СТАТИКО-ДИНАМІЧНЕ РИХЛЕННЯ МЕРЗЛИХ ПОРІД

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20535/2707-2096.1.2020.193971

Ключові слова:

мерзлий ґрунт, способи рихлення, активні розрихлювачі, продуктивність, питома енергоємність рихлення

Анотація

Рихлення мерзлих порід та ґрунтів є одним із найбільш складних, трудоємних та економічно затратних технологічних процесів в гірничо-енергетичному та військовому комплексах,  будівництві автошляхів та промислових об’єктів, прокладанні каналів, меліорації та інших галузях промисловості.
З усіх розрихлювачів, що мають механічні засоби руйнування мерзлих гірських порід та ґрунтів, переважні гідропневматичні ударні інструменти. Вони руйнують мерзлі породи значними динамічними навантаженнями. Гідропневматичні ударні механізми характеризуються високою питомою енергією, автономністю подачі, компактністю, низькою металоємністю, простотою конструкції та управлінням в роботі. Також знаходять все більше визнання розрихлювачі з комбінованими способами розробки вибоїв.
У цій статті представлені результати практичних досліджень розпушування мерзлих гірських порід та ґрунтів. Встановлено залежності зміни швидкості антифазного розпушувача гідропневматичного молотка, енергії та частоти ударів.
Вибрані та обґрунтуванні робочі параметри активного розрихлювача з антифазним робочим органом. Промисловими випробуваннями підтверджено, що оптимальним режимом активного рихлення породного масиву з числом ударів щільноміра ДорНДІ С=100…110 є режим при середній швидкості руху базової машини 0,88 м/с і активізації зуба ударами енергією 7,5 кДж з частотою 2,0 Гц. Оптимальність цього режиму підтверджена мінімальною питомою енергоємністю 1282 кДж/м3, при продуктивності 0,175 м3/с.
Натурні випробування активного розрихлювача проводилися в зимовий період на полігоні селища Гореничі Київської області. Промерзання ґрунту досягало 1,1 м. Вплив глибини рихлення на швидкість рихлення активного розрихлювача вивчався при тяглових зусиллях базової машини 0,16 і 0,24 МН. Активне рихлення ведеться при коефіцієнті зчеплення базової машини з поверхнею складали відповідно 0,4 і 0,6. Зміна швидкості з ростом глибини рихлення носить нелінійний характер. Зі збільшенням глибини від 0,4 до 0,5 м швидкість рихлення знижується в 1,83; 1,72; і 1,74 рази при енергії удару відповідно 6,0; 7,0 і 8,0 кДж. При зростанні глибини рихлення від 0,5 до 0,6 м інтенсивність зниження швидкості зменшується. В цьому випадку швидкість знижується відповідно в 1,52; 1,45 і 1,74 рази. Збільшення глибини рихлення від 0.6 до 0.7 м веде до зниження швидкості рихлення відповідно у 1.29, 1,23 і 1.56 рази.

Посилання

Цытович, Н.А. (2016). Механика мерзлых грунтов. Москва: Издательство «Академкнига». 446 с. ISBN:978-5-397-06492-7

Крючков, А.І.,  Бахтін А.І. (2017). Закономірність швидкості розповсюдження сейсмічних хвиль в залежності від температури та глибини промерзання ґрунту. Вісник НТУУ «КПІ». Серія «Гірництво». Вип. 34, 5–9.

Терентьєв, О.М., Клещов А., Крючков А.І.,  Сергієнко М.І. (2019). Технологічні параметри руйнування гірських порід при класичному і молекулярно-хвильовому підходах. ISSN 1813-5420. НТУУ “КПІ”. Науковий журнал “Енергетика: економіка, технології, екологія”. Вип. 1, 74-82.

Роман, Л.Т. (2018). Пособие по определению физико-механических свойств мерзлых и оттаивающих грунтов. Москва: Издательство «Книжный дом «Университет». 188 с. ISBN 978-5-91304-770.0

Cкопенков, А.Б. (2005). Вокруг критерия Куратовского планарности графов. МГУ. Журнал “Математическое просвещение''. Вып.3 (Т9) Изд-во МЦНМО, Москва. 116—128. (in Russ.)

Makarychev, Yu. (1997). A short proof of Kuratowskogo graph planarity criterion, Journal of Graph Theory, ISSN 25. 129–131. doi.org/10.1002/(SICI)1097-0118(199706)

Галдин, В.Н. (2011). Алгоритм и результаты расчета основных параметров рабочего органа для разрушения грунта. Новосибирск. Научные труды СибАДИ. Вып. 1(19), 55-58.

Крючков, А. І.  Бахтин А.І. (2018). Закономірність зміни модулю зсуву в залежності від температури та пустотності гірських порід. Науковий журнал КДУ ім. М. Остроградського: Сучасні ресурсоенергозберігаючі технології гірничого виробництва. Вип.1. 18–28. DOI: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Srt_2018_1_4

Якименко, О.В. (2018) Земляні роботи. Навчальний посібник. Харків ХНУМГ ім. О. М. Бекетова. 157 с.

Лукашук, О.А., Комиссаров, А.П,  Летнев К.Ю. (2018) Машины для разработки грунтов. Екатеринбург : Изд-во Урал. Федерал. ун-та, 128 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-01-31

Як цитувати

Терентьєв, О. М., Клещов, А. Й., & Сергієнко, М. І. (2020). СТАТИКО-ДИНАМІЧНЕ РИХЛЕННЯ МЕРЗЛИХ ПОРІД. Геоінженерія, (1). https://doi.org/10.20535/2707-2096.1.2020.193971

Номер

Розділ

Геомеханіка і геотехніка