Примеры методических подходов по физическому моделированию отбойки, выпуска, управления горн. давлением

Технологический процесс – отбойка руды, способ - буровзрывной, процессор - комплекс взрывных скважин.

Актуальность проблемы. Системы с массовым обрушением руды и вмещающих пород нашли широкое применение в горнорудной практике, особенно при разработке мощных железорудных месторождений. Более чем полувековая практика подтвердила их высокую эффективность. Это обусловлено эволюционным развитием основных технологических процессов - отбойки, доставки и управления горным давлением.

Внедрение на доставке выпускно-доставочных установок (ВДПУ) с часовой технической производительностью до 1000 т. при малопроизводительном буровом оборудовании вновь отбойку сделало на обозримое ближайшее время узким местом в технологии. Внимание исследователей сейчас привлечено к поиску и обоснованию параметров зарядов ВВ различного конструктивного исполнения. Есть положительные и отрицательные результаты. Они лишний раз подчеркивают отсутствие единого методологического подхода, отсутствие четких рекомендаций применительно к конкретной ситуации.

Идея. Идея работы заключается в систематизации композиционного исполнения зарядов ВВ при массовом обрушении руды и выработки на единой теоретической основе методических рекомендаций к обоснованию, как исполнения, так и определения параметров рабочего элемента технологического комплекса отбойки применительно к различным горно-геологическим и горнотехническим ситуациям.

КОМПОЗИЦИЯ – состав, структура, конкретное построение, подбор, группировка, последовательность, организующие единое целое.

Единой теоретической основой можно считать положения, формируемые из представления о физико–техническом эффекте, используемом при отделении руды от массива, т.е. о роли обнаженной плоскости в переводе технологических сжимающих усилий в разрушающие - растягивающие. Для установления структурных взаимосвязей в заряде и их совокупностях можно воспользоваться положениями системного ретроспективного анализа на основе теории размерностей и методикой полупромышленного моделирования, разработанными Иванцовым В.М.

Ожидаемые результаты. При выполнении работы могут быть получены следующие результаты, представляющие научный и практический интерес:

- композиционная систематизация зарядов ВВ при массовом обрушении руды;

- структурные взаимосвязи полуэмпирического и эмпирического вида в рабочем элементе комплекса отбойки руды при обеспечении функциональной эффективности последней;

- методические положения по проектированию и расчету параметров отбойки руды с различной композицией зарядов ВВ при массовом обрушении в конкретных ситуациях.

Назвать структурные элементы машины (ТО) и варианты их исполнения

Все технологические (обрабатывающие) машины имеют четыре элемента (подсистемы), реализующие соответственно четыре фундаментальные функции:

- технологическая функция – превращение исходного материала (сырья) в конечный продукт; - энергетическая функция – превращает вещество или извне полученную энергию в конечный (рабочий) вид энергии, необходимый для реализации технологической функции; - функция управления – управляющие воздействия на подсистемы в соответствии с заданной программой и получаемой информацией о количестве и качестве выработанных конечного продукта и конечной энергии; - функция планирования – сбор (получение) информации о произведенном конечном продукте и определение требуемых качественных и количественных характеристик конечного продукта.

Кроме отмеченных следствий представляет интерес и такое следствие как – закономерность минимизации компоновочных затрат.

Г.С. Альтшуллер отмечает, что на видовом уровне все механизмы имеют следующий набор структурных элементов:

Рабочий (исполнительный) орган; Двигатель (привод); Трансмиссию; Движитель (механизм передвижения); Блок управления.

Так, систематизация технических комплексов горного профиля будет выглядеть следующим образом (Табл. 7.1). По аналогии можно представить видовое описание взрывных устройств, всех технологических комплексов горного или иного производства. (Табл. 7.2. и 7.3).

