Управління якістю блоків декоративного каменю за допомогою кваліметричних та інформаційно-комп’ютерних технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

АВТОРЕФЕРАТ

з теми: «Управління якістю блоків декоративного каменю за допомогою кваліметричних та інформаційно-комп'ютерних технологій»

Спеціальність 05.15.03 - відкрита розробка родовищ корисних копалин

Коробійчук Валентин Вацлавович

Київ - 2008

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі геотехнологій ім. Проф. Бакка М.Т. гірничо-екологічного факультету житомирського державного технологічного університету міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник - Кандидат технічних наук, доцент

Соболевський Руслан Вадимович,

житомирський державний технологічний університет, заступник завідуючого кафедрою маркшейдерії гірничо-екологічного факультету.

Офіційні опоненти: Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Прокопенко Віктор Степанович,

голова правління ЗАТ “техновибух”;

Доктор технічних наук, професор

Жуков Сергій Олександрович,

криворізький технічний університет, завідуючий кафедрою будівельних конструкцій.

Захист дисертації відбудеться “ 4 ” квітня 2008 р. О 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради д 26.002.22 національного технічного університету України “КПІ” за адресою: 03056, Україна, м. Київ, проспект перемоги 37, корпус 22, ауд. 510 б, тел. (044) 241-96-32.

З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці національного технічного університету України “КПІ” за адресою: 03056, Україна, м. Київ, проспект перемоги, 37.

Автореферат розісланий “ 4 ” березня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради д 26.002.22 І.А. Лучко

Загальна характеристика роботи

блок декоративний природний камінь

Актуальність теми. Природний камінь - цінний декоративно-облицювальний і оздоблювальний матеріал. Вітчизняна каменеобробна галузь за своїми темпами розвитку випереджає темпи зростання каменедобувної, а відповідно відчуває значний дефіцит у блоках каменю. Виникнення такої ситуації спричинили такі чинники: мала вивченість способів формування раціональних технологічних комплексів з видобування блоків та впливу їх на якість кінцевої товарної продукції - блочного каменю; недостатні обґрунтування технологічних рішень і параметрів. Класичні методи визначення впливу технологічних комплексів на якість товарних блоків природного декоративного каменю не дають можливості одержати кількісні показники якості при буровибуховому та термогазаструминному способах видобування блоків природного каменю. Це приводить до приблизної оцінки якості товарних блоків, що в подальшому зумовлює погіршення якості готових виробів з природного каменю.

Висока конкуренція на сучасному світовому ринку природного каменю диктує необхідність зниження собівартості видобутих блоків каменю та підвищення їх якості. Цього можна досягти, перш за все, за рахунок всебічного вивчення якісних і кількісних характеристик блочного природного каменю з використанням кваліметрії та інформаційно-комп'ютерних технологій і розробити на цій основі ефективні технології каменевидобування з використанням високотехнологічного обладнання. Таким чином, розробка наукових основ ефективної методики оцінки і основ управління якістю блочного природного каменю є актуальною науковою задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась відповідно до плану держбюджетних робіт міністерства освіти і науки україни у рамках науково-дослідної теми “вплив гірничопромислового комплексу на навколишнє середовище, теоретичне обґрунтування заходів з поліпшення екологічної і техногенної безпеки та розробка і впровадження екологічно чистих технологій видобування і переробки сировини”, 2002 р. (№ др 0102u001343); по пріоритетному напрямку розвитку науки і техніки України № 4 "екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології" відповідно до постанови верховної ради україни від 16.10.1992 року № 2705 з подальшими її доповненнями, згідно з координаційним планом міністерства освіти і науки №39 за фундаментальним напрямком “гірничі науки” в 1998-2000 рр. Та науково-дослідної програми кафедри автоматики і управління в технічних системах на тему “розробка автоматизованої вимірювальної системи для визначення геометричних характеристик промислових будівельних виробів” (№ др 0106u001182). Автор був виконавцем робіт при проведенні досліджень в зазначених науково-дослідних темах.

Мета роботи і завдання дослідження - розробка методів та методики управління якістю блоків декоративного природного каменю за допомогою інформаційно-комп'ютерних технологій при різних методах його відділення від масиву.

Для досягнення сформульованої мети в дисертаційній роботі поставлені такі задачі:

- Встановити зв'язок між поширеними в практиці технологіями видобування і якістю блоків природного каменю;

- Визначити дефекти блоків природного декоративного каменю та виробів з них на основі застосування комп'ютерної обробки відеозображень та кваліметричних методів;

- Оцінити кількісні та якісні показники для блочної сировини із застосуванням сучасних інформаційно-комп'ютерних технологій;

- Розробити наукові рекомендації щодо методів управління якістю кінцевої товарної продукції.

