Анотація до роботи:

Хоменчук О.В. Обґрунтування параметрів вибухового способу зведення торкретбетонного кріплення при забезпеченні стійкості виробок. Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.04 – “Шахтне і підземне будівництво”. – Національний гірничий університет Міністерства освіти і науки України. – Дніпропетровськ, 2007.

Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності зведення та ремонту кріплення за допомогою торкретбетону, що зводиться за допомогою вибуху. Встановлена закономірність розльоту цементно-піщаної суміші під дією центрального вибуху. Визначені умови формування однорідного багатофазного потоку цементно-піщаної суміші при зведенні торкретбетонного кріплення вибуховим способом. Уперше розроблена методика визначення оптимальних швидкісних та просторових параметрів вибухового способу торкретбетонування. Розроблені технологічні схеми реалізації способу в гірничих виробках. Проведено дослідно-промислову перевірку ефективності розроблених заходів.

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій на основі вперше встановлених закономірностей динаміки розльоту цементно-піщаної суміші, в тому числі дальності розльоту та однорідності потоку, вирішена актуальна науково-технічна задача зведення торкретбетонного кріплення на поверхню об'єкта, що закріплюється, за допомогою вибуху, яка має важливе значення для гірничо-видобувної промисловості України.

Основні наукові і практичні результати роботи:

1. Визначено, аналітично й експериментально підтверджене положення про те, що характер розльоту конденсованих оболонок під дією центрального вибуху однаков для порошкових та рідких речовин; речовини відрізняються тільки ступенем диспергування, тобто розмірами утворених при вибуху часток. Це дозволило для врахування впливу динамічності розльоту різних конденсованих речовин під дією центрального вибуху використовувати відомий закон розширення порошкової суспензії у повітрі.

2. Уперше використаний метод ранжування різних речовин за ступенем їх диспергування під дією центрального вибуху. Розроблена методика встановлення значення коефіцієнта ранжування. Експериментально встановлені чисельні значення коефіцієнтів ранжування для води, водяного розчину ПАР, вапняного розчину і цементно-піщаної суміші.

3. Уперше встановлене співвідношення параметрів заряду ВР і маси цементно-піщаної суміші, при яких відбувається якісне, тобто без “розшарування”, нанесення суміші. Це співвідношення чисельно виражається питомим енергетичним критерієм і повинне дорівнювати не більш ніж 9,210⁸ кгз^-1/2Дж^3/2 на кожен кілограм суміші.

4. Експериментально підтверджений позитивний вплив ударних хвиль на міцність і адгезію торкретбетонного кріплення.

5. Отримана емпірична залежність дальності розльоту речовини в залежності від параметрів вибухової речовини і маси речовини, що підривається. Розроблена методика встановлення, необхідних для якісного і раціонального зведення торкретбетонного кріплення, параметрів вибухової речовини і маси речовини, що підривається.

6. Розроблена раціональна конструкція пристрою для нанесення торкретбетону вибухом.

7. Дослідно-промислові і прийомні випробування вибухового способу зведення торкретбетонного кріплення виконані при проходці вентиляційного ствола шахти “Зоря” ПО “Сніжнеантрацит”, а також при ремонті вибухової камери ДонНТУ і підтвердили достатню ефективність і безпеку способу.

8. Раціональною областю застосування розробленого способу може бути ремонт кріплення гірничих виробок, зведення тимчасових торкретбетонних кріплень при проведенні горизонтальних і похилих виробок шириною до 8 м і висотою до 4 м без підвішування судин (при підвішуванні судин висота виробки не обмежена), а також в вертикальних шахтних стволах, гезенках, свердловинах великого перетину та камерних виробках.

9. Вибуховий спосіб зведення торкретбетонного кріплення є економічно ефективним і відносно прямих затрат є дешевшим за традиційний на 30…402%.

Публікації автора:

1. Макаров А.А., Шевцов Н.Р., Сирачев И.Ж., Хоменчук О.В. Промышленные испытания экологически чистой взрывной технологии ликвидации поверхностного комплекса закрываемых угольных шахт // Проблеми екології. – Донецк: ДонНТУ. – 2002. – №1. – С.24-29.

