4. Короткозамедленное и контурное взрывание

4.1 Взрывание с применением инертных промежутков и

внутрискважинного замедления

При короткозамедленном взрывании взрыв каждого последующего заряда производят в тот момент, когда взрываемый массив находится в напряженном состоянии под воздействием предыдущего взрыва.

Рисунок 4.1 - Принципиальная схема однорядового электрического, последовательного, короткозамедленного взрывания

М- магистральные провода ЭВС;

С- соединительные провода ЭВС;

У- участковые провода ЭВС;

К- концевые провода ЭВС;

1. электродетонаторы с соответствующим замедлением (0,15,…75 мс);

2. заряды ВВ;

3. уступ;

I, II, III, IV, V, VI - зоны разрушения уступа в зависимости от времени замедления.

Первый заряд взрывается мгновенно и массив породы в области его воздействия разрушается (рис. 4.1 и 4.2) так же как от взрыва одиночного заряда ВВ (I зона). Второй заряд взрывается через промежуток времени, в течение которого в зоне действия первого заряда образовалась система микротрещин (II зона), массив находится в напряженном состоянии, при многократном воздействии взрывных волн на одну и ту же зону массива. Это все увеличивает разрушающее действие взрывания на массив, уменьшает удельный расход ВВ,

Рисунок 4.2 - Принципиальная схема однорядового последовательного, короткозамедленного взрывания зарядов детонирующим шнуром

1. электродетонатор мгновенного действия;

2. магистраль ДШ;

3. концевые (детонационные) отрезки ДШ;

4. пиротехническое реле замедления (КЗДШ-69) с соответствующим замедлением;

5. детонационный узел ДШ;

6. заряды ВВ;

I, II, III, IV, V, VI - зоны разрушения массива пород.

снижает сейсмическое действие взрыва и выход негабарита.

Наиболее важным при короткозамедленном взрывании является выбор интервала замедления.

Сущность внутрискважинного замедления состоит в разделении заряда, размещаемого в скважине, на несколько частей и инициировании одних частей по отношению к другим (рис. 4.3).

За счет этого достигается увеличение времени воздействия взрыва на массив и улучшение степени его дробления.

Рисунок 4.3 - Принципиальная схема взрывной сети из ДШ с инертным промежутком в каждом заряде и внутрискважинным замедлением

1- электродетонатор;

2- магистраль ДШ;

3- забойка;

4- концевой (детонационный) отрезок ДШ для нижней части заряда;

5- верхняя часть заряда ВВ;

6- инертный промежуток;

7- нижняя часть заряда ВВ;

8- пиротехническое реле замедления (КЗДШ-69);

9- концевой детонационный отрезок ДШ для верхней части заряда;

1

ℓ_б1, ℓ_б2

0, 11- детонационный узел соответственно для верхней и нижней части заряда;

- глубина заложения нижнего и верхнего боевиков соответственно.

В настоящее время рациональным считается первым инициировать нижнюю часть заряда, а затем верхнюю часть. Важным недостатком взрывания с внутрискважинным замедлением является необходимость помещать концевой (детонационный) отрезок нижней части заряда в полихлорвиниловый или резиновый шланг для исключения преждевременного инициирования верхней или нижней части заряда. Это упрощается при электрическом короткозамедленном взрывании с интервалом замедления 15-25 мс, но при этом усложняется защита ЭВС от блуждающих токов, а также ликвидация отказавших зарядов ВВ с ЭД.

4.2 Контурное взрывание

Контурное (гладкостенное взрывание) заключается в одновременном взрыве сближенных зарядов по контуру выемки или выработки и имеет своей целью получение фактического контура выемки или выработки, близкого к проектному (рис.4.4).

В зависимости от последовательности взрывания зарядов различают предварительное и последующее оконтуривание. Для подземных выработок большого сечения и открытых выемок часто применяют предварительное оконтуривание, при котором заряды по контуру взрывают в первую очередь с целью получить щель, заполненную горной массой. Вследствие этого, взрыв остальных зарядов ВВ, взрываемых с замедлением, происходит с экранированием волн напряжений, что значительно ослабляет действие их взрыва на законтурную часть массива (см. рис. 4.4).

Последующее оконтуривание рекомендуют применять при проходке горных выработок и в этом случае оконтуривающие заряды взрывают в последнюю очередь, и они работают при двух свободных поверхностях (рис.4.5).