Об'єкт дослідження - процеси управління якістю при видобуванні та переробці блочної продукції.

Предмет дослідження - кількісні та якісні показники блоків декоративного каменю, їх кваліметрична оцінка на основі інформаційно-комп'ютерних технологій та зв'язок між поширеними в практиці технологіями видобування і якістю кінцевої товарної продукції.

Методи досліджень. У даній науковій роботі використано такий комплекс сучасних наукових методів досліджень: аналіз та узагальнення науково-технічних досягнень у галузі оцінки якості природного каменю; математичний апарат теорії планування дослідів; методи теорії ймовірності; графоаналітичний та числовий аналіз; кваліметрична оцінка, статистичне опрацювання результатів із використанням засобів обчислювальної техніки; лабораторні дослідження; економічний аналіз; гірничо-геометричний аналіз та методи комп'ютерної обробки відеозображень.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше:

- Доведена можливість одержання кількісних параметрів якості блоків декоративного природного каменю на основі комп'ютерних технологій обробки відеозображень поверхні каменю;

- Встановлено у вигляді параболічних функцій закономірності розподілу мікротріщинуватості блочного декоративного природного каменю, який видобувають за допомогою буровибухової технології, від відстані від площини видобування;

- Встановлено закономірності зміни декоративності блочного каменю зі збільшенням відстані від площини відокремлення під впливом термогазоструминних пальників з похибкою не вище 8…10 %;

- Встановлено лінійні залежності величини кількісних порушень механічними способами видобування каменю від довжини блока та відстані між шпурами.

Практичне значення отриманих результатів роботи:

- Розроблено методику оцінки мікротріщинуватості декоративно-облицювальних порід на основі використання кольорово-люмінесцентної дефектоскопії та інформаційно-комп'ютерних технологій обробки відеозображень поверхні каменю;

- Розроблено методику складання електронного паспорту для блока декоративно-облицювальних порід;

- Розроблено методику визначення впливу температури термогазоструминних пальників на декоративність блока з декоративного облицювального каменю;

- Розроблено методику підбору оптимальних розмірів та форми блоків в залежності від подальших технологій їх розпилювання.

- Практичні результати досліджень реалізовані в технологічних процесах сп “іскор” з сумарним очікуваним економічним ефектом 27,2 тис. Грн. На рік. Основні результати досліджень реалізовані в навчальному процесі житомирським державним технологічним університетом та кам'янець-подільським індустріальним технікумом.

Особистий внесок автора у наукові праці, опубліковані у співавторстві: [2] - визначено закономірності величини нерівності бокової поверхні від кроку пробурених шпурів; [3] - обґрунтовано ефективні методи дослідження гірничо-екологічних особливостей родовищ нерудних корисних копалин за допомогою інформаційно-комп'ютерних технологій; [4] - запропоновано застосування інформаційно-комп'ютерних технологій обробки відеозображень для визначення і контролю геометричних характеристик тріщинуватості зразків декоративного каменю; [5] - отримані результати досліджень впливу буровибухової технології видобування декоративного природного каменю на якість блоків; [6] - розроблена структурна схема гірничої експертної кваліметрії; [7] - проведено дослідження впливу лінійних розмірів блоків каменю на економічність розпилювання штрипсовими верстатами; [9, 10] - розроблено ефективні методи кваліметричної оцінки монолітності облицювальних порід; [11] - розроблено методику дослідження оцінки впливу технології видобутку блоків термогазоструминними пальниками на якість кінцевої товарної продукції блочного кар'єра за допомогою інформаційно-комп'ютерних технологій; [12] - визначено набір геометричних ознак, якими може характеризуватись тріщинуватість зразків.

Апробація результатів дисертаційних досліджень. Основні положення дисертаційної роботи та окремі її результати обговорювались на науково-технічних конференціях, семінарах та нарадах, а саме: на VІІІ міжнародній науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених "екологія. Людина. Суспільство" (Київ, 2005 р.), міжнародній науково-практичній конференції "видобування, обробка та застосування природного каменю" (Магнітогорськ, Росія, 2005 р.), міжнародній наукова-практичній конференції "практична космонавтика і високі технології" (Житомир, 2007 р.), міжнародній науково-практичній конференції "видобування, обробка та застосування природного каменю" (Магнітогорськ, Росія, 2006 р.), VII щорічній міжнародній промисловій конференції та бліц-виставці "ефективність реалізації наукового, ресурсного і промислового потенціалу в сучасних умовах" (славське, 2007 р.), міжнародній науково-технічній конференції "інтегровані системи управління в гірничому-металургійному комплексі" (кривий ріг, 2007 р.), міжнародній науково-практичній конференції "видобування, обробка та застосування природного каменю" (Магнітогорськ, Росія, 2007 р.), міжнародній конференції "форум гірників - 2007". (Донецьк, 2007 р.).