2. Шевцов Н.Р., Антоневич Ю.И., Хоменчук О.В. Диаграмма распыления бетонной смеси взрывом свободно подвешенного заряда // Вісті Донецького гірничого інституту: Всеукраїнський науково-технічний журнал гірничого профілю. – 2002. - № 1. – С.28-31.

3. Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В. Промышленные испытания технологии возведения набрызгбетонной крепи взрывным способом // Наукові праці ДонНТУ: серія гірничо-геологічна. Вип. 54. – Донецьк, ДонНТУ. – 2002. – С.94-99.

4. Гречихин Л.И., Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В. Основы теории распыления оболочек из жидких и порошковых материалов центральным взрывом // Проблеми гірського тиску. – Донецьк, ДонНТУ. – 2003. – № 9. – С. 236-256.

5. Гречихин Л.И., Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В. Динамика распыления оболочек из жидких и порошковых материалов // Наукові праці ДонНТУ: серія гірничо-геологічна. Вип. 72. – Донецьк, ДонНТУ. – 2004. – С.41-46.

6. Гречихин Л.И., Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В. Динамика разлета частиц разных веществ при проведении взрывных строительных работ // Наукові праці ДонНТУ: серія гірничо-геологічна. Вип. 96. – Донецьк, ДонНТУ. – 2005. – С.50-55.

7. Хоменчук О.В. Взрывной способ нанесения набрызгбетонной крепи армированной стальным волокном // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Тезисы докладов науч.-техн. конф. – Донецк: ЦБТИ, 2000. – С.18.

8. Хоменчук О.В. Управление динамикой взрывного распыления материалов с различными физическими характеристиками // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Тезисы докладов мекждунар. науч.-техн. конф.– Донецк: “Норд-Пресс”, 2003. – С.34-36.

9. Хоменчук О.В. Динамика разлета частиц из уложенных сосудов при взрывном способе возведения набрызгбетонной крепи // Совершенствование технологии строительства шахт и подземных сооружений: Тезисы докладов мекждунар. науч.-техн. конф. – Донецк: “Норд-Пресс”, 2004. – С.84.

10. Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В., Михайлов А.Б. Динамика взрывного распыления материалов с различными физическими характеристиками // Сб. научн. трудов “Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах”. – Макеевка-Донбасс: МакНИИ, 2003. – С. 134-139.

11. Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В. Взрывной способ набрызгбетонирования // Сборник научных трудов НГУ. – Днепропетровск: РИК НГУ, 2003. – № 17. – Том 2. – С.43-49.

12. Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В. Взрывной способ набрызгбетонирования и побелки горных выработок // Технология и проектирование подземного строительства: Вестник. – Донецк: Норд-Пресс, 2003. – Вып.3. – С. 164-169.

13. Шевцов Н.Р., Хоменчук О.В., Рублева О.И. Параметры взрывного способа возведения набрызгбетонной крепи и методика их определения // Материалы междунар.научн.-практ.симпоз. “Современные проблемы шахтного и подземного строительства”.– Донецк: Норд-Пресс. – 2005. – Вып. 6.– С. 66-74.

Особистий внесок в роботи, опубліковані у співавторстві:

[1] – обробка отриманих результатів промислового випробування; [2] – обробка статистичних даних динаміки розльоту речовин, побудування діаграми, редагування публікації; [3] – теоретичне обґрунтування та розробка параметрів пристрою, проведення дослідно-промислового випробування, обробка та аналіз отриманих результатів, редагування публікації; [4-6] – постановка завдання теоретичного обґрунтування коефіцієнта ранжування речовин, обробка результатів теоретичних досліджень, редагування публікації; [10] – проведення експериментальних досліджень, обробка та аналіз отриманих результатів, встановлення коефіцієнта ранжування речовин, редагування публікації; [11] – узагальнення отриманих результатів досліджень, розробка технологічних схем розміщення пристроїв в виробках, редагування публікації; [12] – проведення експериментальних досліджень та випробувань, обробка та аналіз отриманих результатів, редагування публікації; [13] – розробка методики визначення параметрів способу.