НЕДРА

УДК 622.02:006.354 © А.Б. Жабин, А.В. Поляков, Е.А. Аверин, 2018

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 11-2018 /1112/

Название

О необходимости введения государственного стандарта для определения абразивности горных пород

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2018-11-86-91

Авторы

Жабин А.Б., доктор техн. наук, действительный член Академии горных наук (АГН), президент Тульского регионального отделения межрегиональной общественной организации Академия горных наук (ТРО МОО АГН), профессор Тульского государственного университета, 300012, г. Тула, Россия, тел.: +7 (4872) 73-44-44, 25-19-95, e-mail: zhabin.tula@mail.ru

Поляков А.В., доктор техн. наук, академический советник АГН, ТРО МОО АГН, профессор Тульского государственного университета, 300012, г. Тула, Россия, тел.: +7 (4872) 25-71-05, 25-19-95, e-mail: polyakoff-an@mail.ru

Аверин Е.А., канд. техн. наук, инженер-конструктор ООО «Скуратовский опытно-экспериментальный завод», 300911, г. Тула, Россия, тел.: +7 (4872) 31-35-25, 31-36-18, e-mail: evgeniy.averin.90@mail.ru

Аннотация

Обоснована необходимость введения государственного стандарта определения абразивности горных пород. Проведен краткий анализ существующих методов расчета расхода породоразрушающих инструментов, на основании которого выбран критерий оценки абразивности горных пород. Представлены описания оборудования и методик определения абразивности, используемых в России и за рубежом. Предложен ориентир для будущего российского стандарта в виде модернизации существующих зарубежных стандартов определения абразивности горных пород. Даны комментарии для учета отечественной специфики при разработке стандарта.

Ключевые слова

Абразивность, горные породы, расход инструмента, индекс абразивности CAI, испытательное оборудование, предпосылки разработки государственного стандарта.

Список литературы

1. Новые технико-технологические решения для строительства тоннелей метрополитена в условиях мегаполиса / В.А. Маслак, К.П. Безродный, М.О. Лебедев, С.Г. Гендлер // Горный журнал. 2014. №5. С. 57-60.

2. Хосоев Д.В. Оценка горнотехнических условий Эльгинского месторождения с позиции применения горных комбайнов // Горная промышленность. 2016. № 6. С. 81-83.

3. Plinninger R.J., Käsling H., Thuro K. Wear prediction in hardrock excavation using the CERCHAR abrasiveness index (CAI) // EUROCK 2004 & 53rd Geomechanics Colloquium. Schubert (ed.). VGE. 2004. P. 599-604.

4. Wan Z.C., Sha M.Y., Zhou Y.L. Study on disc cutters for hard rock application of TB880E TBM in Qinling tunnel (2) // Modern Tunnelling Technology. 2002. Vol. 39. N 6. P. 1-11. (на китайском языке).

5. Bilgin N., Copur H., Balci C. Mechanical excavation in mining and civil industries. CRC Press, 2013.

6. Optimal Layout Design of Cutters on Tunnel Boring Machine / P. Su, W. Wang, J. Huo, Z. Li // Journal of Northeastern University (Natural Science). 2010. Vol. 31. N 6. P. 877-881. (на китайском языке).

7. Zhang H.M. Mechanical analysis of TBM disc cutter damage mechanism and its application // Modern Tunnelling Technology. 2011. Vol. 48. N 1. P. 61-65. (на китайском языке).

8. Roxborough F.F., Rispin A. Mechanical cutting characteristics of lower chalk // Tunnels & Tunneling International. 1973. Vol. 5. N 3. P. 261-274.

9. Plinninger R.J., Restner U. Abrasiveness testing, quo vadis commented overview of abrasiveness testing methods // Geomechanics and Tunnelling. 2008. Vol. 1. N 1. P. 61-70. doi: 10.1002/geot.200800007.

10. Testing conditions and geomechanical properties influencing the CERCHAR abrasiveness index (CAI) value / R. Plinninger, H. Käsling, K. Thuro, G. Spaun // International journal of rock mechanics and mining sciences. 2003. Vol. 40. N 2. P. 259-263. doi: 10.1016/S1365-1609(02)00140-5

11. Методы расчета износостойкости и удельного расхода резцов при работе проходческих комбайнов. М.: НПЦ «ПИГМА-ЦЕНТР» АГН РФ, 1998. 5 с.

12. Rostami J. Development of a force estimation model for rock fragmentation with disc cutters through theoretical modeling and physical measurement of crushed zone pressure. Golden, Colorado. USA: Colorado School of Mines, 1997. P. 382.

13. Барон Л.И., Кузнецов А.В. Абразивность горных пород при добывании. М.: Издательство АН СССР, 1961. 167 с.

14. Танайно А.С. К проблеме тестирования горных пород на абразивность // Физико-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых. 2014. №6. С. 87-95.

15. ISRM Suggested Method for Determining the Abrasivity of Rock by the CERCHAR Abrasivity Test / M. Alber, O. Yarali, F. Dahl, A. Bruland, H. Käsling, T.N. Michalakopoulos, M. Cardu, P. Hagan, H. Aydin, O. Özarslan // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2014. Vol. 1. N 47. P. 261-266. doi: 10.1007/s00603-013-0518-0

16. Valantin A. Examen des différents procédés classiques de détermination de la nocivité des roches vis-à-vis de l’abattage mécanique // Expose Presenté Aux Journées d’information Techniques de Creusement, les. 1973. P. 133-149. (на французском языке).

17. West G. Rock abrasiveness testing for tunnelling // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. Pergamon. 1989. Vol. 26. N 2. P. 151-160. doi: 10.1016/0148-9062(89)90003-X

18. The influence of steel styli hardness on the Cerchar abrasiveness index value / T.N. Michalakopoulos, V.G. Anagnostou, M.E. Bassanou, G.N. Panagiotou // International journal of rock mechanics and mining sciences. 2006. Vol. 43. N 2. P. 321-327.

19. Käsling H., Thuro K. Determining rock abrasivity in the laboratory // Rock mechanics in civil and environmental engineering – Proc EUROCK 2010. Taylor & Francis, London. 2010. P. 425–428.

Поддержка

Результаты исследований опубликованы при финансовой поддержке Тульского государственного университета в рамках научного проекта №2017-14ПУБЛ.