Кузьменко О.М., Петльований М.В., Лозинський В.Г. Вплив хімічних елементів твердої маси сумішей при заповненні штучних порожнин у земній корі
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
- Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-142
ВПЛИВ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ТВЕРДОЇ МАСИ СУМІШЕЙ ПРИ ЗАПОВНЕННІ ШТУЧНИХ ПОРОЖНИН У ЗЕМНІЙ КОРІ
Кузьменко О.М., Петльований М.В., Лозинський В.Г.
Автори:
Кузьменко О. М., д-р техн. наук, проф. (НТУ «Дніпровська політехніка»)
Петльований М.В., канд. техн.. наук, доцент (НТУ «Дніпровська політехніка»)
Лозинський В.Г., канд. техн.. наук, доцент (НТУ «Дніпровська політехніка»)
УДК 622.273.217.4
Мова: Російська
Анотація.
Наведено результати досліджень впливів хімічних елементів твердіючої маси сумішей на їх міцнісні характеристики та новоутворення при заповненні штучних порожнин у земній корі. Запропоновано комплексний методичний підхід до дослідження, що включає хімічний і рентгенофазовий аналіз мінерального складу компонентів закладної суміші, метод растрової електронної мікроскопії, мікрорентгеноспектральний аналіз, експериментальні дослідження з визначення міцності на одноосьове стискання зразків. Досліджено хімічний і мінералогічний склад компонентів закладної суміші методом рентгенофазового аналізу та виявлено їх характер впливу на структуру цементного каменю. Встановлено вплив ступеня розкриття зростків у компонентах закладної суміші й питомої поверхні часток, що містять цементоутворюючі хімічні елементи на структуру новоутворень та її міцність. Надана кількісна оцінка зміни міцності штучного каменю в інтервалі питомої поверхні в’яжучого матеріалу 2000 – 6600 см2/г. Акцентовано увагу на важливості переходу гелеподібного стану новоутворень цементного каменю до кристалічного. Вивчено аспекти взаємовпливу оксидів CaO, MgO в доменному гранульованому шлаку, флюсових вапняках і відвальних подрібнених породах на міцність твердіючої суміші. Показано, що ступінь подрібнення компонентів у твердій фазі закладної суміші істотно впливає на структуру утворення твердої маси і її міцність, але знаходиться в певному інтервалі розкриття зростків, які є носіями хімічних елементів і їх значення у формуванні структури цементного каменю. При формуванні штучного масиву в гірському масиві необхідно враховувати хімічний склад геологічних утворень, оскільки цей фактор може суттєво впливати на міцнісні характеристики сприйняття зовнішніх навантажень. Затворіння закладної суміші розчинами солей вимагає додаткового вивчення з урахуванням економічної доцільності та екологічної безпеки при охороні надр.
Ключові слова:
твердіюча суміш, штучний масив, міцність, питома поверхня часток, вміщуючі породи, рентгенофазовий аналіз, растрова мікроскопія.
Список літератури:
1. Битимбаев М.Ж., Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н. Теория и практика закладочных работ при разработке месторождений полезных ископаемых. -Алматы: Издательство Ассоциации ВУЗов РК, 2012. 624 с.
2. Кузьменко А.М., Петлёваный М.В., Усатый В.Ю. Твердеющая закладка при отработке рудных крутых залежей в сложных горно-геологических условиях. -Днепропетровск: Национальный горный университет, 2015. 139 с.
3. Ступник Н.И., Письменный С.В. Перспективные технологические варианты дальнейшей отработки железорудных месторождений системами с массовым обрушением руды / Вісник Криворізького національного університету. 2012. №1(30). С.3-7.
4. Шрайбер А.А., Редькин В.Б. Современные и перспективные технологии добычи угля / Проблеми загальної енергетики. 2008. №17. С. 7-13.