Публікації. За результатами виконаних дисертаційних досліджень опубліковано 12 друкованих праць, в тому числі - 5 у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 151 сторінці машинописного тексту, складається з вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку використаних джерел з 103 найменувань, 5 додатків на 36 сторінках, містить 56 рисунків, 12 таблиць. Загальний обсяг роботи становить 188 сторінок.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації і необхідність проведення досліджень, сформульовані мета, ідея і задачі досліджень, визначено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, наведені наукові положення, що виносяться на захист, а також дані щодо апробації і публікацій.

У першому розділі проаналізовано чинники, які визначають якість товарної продукції кар'єрів блочного каменю та вивченість цього питання в літературних джерелах.

Якість видобутої корисної копалини формується під сукупною дією великої кількості чинників, які можна об'єднати в три групи: природні, економічні та технологічні.

Кожний з наведених чинників може бути віднесений до керованих (зокрема обмежено керованих) і некерованих (в їх числі кон'юнктурних). До керованих відносяться чинники, на які в тій чи іншій мірі можна вплинути з метою зміни абсолютного значення якості корисної копалини або ступеню її стабільності відносно існуючого рівня. Відповідно некеровані чинники не піддаються яким-небудь керованим діям. При цьому під кон'юнктурними розуміються чинники, пов'язані з мінливістю потреби в даному виді сировини, з коливанням цін, а також з іншими економічними змінами випадкового (для виробника і споживача) характеру.

Основні керовані чинники - це технологічні, що включають техніку і організацію гірничого виробництва. Управляти процесом формування якості блоків декоративного природного каменю можна, наприклад, за рахунок введення невибухової технології видобування природного декоративного каменю, що збільшить блочність видобутої продукції.

Розв'язанням вищеназваних проблем, вивченням якісних характеристик блоків природного декоративного каменю та розробкою технологій видобування для родовищ декоративно-облицювального каменю займалися: М.Т. Бакка, С.О. Жуков, П.К. Соболевський, В.О. Букринський, М.І. Агошков, П. А. Рижов, Г.Г. Ломоносов, Б.П. Бєліков, Ф.Г. Грачов, О.І. Косолапов, Ю.Г. Карасьов, Ткачук К.Н., В.І. Бауман, І.Н. Ушаков і багато інших учених. Роботи цих учених слугують основою для подальших досліджень і удосконалення технології видобування природного каменю.

На основі аналізу наукової літератури та теоретичних узагальнень було сформульовано вищевказані мету і задачі досліджень.

У другому розділі було обґрунтовано основні параметри, які визначають якість товарних блоків, та методики проведення досліджень. Визначені критерії кваліметричної оцінки декоративного каменю в блоках, досліджені існуючі методики вимірювання основних параметрів, які визначають якість блочної продукції. Розроблені ефективні кваліметричні методи визначення тріщинуватості монолітів та блоків з природного каменю.

При дослідженні існуючих методик оцінки якості товарних блоків природного декоративного каменю було встановлено, що методики, які визначають дефектність природного каменю не дають вичерпну інформацію про дефекти. В даній роботі було обґрунтовано дефектоскопічні методи неруйнуючого контролю для виявлення дефектів каменю, які виходять на його поверхню. Для цього використовувався люмінесцентно-фарбовий пенетрант "аеро - 12а", який є універсальним та має другий клас чутливості.

Пенетрант наносився на блоки каменю з метою виявлення тріщин, які виходять на їх поверхню з подальшим оцифровуванням зображення та комп'ютерною обробкою результатів. Для виявлення техногенної мікротріщинуватості, яка сформована впливом динамічного навантаження масиву декоративного каменю, пенетрант наносився на поліровані сляби. Отримання та обробка результатів проводилось на стаціонарній установці, яка була розроблена для цієї мети. Перевага даної методики полягає в чіткій індикації дефектів, які можна кількісно визначити за допомогою інформаційно-комп'ютерних технологій.

