3. Расчет линейно распределённыйх зарядов при взрывании на выброс

Для взрывного разрушения отдельно стоящих перемычек могут быть использованы одиночные сосредоточенные заряды, линейно распределенные сосредоточенные заряды и линейные заряды выброса из водоустойчивых типов ВВ. В отличие от скважинных зарядов направленного выброса в данном случае реализуется метод неуправляемого выброса, основной задачей которого является удаление породы перемычки из пределов проектного контура выемки.

Размещение зарядов выброса производят в одной или нескольких (в зависимости от конструкции числа зарядов) штольнях, которые проходят в теле перемычки мелкошпуровой отбойкой. Параметры размещения и взрывания шпуров могут быть рассчитаны по методике /1/.

При использовании одиночных и линейно распределенных сосредоточенных зарядов их вес (кг) определяют по формуле:

                                                                 (3.1)

где qвыбр	- удельный расход ВВ на выброс, кг/м3;
Wρ	- расчетное значение линии наименьшего сопротивления, м;
ηρ	- расчетное значение показателя выброса, ед.;
f(ηρ)	- функция показателя выброса, ед.;
φ	- коэффициент, зависящий от условий взрывания, ед.

При использовании линейных зарядов их линейный вес (кг/м) определяют по формуле:

                                                                            (3.2)

Численное значение функции показателя выброса определяют по формуле:

  

Интервал замедления (мс) для зарядов второго ряда определяют по формуле:

                                                                       (3.5)

где W*	- линия наименьшего сопротивления, преодолеваемая зарядами первого ряда, м;
γп	- объемный вес породы, кг/м3;

еВВ	- переводной коэффициент, учитывающий тип применяемого ВВ, ед.

Билет № 3

1. Классификация массивов горных пород по трещиноватости (блочности)

2. Формы химического превращения вв, химические реакции при взрывах тротила и ас.

Различают четыре характерные формы химического превращения ВВ:

термический распад - происходит при нагреве ВВ ниже температуры вспышки. Важное значение при этом имеет баланс подводимого и отводимого тепла (может произойти взрыв);

горение - возникает при сильных нагревах отдельных очагов, что приводит к перемещению данной зоны по всему ВВ за счет выделяемого тепла. Скорость распространения реакции до нескольких метров в минуту;

детонация - взрывчатое превращение, поддерживаемое за счет резкого скачка давления и температуры в зоне химических реакций и мало зависящее от внешнего давления и температуры;

взрывное горение - промежуточный режим между горением и детонацией, распространяется по ВВ со скоростью до нескольких сотен метров в секунду.

Важной характеристикой промышленных ВВ является кислородный баланс, показывающий на избыток или недостаток кислорода к количеству, необходимому для окисления горючих элементов до высших оксидов. Практически любое взрывчатое вещество состоит из четырех элементов, химическую формулу которого можно представить в виде С_aН_вN_сO_d. Тогда кислородный баланс можно вычислить по формуле (в процентах)

(11)

где М - молекулярная масса ВВ, 16 - атомарная масса кислорода.

Различают нулевой, положительный и отрицательный кислородные балансы. При К_б =0 кислорода достаточно для окисления С и Н до высших оксидов; при К_б <0 кислорода недостаточно и выделяется СО; при К_б > 0 избыток кислорода идет на образование ядовитых газов NO и NO₂.

При недостатке кислорода снижается количество выделяемой теплоты, т.к. реакция образования СО идет с меньшим выделением тепла, чем реакция образования СО₂. При взрыве ВВ с К_б = 0 выделяется максимально возможное количество энергии и минимальный объем ядовитых газов. При подземных взрывах допускается использование ВВ только с К_б близким к нулевому, на карьерах и с отрицательным.

Кислородный баланс некоторых промышленных ВВ:

Гранулотол - 74% Гранулит АС-4 + 0,4%

Граммонит 30/70 - 45,9% Гранулит АС-8 + 0,3%

Граммонит 50/50 - 27,5% Гранулит М + 0,1%

Граммонит 79/21 ≈0 Игданит + 1,4%

Важное значение для расчета объема газов взрыва, теплоты взрыва, полной идеальной работы взрыва (расчетные характеристики ВВ) имеет состав продуктов взрыва, которые выделяются в результате составления химических реакций взрывчатого превращения ВВ.

Все ВВ условно делятся на 3 группы:

1. ВВ с кислородом, достаточным для окисления горючих элементов до высших оксидов (К_б≥0). При составлении реакции сначала окисляется водород, затем углерод, азот выделяется в виде молекулярного газа (реакция нитроглицерина)

4С₃Н₅(ОNО₂)₃ → 10Н₂О + 12СО₂ + О₂ + 6N₂ + Q

2. ВВ с кислородом, достаточным для полного газообразования. При составлении реакции сначала окисляется водород в воду, углерод окисляется в окись углерода. Оставшийся кислород с частью окиси углерода образует углекислый газ (реакция ТЭНа и гексогена)

С₅Н₈N₄О₁₂ → 4Н₂О + 3СО₂ + 2СО + 2N₂ + Q

C₃Н₆N₆О₆ → 3Н₂О + 3СО + 3N₂ + Q

3. ВВ с количеством кислорода, недостаточным для образования газообразных продуктов. Для составления реакций этого типа сначала окисляют водород в воду. Оставшимся кислородом окисляется углерод до окиси углерода и выделяется свободный углерод (реакция тротила)

2С₇Н₅N₃O₆ = 5H₂O + 7CO + 7C + 3N₂ + Q

Данные реакции возможны только при идеальных условиях и дают приближенную характеристику ВВ. В реальных условиях состав продуктов более разнообразен и зависит от конкретных условий применения ВВ.