5. Bondarenko V., Russkikh V., Malashkevich D., Sotskov V. Technological scheme and equipment for selective extraction of coal with long clearing faces / Journal of Donetsk Mining Institute. 2017. No. (2). P. 19-24. https://doi.org/10.31474/1999-981x-2017-2-19-24
6. Lozynskyi V., Saik P., Petlovanyi M., Sai K., Malanchuk Ye. Analytical research of the stress-deformed state in the rock massif around faulting / International Journal of Engineering Research in Africa. 2018. No. 35. P. 77-88. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/JERA.35.77
7. Falshtynskyi V., Saik P., Lozynskyi V., Dychkovskyi R., Petlovanyi M. Innovative aspects of underground coal gasification technology in mine conditions / Mining of Mineral Deposits. 2018. No. 12(2). P. 68-75. https://doi.org/10.15407/mining12.02.068
8. Bondarenko V., Svietkina O., Sai K. Study of the formation mechanism of gas hydrates of methane in the presence of
surface-active substances / Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2017. No. 5/6(89). P. 48-55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.112313
9. Кузьменко А.М., Петлёваный М.В. Формирование закладочного массива на основе тонкодисперсных частиц вяжущих материалов при подземной разработке рудных месторождений / Металлургическая и горнорудная промышленность. 2013. №2. С. 70-73.
10. Ghirian A., Fall M. Properties of cemented paste backfill / Paste Tailings Management. Bern: Springer, 2017. P. 59-109. https://doi.org/10.1007/978-3-319-39682-8_4
11. Иванков С.И., Иванова В.В., Петкевич Д.Г. Магнезиальные вяжущие как современный, экологически безопасный строительный материал / Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. 2014. №1. С. 49-65.
12. Горшков В.С., Тимашев В.В., Савельев В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ. -Москва: Высшая школа, 1981. 335 с.
13. Кузьменко А.М., Петлёваный М.В. Влияние структуры горного массива и порядка отработки камерных запасов на разубоживание руды / Геотехнічна механіка. Дніпропетровськ: ІГТМ НАНУ, 2014. №118. С. 37-45.
14. Khomenko O., Kononenko M., Petlyovanyy M. Investigation of stress-strain state of rock massif around the secondary chambers / Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining. London: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014. P. 241-245. https://doi.org/10.1201/b17547-43
15. Kuzmenko O., Petlovanyi M. Interrelation of structural changes of the enclosing massif with sustainability of extraction chamber during iron ore deposit development / Journal of Donetsk Mining Institute. 2017. No. 2. P. 56-61. https://doi.org/10.31474/1999-981x-2017-2-56-61
16. Kuzmenko O., Petlyovanyy M., Stupnik M. The influence of fine particles of binding materials on the strength properties of hardening backfill / Mining of Mineral Deposits. London: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2013. P. 45-48. https://doi.org/10.1201/b16354-10
17. Zhu P., Song W., Cao S. Tensile mechanical response mechanism of cemented backfills under blasting load / Journal of Mining and Safety Engineering. 2018. No. 35(3). P. 605-611. https://doi.org/10.13545/j.cnki.jmse.2018.03.022
18. Cao S., Song W., Yilmaz E. Influence of structural factors on uniaxial compressive strength of cemented tailings backfill / Construction and Building Materials. 2018. No. 174. P. 190-201. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.04.126
19. Кузьменко А.М., Петлёваный М.В. Разрушение закладочного массива в зависимости от технологии его возведения / Збірник наукових праць Національного гірничого університету. Дніпро: Національний гірничий університет, 2017. №52. С. 159-166.
Про авторів:
Кузьменко Олександр Михайлович, доктор технічних наук, професор, професор кафедри підземної розробки родовищ, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка» МОН України (НТУ «ДП» МОН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Петльований Михайло Володимирович, кандидат технічних наук, доцент кафедри підземної розробки родовищ, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка» МОН України (НТУ «ДП» МОН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Лозинський Василь Григорович, кандидат технічних наук, доцент кафедри підземної розробки родовищ, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка» МОН України (НТУ «ДП» МОН України), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.