У третьому розділі було проведено дослідження впливу різних технологій видобування блоків на якість товарної продукції.

Використання буроклинової технології видобутку блоків декоративного каменю призводить до суттєвого зниження показників якості блоків з природного декоративного каменю. Зниження якісних показників обумовлене порушенням сторін блока шпурами та нерівномірною лінією розколу. Відхилення магістральної тріщини від горизонтальної осі відбійки блоків природного декоративного каменю залежить від відстані між шпурами, які пробурені вздовж наміченої лінії відколювання.

Аналітично залежність ширини зони порушення від відстані між шпурами має вигляд:

, м,(1)

Де l - відстань між шпурами, м.

Ширина зони порушення поверхні блока буроклиновою технологією визначається за формулою:

, мм, (2)

Де - ширина зони порушення поверхні блока декоративного каменю технологією розколювання, яка коливається в межах від 100 до 200 мм;

20…50 мм - ширина бокової поверхні, яка при розпилюванні блока відрізається разом з порушеною сколюванням поверхнею блока (технологічна необхідність).

При врахуванні вимог державних стандартів, які встановлюють максимальні межі порушення бокових граней блока каменя та ширини бокової поверхні, яка при розпилюванні блока відрізається разом з порушеною сколюванням поверхнею блока (технологічна необхідність) було встановлено, що ширина порушення поверхні блока природного декоративного каменю технологією розколювання становить мм.

Використання технології суцільного вибурювання видобутку блоків декоративного каменю призводить до кількісного порушення бокової грані і залежить від діаметра бурового інструменту.

Ширина пошкодженої грані блока природного каменю при суцільному вибурюванні підраховується за формулою:

, м, (3)

Де - ширина грані блока, яка пошкоджена буровим інструментом, , м;

- величина ширини поверхні блока природного каменю, яка втрачається при його пасеруванні, залежить від типу розпилювальних верстатів, якими проводиться пасерування блока каменю та товщини розпилювального інструмента, м.

При врахуванні ширини зони, яка пошкоджена буровим інструментом та ширини бокової поверхні, яка при розпилюванні блока відрізається разом з порушеною сколюванням поверхнею блока (технологічна необхідність), було встановлено, що ширина порушення поверхні блока природного декоративного каменю технологією буріння становить мм.

Використання буровибухових технологій видобутку блоків декоративного каменю призводить до суттєвого зниження як якісних, так і кількісних показників якості блоків з природного декоративного каменю. Зміни кількісних показників зумовлені порушенням сторін блока шпурами та нерівномірною лінією розколу. Якісні втрати зумовлені порушенням монолітності блоків каменю внаслідок динамічного впливу вибухової хвилі. Ступінь впливу вибуху на ширину якісних пошкоджень сторони блока каменю визначався за допомогою кольорової дефектоскопії. Дослідження проводились на блоках габро з валентинівського родовища. Кількісні порушення визначались за допомогою лінійних вимірювань. Якісні порушення визначались за допомогою люмінесцентної дефектоскопії з подальшою цифровою обробкою результатів. Було отримано залежність відносної площі мікротріщинуватості після витончення від відстані до площини відокремлення.

Залежність зміни відносної площі мікротріщинуватості після витончення від відстані до площини відокремленя блока природного каменю описується параболічною функцією:

, (4)

Де - відносна площа мікротріщинуватості після витончення, %;

- відстань до площини відокремленя, м.

Ширина зони порушення обумовлена нерівністю поверхні бокової грані блока при буровибуховій технології встановлена експерементально і становить . Найбільш ймовірне значення зони в, як видно з досліджень, для валентинівського родовища мм.

Таким чином, ширина порушеної зони обчислюватиметься за формулою:

, м. (5)

При врахуванні ширини порушення грані блока детонаційною хвилею вибуху та ширини впливу буровибухових робіт на якість поверхні блочного каменю зона порушення грані блочного каменю складе: мм.

Використання алмазно-канатної технології декоративного каменю приводить до кількісного порушення бокової грані з утворенням клиновидної або випуклої форми граней.

Порушення бокової грані блока природного декоративного каменю алмазно-канатним випилюванням встановлювалось дослідним шляхом. У процесі дослідження робились виміри довжини поверхні блока та відхилення її від проектного положення.

Залежність відхилення поверхні блока відносно проектного положення від її довжини описується математичною формулою:

, м, (6)

Де - відхилення поверхні блока від площини, м;

- довжини блока, м.

