Вопрос 1 Трещиноватость и взрываемость массивов горных пород
Трещиноватость, fissuring (англ.), Klüftung (нем.) - свойство горных пород, нарушенность монолитности породы трещинами; этим термином также называется совокупность трещин в породном массиве.
Разновидности трещин
Трещины представляют собой плоские разрывы сплошной среды в случае, если их величина на порядок и больше превосходит межатомные расстояния в кристаллической решетке. Выделяют трещины трех порядков:
трещины первого порядка - внутрикристаллические, возникают в процессе роста и развития кристалла;
трещины второго порядка - между кристаллами и в соединяющем отдельные кристаллы межкристаллическом цементе;
трещины третьего порядка - образуются в результате тектонических процессов и при ведении горных работ. Поэтому при взрывной отбойке учитывают естественную трещиноватость как начальную, и возникающую при работе техники как дополнительную.
Трещины могут быть заполнены трещиннными водами (грунтовыми безнапорными или напорными, что может быть опасно для горняков), газами (к примеру, метаном или углекислым газом, что также потенциально опасно), разными минеральными и органическими веществами.
Характеристики трещиноватости
От степени трещиноватости зависит правильный выбор системы разработки и параметров буровзрывных работ. В старину трещиноватость оценивали акустическим методом, ударяя по породе молотком и выслушивая полученный звук. С появлением ультразвуковой техники и математических методов обработки результатов ультразвуковых исследований стали применять акустический показатель трещиноватостиА1 - геофизическую характеристику, численно равную:
А1=(Ср/Сро)2, где:
Ср - скорость распространения продольных упругих волн в массиве, определенная сейсмоакустическим методом;
Сро - скорость распространения продольных упругих волн в образцах (отдельностях) из массива, определенная ультразвуковым методом.
Характеристики трещиноватости скальных массивов
Категория трещиноватости[1] |
Степень трещиноватости (блочности) массивов |
Среднее расстояние между естественными трещинами всех систем, м |
Модуль трещиноватости, м-1 |
Максимальный размер отдельности (блока) в массиве, м |
Акустический показатель трещиноватости А1 |
Удельное водопоглощение, л/мин |
I |
Чрезвычайно трещиноватые (мелкоблочные) |
До 0.1 |
Более 10 |
0.6 |
Менее 0.1 |
Более 10 |
II |
Сильнотрещиноватые (среднеблочные) |
0.1 - 0.5 |
2 - 10 |
0.6 - 1.2 |
0.1 - 0.25 |
1 - 10 |
III |
Среднетрещиноватые (крупноблочные) |
0.5 - 1.0 |
1 - 2 |
1.2 - 1.9 |
0.25 - 0.4 |
0.1 - 1 |
IV |
Малотрещиноватые (весьма крупноблочные) |
1.0 - 1.5 |
1 - 0.65 |
1.9 - 3.5 |
0.4 - 0.6 |
0.01 - 0.1 |
V |
Практически монолитные (исключительно крупноблочные) |
Свыше 1.5 |
Менее 0.65 |
Более 3.5 |
0.6 - 1.0 |
До 0.01 |
↑ Категория по классификации Междуведомственной комиссии по взрывному делу.
Наряду с прочностью трещиноватость - главный критерий устойчивости породы, от которой зависит способ обделки и крепления тоннелей и горных выработок. При дроблении породы взрывом от трещиноватости зависит количество энергии, которую необходимо сообщить породе для ее разделения на блоки нужной величины, а следовательно, количество потребного взрывчатого вещества.
Взрываемость
горных пород - сопротивляемость г. п. разрушению под действием взрыва заряда BB. Xарактеризуется кол-вом эталонного BB в кг/м3 (удельным расходом эталонного BB), a также кол-вом энергии BB в Дж/м3 (удельной затратой энергии BB), необходимых для образования прямоугольной воронки взрыва при глубине заложения заряда в 1 м в шпуре диаметром 40 мм, расположенном под углом 45В° к горизонтальной свободной поверхности. Дp. способ оценки B. - определение макс. линии наименьшего сопротивления (л. н. c), при к-рой взрыв заряда эталонного BB ещё производит отрыв породы от массива при неизменной длине заряда, параллельного боковой поверхности уступа. При этом способе B. характеризуется безразмерной величиной, выражающей отношение макс. л. н. c. к диаметру шпура и объёму BB в шпуре. B. оценивают также удельным расходом эталонного BB (аммонит No 6 ЖВ) в граммах, необходимым для дробления 1 м3 монолитной породы в виде куба, имеющего шесть открытых поверхностей (свободно подвешенное состояние), до кусков c размером 0,25 м при размещении заряда в центре куба. B. при массовых взрывах на карьерах оценивают по расчётному удельному расходу BB (кг/м3), при к-ром достигается требуемая кусковатость взорванной горн. массы. B. зависит от прочности, вязкости, упругих и пластич. свойств, плотности г. п., a также от зернистости, слоистости, кливажности. B CCCP существует мн. классификаций г. п. по B. Применительно к крупномасштабной отбойке скважинными зарядами BB массивы г. п. классифицируют по степени B. на легко-, средне-, трудновзрываемые, весьма трудновзрываемые и исключительно трудновзрываемые. Oценка B. используется для нормирования труда горнорабочих, проектирования взрывов, расчёта расхода BB, технологии взрывания.
2.Теплота взрыва промышленных ВВ
Билет 14