
6. Смоляницкий Б. Н., Репин А. А., Данилов Б. Б. Повышение эффективности и долговечности импульсных машин для сооружения протяжных скважин в природных массивах. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2013. 204 с.
7. Шадрина А. В., Саруев Л. А. Экспериментальное исследование влияния параметров ударной системы на разрушение гранита // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. № 4. С. 276‒280.
8. Шрейнер Л. А. Твердость хрупких тел. М.: Изд-во АН СССР, 1949. 144 с.
9. Эйгелес Р. М., Стрекалова Р. В. Расчет и оптимизация процессов бурения скважин. М.: Недра, 1977. 200 с.
10. Dvornikov L. T., Korneyev V. A., Korneyev P. A., Krestovozdvizhensky P.D., Nikitenko S. M. Main development trends and some technical decisions on minig tools equipped with super-hard composite inserts // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, “All-Russian Conference on Challenges for Academician Mikhail Kurlenye”. 2017. P. 012031.
11. Geller U.A. Energy-saving class of the machines, which work according to the principle of closing dynamic loads on the loosening equipment // China Science and Technology Review. 2011. Vol. 10. р. 29.
12. Oparin V. N., Timonin V.V., Karpov V. N. Quantitative estimate of rotary-percussion drilling efficiency in rocks // Journal of Mining Science. 2016. Vol. 52, Issue 6. P. 1100‒1111.
|
| Полный текст статьи | Факторы, влияющие на процесс разрушения грунтового и горного массива |
