Аленичев В. М. О возможности импортозамещения абразива при гидроабразивном резании // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 7. С. 60–67. DOI: 10.21440/0536-1028- 2019-7-60-67
Введение. При гидроабразивной резке различных материалов в качестве абразива используются в основном гранатовые пески, порошки твердых сплавов и окислы карбидов. Предлагается изучение возможности применения кварцевых песков вместо импортируемых гранатовых.
Цель работы. Гидроабразивная резка представляет собой процесс эрозийного воздействия струи воды с твердыми абразивными частицами, поступающей под сверхвысоким давлением. Необходимо выявить техническую и технологическую возможность использования абразива из продуктов дробления коренного кварца (отходов производства) и природных кварцевых песков при гидроабразивной резке для металлов и горных пород.
Методология. Использование геоинформационного обеспечения, включающего атрибутивные и пространственные данные, позволило выявить потенциально возможные горно-геологические объекты, содержащие сырье, отвечающее физико-механическим свойствам и гранулометрическому составу широко используемого абразива в виде гранатового сырья. В статье описаны результаты проведенных экспериментальных исследований по гидроабразивной резке горных пород и металлов с использованием продуктов измельчения кварцевых песков.
Результаты. Проведенные опытно-промышленные испытания на ряде машиностроительных и камнеобрабатывающих предприятий уральского региона позволили установить техническую и технологическую возможность использования отходов дробления коренного кварца месторождения «Гора Хрустальная» и природного сырья Кичигинского месторождения кварцевых песков.
Выводы. Рекомендованы для использования в качестве абразива при гидроабразивном резании алюминиевого сплава и горных пород (габбро) размеры фракции сырья, обеспечивающие требуемую шероховатость поверхности резания. Сформулированы требования по созданию предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Ключевые слова: гидроабразивная резка; техногенный продукт; песок; месторождение; скорость резания; поверхность резания; шероховатость.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Полянский С. Н., Нестеров A. C. Технология и оборудование гидроабразивной резки // Вестник машиностроения. 2004. № 5. С. 43–46.
2. Аверин Е. А., Жабин А. Б., Поляков А. В., Щеголевский М. М. Анализ и доработка аналитических методов расчета гидроабразивной эрозии горных пород // Горное оборудование и электромеханика. 2018. 2 (136). С. 17–25. 3. Мерзляков В. Г. Опыт применения гидроструйных технологий в исполнительных органах проходческих комбайнов // Горная промышленность. 2015. № 4 (122). С. 81–87.
4. Совершенствование гидроструйных технологий в горном производстве / В. А. Бреннер [и др.]. М.: Горная книга, 2010. 337 с.
5. Songyong L. I. U. et al. Rock breaking performance of a pick assisted by high-pressure water jet under different configuration modes // Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015. Vol. 28. No. 3. 607–617. DOI: 10.3901/CJME.2015.0305.023
6. Zuchang S., Jianmin C., Feng L. Numerical simulation for high-pressure water jet breaking rock mechanism based on SPH algorithm // Oil Field Equipment. 2009. Vol. 38. No. 12. P. 39–43.
7. Дорошенко М. В., Башлыкова Т. В. Технологические свойства минералов. Справочник для технологов. М.: Теплоэнергетик, 2007. 296 с.
8. Иващенко A. A. Технология гидроабразивной резки // Оборудование и инструмент для профессионалов. 2002. № 8.1. С. 20–21.
9. Chillman A., Ramulu M., Hashish M. Waterjet and water-air jet surface processing of a titanium alloy: a parametric evaluation // Journal of Manufacturing Science and Engineering. 2010. Vol. 132. No. 1. P. 011012. DOI: 10.1115/1.4000837 10. Мерзляков В. Г. Гидроструйные технологии в горном деле: основные результаты научно-исследовательских работ // Горное оборудование и электромеханика. 2018. № 2(136). С. 3–7.
11. Alenichev V. Geoinformational supporting of geotechnologies // Problems of Complex Development of Georesources: VII International Scientific Conference (Khabarovsk, Russia, Septemder 25–27, 2018). Р. 4. DOI:10.1051/e3sconf/20185601017
12. Аленичев В. М., Аленичев М. В. Проблемы геоинформационного обеспечения технологий комплексного освоения месторождений и техногенных образований // ГИАБ. 2018. № 10. С. 191–199. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-10-0-191-199
Поступила в редакцию 19 марта 2019 года