В результаті проведення досліджень процесу алмазно-канатного різання було встановлено, що в середньому відхилення грані блока природного декоративного каменю від її площини сягає 8 мм на 1 м довжини блока. Порушення 1 м бокової грані блока алмазно-канатним випилюванням складуть мм, а для довжини 3 м - мм.

Використання термогазоструминних пальників для видобутку блоків декоративного каменю призводить до суттєвого зниження як якісних, так і кількісних показників якості блоків з природного декоративного каменю. Кількісні показники зумовлені нерівномірною поверхнею, яка утворилась через відхилення робочого інструмента від лінії наміченого відокремлення або недотримання технології різання. Якісні порушення зумовлені порушенням декоративності блоків каменю під впливом високої температури. Ступінь впливу високої температури на ширину зони якісних пошкоджень сторони блока каменю визначався за допомогою інформаційно-комп'ютерних технологій. Дослідження проводились на гранітних блоках з токівського родовища. Поверхня полірованих слябів сканувалась, оброблялась в програмних продуктах matlab та mdistones.

В процесі досліджень були отримані залежності зміни наступних показників: білого тону l кольорової системи lab, червоного кольору r кольорової системи rgb, зеленого кольору g кольорової системи rgb, синього кольору b кольорової системи rgb від відстані від площини відокремлення блока каменя та описуються виразами:

, (7)

Де - показник білого тону l кольорової системи lab;

- відстань від площини відокремлення блока каменя, м;

, (8)

Де - показник червоного кольору r кольорової системи rgb;

, (9)

Де - показник зеленого кольору g кольорової системи rgb;

, (10)

Де - показник синього кольору g кольорової системи rgb.

Обробка результатів дослідження відібраних зразків дозволяє встановити межі порушеної зони. Таким чином, зона порушення грані блока каменя буде визначатися за формулою:

, м,(11)

Де в - ширина зони, яка визначає ширину оплавлення стінки блока природного каменю, см;

С - ширина зони, яка визначає ширину порушення декоративних властивостей природного каменю;

- величина відхилення поверхні блока каменю від вертикальної площини. см.

Зона порушення грані блочного каменю складе: мм.

У четвертому розділі проведено дослідження впливу форми та розмірів блоків на якість товарної продукції кар'єру, досліджено вплив якісних ознак блочного каменю на ефективність основних технологій розпилювання та визначені оптимальні форми та розміри товарних блоків.

При дослідженні впливу якісних ознак блочного каменю на ефективність штрипсового розпилювання було встановлено залежність в вигляді параболічної функції вартості розпилювання 1 м³ блока каменю від висоти при постійних довжині та ширині та залежність річної продуктивності штрипсового верстата record due від довжини товарного блока.

Дослідження дали можливість встановити, що економічність та продуктивність процесу розпилювання штрипсовими верстатами забезпечать оптимальні розміри товарних блоків, які лежать в межах: ширина - 1,6…2,2 м; довжина - 2,4…3,3; висота - 1,4…2,0 м.

При дослідженні впливу якісних ознак блочного каменю на ефективність алмазно-канатного розпилювання було встановлено залежності в вигляді параболічних функцій оптимальних швидкостей різання алмазним канатом від довжини блока та впливу лінійних розмірів блока на продуктивність розпилювання канатним верстатом.

Дослідження дали можливість встановити, що економічність та продуктивність процесу розпилювання канатними верстатами забезпечать оптимальні розміри блоків, які лежать в межах: ширина - 2,0…2,6 м; довжина - від 1,5 м; висота - 1,6…2,2 м.

При дослідженні впливу якісних ознак блочного каменю на ефективність дискового розпилювання було встановлено залежність продуктивності розпилювання каменю від лінійних розмірів блока (ширини та довжини). Максимальна висота блока для дискового алмазного розпилювання залежить від діаметра розпалюваного диска. Виходячи з парку вітчизняних дискових верстатів та діаметрів пил, якими вони оснащені, раціональною висотою блоків, які призначені для розпилювання, вважається - 0,4…1,35 м.

Дослідження дали можливість встановити, що економічність та високу продуктивність процесу розпилювання дисковими верстатами забезпечать оптимальні розміри блоків, які лежать в межах: ширина - 1,5…2,2 м; довжина - 2,0…2,5 м; висота - 0,4…1,35 м. У п'ятому розділі досліджено основні методи управління якістю товарної продукції, обґрунтовано методи визначення комерційного об'єму блока природного каменю, запропонована методика паспортизації кінцевої товарної продукції блочного кар'єру.

