În scopul de a face posibilă excavarea rocilor tari prin dislocare mecanică, folosind alt tip de mașini de excavare decât cele de forat tuneluri (TBM), precum și pentru a crește viteza de tăiere și a reduce uzarea în cazul dislocării rocilor extrem de tari, recent se acordă atenție cercetărilor privind unele metode inovative, cum ar fi tăierea asistată cu microunde (MWA). Cu toate acestea, încă nu există mașini de tăiere MWA, nici în condiții de laborator și nici în practică. În prezentul studiu, va fi investigată posibilitatea de dislocare a rocilor carbonatice cu o mașină integrată de tăiere liniară asistată cu microunde.
În prezent, rocile carbonatice sunt extrase prin procedeul de perforare-împușcare, care este singura metodă alternativă la tăierea mecanică. Totuși, tăierea mecanică a rocilor carbonatice este în general imposibilă, sau dacă este posibilă, este ineficientă. Obiectivul acestei propuneri este de a evalua posibilitatea de a excava rocile carbonatice cu mașini de tăiere continuă (CM) asistate cu microunde (MWA). Vor fi realizate teste de tăiere liniară, cu și fără asistare cu microunde, folosind eșantioane din Turcia și România, pentru a se determina valorile energiei specifice de tăiere. Performanțele CM vor fi estimate pe baza energiei specifice și a proprietăților de discontinuitate pentru tăierea cu și fără asistență MW, iar rezultatele vor fi comparate. În final, costul excavării va fi calculat pentru CM cu si fără MWA și comparat cu costul metodei actuale cu perforare împușcare.
Parteneriatul este format dintr-o corporație și patru discipline inginerești, ca Inginerie Minieră, Inginerie Mecanică, Inginerie Geologică și Inginerie Electrică și Electronică. După finalizarea cu succes a proiectului, conformitatea și eco-eficiența MWA-CM va fi dovedită pentru excavarea rocilor carbonatice. Metoda propusă va contribui la creșterea eficienței extragerii și reducerea costurilor de sfărâmare-măcinare ulterioară a produsului minier, iar problemele de impact de mediu ale metodei cu perforare împușcare vor fi eliminate.
An | Buget |
---|---|
2019 | 74.702 lei (15.760€) |
2020 | 85.984 lei (18.140€) |
2021 | 42.186 lei (8.900€) |
2022 | 49.296 lei (10.400€) |
TOTAL | 252.168 lei (53.200€) |
ETAPA 1 (Oct - Dec 2019)
În această Etapă s-au desfășurat următoarele activități:
- Ședința de lansare a Consorțiului de la Petroșani (7-8 noiembrie 2019);
- Scopul și descrierea proiectului au fost prezentate mass-media, oamenilor de știință și companiilor din domeniul exploatării rocilor carbonatice;
- Identificarea locurilor de recoltare a blocurilor de rocă;
- Prelevarea blocurilor și transportul la Universitatea din Petroșani;
- Pregătirea epruvetelor prin carotare dintr-o parte a blocurilor;
- O altă parte a blocurilor pregătită pentru transportul în Turcia pentru tăiere asistată cu microunde, în funcție de cerințele partenerilor;
- Determinarea caracteristicilor fizico-mecanice în laboratorul de geomecanică de la UPet;
- Începerea evaluării discontinuității masivului;
- Demararea analizei mineralogice.
ETAPA 2 (Ian - Dec 2020)
Pe parcursul celei de-a doua Etape s-au desfașurat următoarele activitati:
- Ședința online a consorțiului privind raportul de progres;
- Pregătirea epruvetelor din blocurile colectate a continuat;
- Finalizarea tuturor testele geomecanice, rezultatele fiind diseminate cu partenerii din proiect;
- Discontinuitatea masivului realizată pentru toate cele trei locații;
- Analiza mineralogică finalizată, rezultatele prezentate partenerilor;
- Epruvete cilindrice expediate în Turcia pentru teste geomecanice;
- Probe paralelipipedice pregătite pentru tăiere liniară la Ankara;
- Din cauza situației pandemice, aceste probe dreptunghiulare nu au fost trimise iar vizita Universitatea Haccetepe a fost amânată.
ETAPA 3 (Ian - Dec 2021)
În această Etapă s-au desfășurat următoarele activități:
- Reuniunea online a consorțiului privind raportul de progres;
- Pregatirea mașinii de testare de tăiere liniară la Universitatea din Petrosani;
- Instalarea și pregătirea instrumentelor de măsurare, a celulelor de sarcină;
- Pregatirea cuțitelor conice de tăiere;
- Teste de tăiere liniară fără tratament cu microunde pentru toate epruvetele;
- Verificarea măsurătorilor, calculul parametrilor de tăiere pentru toate adâncimile de tăiere și tipurile de rocă testate;
- Rezultate parțiale diseminate prin 3 conferințe online și 1 articol în revistă;
- Urmează compararea rezultatelor cu cele obținute de partener cu tratament cu microunde.
ETAPA 4 (Ian - September 2022)
Ultima etapă a proiectului este încă în desfășurare. Pe parcursul acestei Etape s-au desfășurat până acum următoarele activități:
- Reuniunea online a consorțiului privind raportul de progres;
- Mostrele paralelipipedice au fost expediate la Ankara;
- Pregătirea modelelor FDEM pentru rocile din toate locațiile, pe baza caracteristicilor determinate;
- Simulări de mecanica rocilor folosind software-ul Goemechanica Irazu FEM/DEM și compararea rezultatelor cu cele experimentale;
- Toate rezultatele diseminate cu partenerii;
- Rezultate parțiale diseminate într-un articol de jurnal;
- Alte două lucrări în lucru, una pentru a fi prezentată la o Conferință și alta pentru a fi trimisă unui Jurnal;
- O lucrare de cercetare comună este în curs de evaluare la jurnal WoS Q1;
- Raportul final este în curs de elaborare.