Таблица 7.1. Структурная систематизация буровых установок/машин, входящих в комплекс проходки выработок

СТРУКТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ	ВАРИАНТ ИСПОЛНЕНИЯ
1. Рабочий орган (по типу создаваемых напряжений)	а) ударного; б) режущего; в) сжимающего; г) изгибающего и т.д.
2. Привод (по роду/виду энергии)	а) электрический; б) пневматический; в) гидравлический
3. Трансмиссия	а) ременная; б) редукторная; в) фрикционная и т.д.
4. Движитель	а) переносное (установка); б) механическое (машина): 1. рельсовый ход;2.. гусеничный ход; 3. самоходный; 4. вибрационный и т.д.
5. Блок управления	а) ручное управление (непосредственное) б) дистанционное (автоматизированное)

Таблица 7.2. Систематизация конструктивно-технологического исполнения выпуска руды

СТРУКТУРНЫЙ ПРИЗНАК	ВАРИАНТ ИСПОЛНЕНИЯ
1. Состояние очистного пространства	а – выпуск в открытом очистном пространстве; б – выпуск под обрушенными породами; в – выпуск под разделяющим перекрытием
2. Конструктивное исполнение (конструктивный вид) истока	а – точечный (единичный, одиночный исток); б – линейный (совокупность линейно взаимосвязанных точечных истоков) в – площадной (совокупность по площади взаимосвязанных точечных истоков)
3. Режим выпуска (количество одновременно участвующих в работе выпускных отверстий - истоков)	а – точечный б – линейный в - площадной
4. Состояние истока во времени и пространстве	а – стационарный б - передвижной
5. Характер истечения (выпуска) руды	а – донный б – боковой (торцовый)
6. Характер регулирования истечения руды из отверстия	а – техническими средствами б – конструктивным исполнением
7. отсутствие/наличие боковых контактов с обрушенными породами	а – отсутствуют контакты б – торцовый контакт в – торцовый и один/ два боковых
8. Масштаб выпуска руды	а – этажный (на всю высоту этажа) б – подэтажный (на высоту подэтажа)

Не меньший интерес в указанном плане представляет и подмеченная закономерность развития технических объектов по принципу, условно названном, «точка - линия – плоскость». Пример см. – Табл. 7.2 и 7.3.

В реальном мире точечно исполненные объекты будут иметь соизмеримые параметры, т.е. отношение размеров: А/В/С = 1 (примерно). Для линейно ориентированных объектов соотношение размеров: А = В, А/С<< 1. Для плоскостных объектов размеры В и С соизмеримы, т.е. В/С = 1, а А<<В.

Характерно, что функцию линейных объектов могут выполнять точечные объекты, если они расположены на расстоянии взаимодействия. Аналогично, это правило сохраняется и относительно плоскостных и линейно ориентированных объектов.

Таблица 7.3. Структурная систематизация конструктивно-технологического исполнения зарядов ВВ

СТРУКТУРНЫЙ ПРИЗНАК	ВЫРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ
1. Положение единичного заряда относительно разрушаемого объекта (массива)	а) накладные, (наружные), б) углубленные (погруженные, внутренние)
2. Соотношение геометрических размеров единичного заряда (тип заряда)	а) точечный заряд (сосредоточенный), б) линейный заряд: 1 – шпуровой, 2 – скважинный, в) площадной заряд
3. Состав заряда	а) не совокупный (одиночный, единичный) заряд, б) совокупный заряд: 1 – совокупность двух элементарных зарядов, 2 – совокупность N элементарных зарядов
4. Внутренняя структура единичного заряда	а) сплошной, (массивный) заряд, б) рассредоточенный
4. Характер взаимодействия зарядов, составляющих совокупный заряд (зарядное устройство)	а) без взаимодействия, б) со взаимодействием: 1 – по линии, 2 – по площади, 3 – по объему
5. Характер работы взрыва	а) заряды дробления (разрушения), б) заряды выброса, в) заряды камуфлетные

В таком случае, точечные заряды могут выполнять функцию линейных, а линейные заряды - выполнять функцию плоских зарядов. Выпускные отверстия в днище блока могут работать в точечном, линейном и плоскостном режиме в зависимости от расстояния между ними. Более того, развитие работ в выемочном блоке и на месторождении тоже подчиняется указанной закономерности.

Дата добавления: 2015-10-24