Результати досліджень впливу видобувних технологій на якість товарних блоків дають змогу визначити ефективний об'єм блока каменю. Ефективний об'єм блока може бути визначений за формулою:

, м³, (12)

Де - ефективна довжина блока, м;

- ефективна ширина блока, м;

- ефективна висота блока, м,

Де і - відстань між торцевими гранями вписаних паралелепіпедів, які визначають положенням торцевих граней ефективного і нетто об'ємів, м; і - відстань між боковими гранями вписаних паралелепіпедів, які визначають положенням бокових граней ефективного і нетто об'ємів, м; - відстань між верхніми гранями вписаних паралелепіпедів, які визначають положенням верхніх граней ефективного і нетто об'ємів, м; - відстань між нижніми гранями вписаних паралелепіпедів, які визначають положенням нижніх граней ефективного і нетто об'ємів, м;

Відношення ефективного об'єму до брутто об'єму визначає коефіцієнт корисного об'єму, який визначається за формулою:

(13)

В процесі дослідження була встановлена залежність коефіцієнта корисного об'єму від технології видобування та рентабельність технологій видобування блоків об'ємом іі групи.

Оскільки форма та розміри блоків природного каменю впливають на якість кінцевої товарної продукції блочного кар'єру, то якістю можна керувати за рахунок підбору оптимальних форм та розмірів відокремлюваних монолітів та блоків, ефективні розміри яких буде визначати підібрана технологія видобування. Ефективні об'єми товарних блоків в залежності від стадійності видобування будуть визначатись за формулами, які наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Система розділення монолітів	Об'єми монолітів, м3
	Первинного	Вторинного	Третинного
Одностадійна		-	-
Двостадійна			-
Тристадійна

Висновки

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, в якій на основі вперше встановлених закономірностей щодо визначення та оцінки показників якості блоків декоративного каменю за допомогою кваліметричних та інформаційно-комп'ютерних технологій вирішена актуальна наукова задача по розробленню ефективної методики оцінки і способів керування якістю блочного природного каменю.

Виконані дослідження дали змогу отримати наступні наукові результати та висновки:

1. Вперше розроблені методики визначення тріщинуватості та мікротріщинуватості блоків природного декоративного каменю з застосуванням кольорової дефектоскопії з подальшою комп'ютерною обробкою.

2. Встановлено лінійну залежність між кількісними порушеннями z грані блока природного каменю та відстанy. Між шпурами l при буроклиновому методі видобування каменю: .

3. Установлено, що основою застосування інформаційно-комп'ютерних технологій є вимірювання кольорометричних і геометричних характеристик поверхні зразків гірських порід та промислових виробів з природного каменю. Такі вимірювання виконуються шляхом формування та цифрової обробки відеозображень поверхні вибоїв, орієнтованих зразків та виробів. Результати кольорометричних та геометричних вимірювань на відеозображеннях використовуються для визначення впливу термогазоструминної технології видобування блоків на якість блоків природного декоративного каменю.

4. Зони порушення граней блочного природного каменя токівського родовища термогазоструминними пальниками та габро валентинівського родовища буровибуховою технологією видобування блоків природного каменю відповідно складуть: мм, мм.

5. Залежність зміни показника білого тону l кольорової системи lab від ширини відступу в від краю грані блока каменя токівського родовища описується математичною формулою, при цьому коефіцієнт детермінації дорівнює r2 = 0,9659.

6. Вперше в результаті проведених досліджень доведена можливість отримання кількісних показників мікротріщинуватості лицьової поверхні природного декоративного каменю.

7. Доведено, що мікротріщинуватість блочного декоративного природного каменю, який видобувається буровибуховою технологією, зменшується зі збільшенням відстані від краю блока до середини.

8. Запропонований розрахунок параметрів систем розділення масиву гірських порід з врахуванням пошкоджених поверхонь блоків природного каменю.

9. На основі основних параметрів, які визначають якість блоків, запропонований цифровий паспорт кінцевої товарної продукції блочного кар'єру та методику обрахунку ефективного об'єму блока.

10. Практичні результати досліджень реалізовані в технологічних процесах сп “іскор” з сумарним очікуваним економічним ефектом 27,2 тис. Грн. На рік і основні результати досліджень реалізовані в навчальному процесі житомирським державним технологічним університетом та кам'янець-подільським індустріальним технікумом.

Список опублікованих праць здобувача за темою дисертації

1. Коробійчук В.В. дослідження впливу якісних ознак блочного каменю на технологію розпилювання канатом з алмазними напайками // вісник ждту / технічні науки. - 2007. - № 2 (41). - с. 148-154.