а )

б)

Рисунок 4.4 - Принципиальная схема расположения зарядов при контурном взрывании в карьере

а) - схема вертикальный разрез;

б) - схема расположения зарядов и ДШ в плане;

1- электродетонатор;

2- линия отрыва пород;

3- заряды оконтуривающих скважин (заряд гирлянда);

4- пиротехническое реле замедления (КЗДШ-69);

5- концевые отрезки ДШ;

6- забойка;

7- боевик или детонационный узел отбойных скважин;

8 - заряды рыхления отбойных скважин;

9 – магистраль ДШ;

10- уступ карьера;

I, II, III- очередность взрывания рядов зарядов;

а_к - расстояние между оконтуривающими скважинами;

W- линия наименьшего сопротивления зарядов скважин рыхления;

W_к - линия наименьшего сопротивления зарядов оконтуривающих скважин.

Рисунок 4.5 - Принципиальная схема расположения шпуровых зарядов ВВ при

контурном взрывании при проведении выработок.

1,2,3,4,5- очередность взрываения зарядов; 1-2- комплект врубовых шпуров;

3-4- комплект отбойных шпуров; 5- комплект оконтуривающих шпуров;

I- зона разрушения зарядами врубовых шпуров;

II- зона разрушения зарядами отбойных шпуров;

III - зона разрушения зарядами оконтуривающих шпуров;

а_к - расстояние между оконтуривающими шпурами;

W_к - линия наименьшего сопротивления зарядов оконтуривающих шпуров.

4.3 Определение параметров при электрическом короткозамедленном взрывании

При скважинном методе ведения взрывных работ короткозамедленное взрывание используется при однорядном и многорядном взрывании зарядов. Решение задач по короткозамедленному взрыванию осуществляют в следующем порядке: составляют принципиальную схему расположения зарядов, рассчитывают интервалы замедления, составляют принципиальную схему короткозамедленного взрывания, рассчитывают электровзрывную сеть.

Интервал замедления между взрывами зарядов в ряду или между рядами рассчитывается по уравнению

t_з = К_з ·W, мс, (4.1)

где W- линия наименьшего сопротивления (ЛНС) зарядов, м;

К_з- коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств пород, его ориетировочные значения указаны в таблице 4.1.

_{Таблица 4.1 - Значения коэффициента пропорциональности, К}з

Характеристика пород	Коэффициент крепости породы (ƒ)	Значение коэффициента пропорциональности, Кз
Особо крепкие	ƒ ≥ 14	3
Крепкие	14 > ƒ ≥ 8	4
Средней крепости	8 > ƒ ≥ 4	5
Слабые	4> ƒ ≥ 1,5	6

Для получения направленного или резко уменьшенного развала пород предлагается удваивать приведенные значения К_з.

t_з = 2К_з ·W, мс. (4.2)

При шпуровом методе проведения выработок, применение короткозамедленного взрывания обеспечивает ускорение темпов проведения выработок, уменьшению на 10-20% объема бурения и расхода ВВ вследствие лучшего использования энергии взрыва.

Установлено, что целесообразный интервал замедления между зарядами врубовых и отбойных шпуров составляет 30-50 мс, а между зарядами отбойных и оконтуривающих шпуров – 15-20 мс. Увеличенный интервал замедления между зарядами врубовых и отбойных шпуров связан с тем, что время разрушения массива зарядами врубовых шпуров, работающими при одной открытой поверхности больше, чем у зарядов остальных шпуров.

При электрическом короткозамедленном взрывании применяют электродетонаторы короткозамедленного действия, интервалы замедления которых, даны в таблице 4.2.

Таблица 4.2. – Интервалы замедления ЭД

Тип ЭД	Интервалы замедления, мс
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ЭД-КЗ-15	15	30	45	60	80	100	120	-	-	-	-	-
ЭД-КЗ-25	25	50	75	100	150	250	-	-	-	-	-	-

Окончание таблицы 4.2

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ЭД-КЗ-ПМ-15	15	30	45	60	80	100	120	-	-	-	-	-
ЭД-КЗ-ПМ-25	25	50	75	100	150	250	-	-	-	-	-	-
ЭД-КЗ-П	25	50	75	100	125	-	-	-	-	-	-	-
ЭД-З-Н	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	225	250
ЭД-1-З-Т	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	225	250
ЭД-1-8-И	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200	225	250
ЭД-ЗД-(С)	0,5	0,75	1	1,5	2	4	6	8	10	-	-	-