2. Коробійчук В.В., Соболевський Р.В., Зубченко О.А. дослідження шляхів мінімізації витрат при буровибуховому способі видобування блоків декоративного каменя // вісник ждту / технічні науки. - 2006. - № 4 (39).- с. 301-308.

3. Застосування інформаційно-комп'ютерних технологій для дослідження гірничо-екологічних особливостей родовищ рудних і нерудних корисних копалин / В.В. Коробійчук, А.О. Криворучко, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова // вісник ждту / технічні науки. - 2007. - № 1 (40). - с. 186-196.

4. Дослідження фрактальних властивостей тріщинуватості зразків природного каменю / В.В. Коробійчук, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова, Р.В. Соболевський // вісник криворізького технічного університету. - 2007. - № 16. - с. 117-121.

5. Коробійчук В.В. та ін. Дослідження впливу буровибухових робіт на якість блочної товарної продукції кар'єру на основі визначення геометричних характеристик її тріщинуватості / В.В. Коробійчук, Р.В. Соболевський, О.А. Зубченко, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова // вісник ждту / технічні науки. - 2007. - № 3 (42). - с. 143-150.

6. Коробийчук В.В., Зубченко Е.А. Особенности горной экспертной квалиметрии / добыча, обработка и применение природного камня: сб. Науч. Тр. - вып. 6. - магнитогорск: гоу впо "мгту". - 2006. - с. 270-274.

7. Коробийчук В.В., Соболевский Р.В., Зубченко Е.А. Влияние линейных размеров блоков камня на процесс распиловки штрипсовыми пилами / добыча, обработка и применение природного камня: сб. Науч. Тр. - вып. 7. - магнитогорск: гоу впо "мгту". - 2007. - с. 151-159.

8. Коробійчук в.в. роль гірничої кваліметрії в екології // VІІI міжнародна науково-практична конференція студентів, аспірантів та молодих вчених "екологія. Людина. Суспільство". - к.: вид-во ПП "ЭКМО". - 2005. - с. 99.

9. Коробійчук В.В., Соболевський Р.В., Зубченко о.а. зменшення втрат блочної сировини за допомогою ефективних методів кваліметричної оцінки монолітності облицювальних порід // тези VI міжнародної науково-практичної конференції "практична космонавтика і високі технології", присвяченої 100-річчю з дня народження академіка С.П. Корольова, 9-11 січня 2007 року. - Житомир: рвв ждту. - 2007. - с. 94.

10. Розробка методики визначення геометричних ознак тріщинуватості зразків декоративного природного каменю / В.В. Коробійчук, Ю.О. Подчашинський, О.О. Ремезова, Р.В. Соболевський // 7 ежегодная международная промышленная конференция и блиц-выставка “эффективноcть реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях”, 12-16 лютого 2007 року. - славское, карпаты-киев: уиц "наука. Техника. Технология". - 2007. - c. 298-300.

11. Вплив термогазоструминних пальників на якість товарної блочної продукції кар'єру / В.В. Коробійчук, Р.В. Соболевський, О.А. Зубченко, Ю.О. Подчашинський // матеріали міжнародної конференції "форум гірників-2007". - д.: національний гірничий університет. - 2007. - с. 180-187.

12. Дослідження тріщинуватості та блочності масивів природного каменю з використанням систем технічного зору / В.В. Коробійчук, А.О. Криворучко, Р.В. Соболевський та ін. // академический вестник. - кривий ріг: кту. - № 19. -2007. - с. 19-24.

Анотація

Коробійчук В.В. управління якістю блоків декоративного каменю за допомогою кваліметричних та інформаційно-комп'ютерних технологій. - рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.03 - “відкрита розробка родовищ корисних копалин”. - національний технічний університет України “КПІ”, Київ, 2008 р.

Дисертація присвячена питанням дослідження і визначення кількісних і якісних показників якості декоративно-облицювального каменю з метою визначення та керування якістю блочної сировини у результаті виконаних досліджень на основі застосування сучасних кваліметричних та інформаційно-комп'ютерних технологій встановлено зв'язок між поширеними в практиці технологіями видобування і якістю кінцевої товарної продукції, розроблені методики визначення дефектів блоків та виробів з декоративного каменю, розроблено методику оцінки якісних показників для блочної сировини з застосуванням сучасних інформаційно-комп'ютерних технологій.

На основі теоретичних і експериментальних досліджень вперше доведена можливість одержання кількісних параметрів якісних характеристик для блоків декоративного природного каменю на основі комп'ютерних технологій обробки відеозображень поверхні каменю та досліджено вплив лінійних розмірів і форми блоків декоративного каменю на якісні показники товарних блоків в кар'єрах. Отримані результати можуть бути використані для формування заданих якісних показників товарних блоків з декоративного природного каменю в процесі видобування.

Ключові слова: управління якістю, товарні блоки декоративного природного каменю, технології видобування, методи оцінки якості товарних блоків, форма та розміри товарних блоків, дефектність товарних блоків.

Аннотация

Коробийчук в.в. управление качеством блоков декоративного камня с помощью квалиметрических и информационно-компьютерных технологий. - рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.15.03 - "открытая разработка месторождений полезных ископаемых". - национальный технический университет украины “кпи”, киев, 2008 г.

Диссертация посвящена вопросам исследования и определения количественных и качественных показателей качества декоративного облицовочного камня с целью определения и управления качеством блочного сырья. В итоге выполненных исследований на основе применения современных квалиметрических и информационно-компьютерных технологий установлено связь между распространенными в практике технологиями добычи природного декоративного камня и качеством конечной товарной продукции, разработаны методики определения дефектов блоков и изделий из декоративного камня, разработана методика оценки качественных показателей для блочного сырья с применением современных информационно-компьютерных технологий.

На основе теоретических и экспериментальных исследований впервые доказана возможность получения количественных параметров качественных характеристик для блоков декоративного природного камня на основе компьютерных технологий обработки видеоизображений поверхности камня и исследовано влияние линейных размеров и формы блоков декоративного камня на качественные показатели товарных блоков в карьерах.

Установлено, что основой применения информационно-компьютерных технологий является измерения цветометрических и геометрических характеристик поверхности образцов горных пород и промышленных изделий из естественного камня. Такие измерения выполняются путем формирования и цифровой обработки видеоизображений поверхности забоев, ориентированных образцов и изделий. Результаты цветометрических и геометрических измерений на видеоизображениях используются для определения влияния термогазоструйной технологии добычи блоков на качество блоков естественного декоративного камня.

Также установлено: связь между количественными нарушениями граней блоков декоративного природного камня и расстоянием между шпурами при буроклиновом способе добычи камня; линейную зависимость между отклонениями боковой поверхности блока от плоскости и её длиной при алмазно-канатном способе добычи блоков.

На основе производственных и потребительских свойств блочной товарной продукции проведено исследование влияние качественных признаков блочного камня на эффективность основных технологий распиловки и определенны оптимальные формы и размеры товарных блоков.

Исследованы основные методы управления качеством товарной продукции, обоснованы методы определения коммерческого объема блока естественного камня, предложенная методика паспортизации конечной товарной продукции блочного карьера.

Полученные результаты могут быть использованы для формирования заданных качественных показателей товарных блоков из декоративного природного камня в процессе добычи.

Ключевые слова: управление качеством, товарные блоки декоративного природного камня, технологии добычи, методы оценки качества товарных блоков, форма и размеры товарных блоков, дефектность товарных блоков.

Abstract

Korobiychyk v.v. management of the quality of decorative stone blocks by kvalimetry and using information-computer technologies. - it is manuscript.

Dissertation on obtaining the scientific degree of candidate of engineering sciences after specialty 05.15.03 "opened development of minerals deposits ". National technological university ukraine “кpi”, kyiv, 2008

Dissertation is devoted to the research questions and determination of quantitative and qualitative indexes of the quality of decorative-facing stone with a purpose of determination and quality management of sectional raw material. The connection between widespread in practice mining technologies and the quality of final commercial output are worked out after the fulfilled researches on the basis of application of modern kvalimetry and information-computer technologies. The methods of determination of block and decorative stone product defects, the method of estimation of high-quality indexes for sectional raw material with the application of modern information-computer technologies are developed.

The possibility to obtain quantitative parameters of high-quality characteristics of decorative natural stone blocks by means of computer technologies of processing of stone surface image is first proved on the basis of theoretical and experimental researches. The influence of linear sizes and the form of decorative stone blocks on the high-quality indexes of commodity blocks in careers is investigated. The obtained results can be used to form specified high-quality indexes of commodity blocks from decorative natural stone in the process of extraction.

Keywords: quality management, commodity blocks of decorative natural stone, technologies of extraction, methods of estimation of quality of commodity blocks, form and sizes of commodity blocks, imperfection of commodity blocks.

Размещено на Allbest.ru

...