книги из ГПНТБ / Недин В.В. Буровзрывные работы учебное пособие для студентов горных вузов и факультетов
.pdf
В. В. НЕДИН, Ш. И. ИБРАЕВ
- -ЧИЛ «л~
БУРОВЗРЫВНЫЕ
РАБОТЫ
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР
в качестве учебного пособия для студентов горных вузов и факультетов
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ
Москва 1960
АННОТАЦИЯ
Книга написана по программе курса «Буро взрывные работы» для специальностей «Разра ботка месторождений полезных ископаемых» и «Строительство горных предприятий» горных ин ститутов и факультетов.
В книге приведены краткие сведения о горных породах, их классификации, свойствах. Рассмотре ны машины и инструменты для бурения шпуров и скважин, а также способы бурения и взрывания
последних.
Даны основные понятия из теории взрыва и
взрывчатых веществ, классификация и характери стика их. Изложены основные сведения о теории
действия |
и расчете |
зарядов. |
Подробно |
рассма |
триваются |
методы |
ведения |
взрывных |
работ и |
основные |
требования |
безопасности при |
горных |
|
взрывных |
работах. |
|
|
|
Книга предназначена в качестве учебного посо
бия для |
студентов горных втузов и факультетов |
и может |
быть использована инженерами-произ |
водственниками в их практической деятельности.
Г./ГЛИЙНАЯ
[МДУН;. .-ГЧ.СКАЯ
СССР
Недин Валентин Васильевич, Ибраев Шаймардан Ибраевич Буровзрывные работы
Отв. редактор Л. И. Барон. Редактор издательства М. И. Гришаенко
Техн, редактор Л4. А. Кондратьева
Сдано в набор 26/VI—1959 г. Подписано в печать 15/XII—1959 г.Формат бумаги 60Х921/»- Печ. л. .*22'1 Уч.-изд. л. 21,16 Тираж 5700 экз. Т-12861
Инд. 1/1—а |
Цена 7 р. 40 к. -!- 1 р. 50 к. переллет |
Заказ № 1671 |
Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу ГОСГОРТЕХИЗДАТ
Москва, Грузинский вал, д. 35
Типография Металлургиздата, Москва, Цветной бульвар, д. 30.
|
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стр. |
Предисловие |
................................................................................................................. |
|
|
|
|
|
6 |
|
Введение |
.......................................................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ |
|
|
|
|
|
|
|
ГОРНЫЕ ПОРОДЫ И БУРОВЫЕ РАБОТЫ |
|
|
|
|||
Глава 1. Горные породы ............................................................................................ |
|
|
|
|
|
9 |
||
§ |
1. |
Основные физико-механические свойства |
горных |
пород |
— |
|||
§ 2. |
Классификации горных пород |
................................................... |
|
|
|
10 |
||
Глава II. Сведения о буровых работах и теории бурения......................... |
|
18 |
||||||
§ |
1. |
Общие сведения о буровых |
работах |
.................................. |
вращательного |
— |
||
§ 2. |
Основные положения теории ударного |
и |
|
|||||
|
способов бурения........................................................................ |
|
|
|
22 |
|
||
Глава III. Оборудование и инструмент для бурения шпуров................... |
|
32 |
||||||
§ |
1. |
Оборудование для вращательного бурения шпуров ......... |
|
— |
||||
§ 2. |
Оборудование для ударного бурения |
шпуров ................. |
|
41 |
||||
§ 3. |
Буры и их |
заправка ............................................ |
|
|
|
|
72 |
|
§ 4. |
Сведения о канализации сжатого воздуха |
; |
. |
79 |
||||
§ 5. Бурение шпуров с промывкой |
................................................... |
|
|
|
81 |
|||
§ |
6. |
Организация перфораторного бурения и |
его производи |
|
||||
|
тельность .......................................................................... |
|
|
|
|
89 |
|
|
Глава IV. Оборудование и инструмент для бурения скважин ............... |
|
94 |
||||||
§ |
1. |
Бурение скважин при подземной разработке ............. |
|
— |
||||
§ |
2. |
Бурение скважин на открытых разработках .............. |
|
108 |
||||
|
|
|
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЗРЫВЧАТЫЕ МАТЕРИАЛЫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
Глава V. Краткие сведения о теории взрыва и о взрывчатых веществах |
119 |
|||||||
§ |
1. |
Понятие о взрыве и взрывчатых веществах ...................... |
|
— |
||||
§ 2. |
Расчет основных параметров |
взрыва |
.................................. |
|
|
125 |
||
§ 3. |
Основные |
свойства взрывчатых веществ |
........................ |
|
133 |
|||
Глава VI. Классификация взрывчатых веществ (ВВ) и |
их сорта |
.... |
142 |
|||||
§ |
1. |
Классификация ВВ ......................................................................... |
|
|
|
|
— |
|
§ 2. |
Аммиачно-селитренные ВВ ....................................................... |
|
|
|
|
145 |
||
§ 3. |
Нитроглицериновые ВВ ................................................................ |
|
|
|
|
154 |
||
4 |
|
|
Оглавление |
|
§ 4. |
Нитропроизводные ароматического ряда .............................. |
159 |
||
§ 5. |
Оксиликвиты |
............................................................ ......... |
161 |
|
§ 6. |
Пороха .............................................................................................. |
|
162 |
|
§ |
7. |
Норитол .............................................................................................. |
|
165 |
§ 8. |
Хлоратные и перхлоратные ВВ ............................................... |
— |
||
§ |
9. |
Средства и патроны беспламенного взрывания ................. |
166 |
|
§ |
10. |
Инициирующие ВВ ..................................................................... |
168 |
|
Глава VII. Средства взрывания ........................................................................... |
171 |
|||
§ |
1. |
Капсюли — детонаторы ............................................................ |
172 |
|
§ |
2. |
Электродетонаторы .................................................................... |
174 |
|
§ 3. |
Детонирующий |
шнур .................................................................... |
176 |
|
§ 4. |
Огнепроводный |
шнур ..................................................................... |
177 |
|
§ 5. |
Средства для зажигания огнепроводного шнура ............. |
178 |
||
Глава VIII. Испытания и уничтожение взрывчатых материалов (ВМ) |
181 |
|||
§ |
1. |
Порядок и сроки испытания взрывчатых материалов .... |
— |
|
§ |
2. |
Методы испытания ВМ ................................................................ |
182 |
|
§ 3. |
Уничтожение ВМ ............................................................................. |
190 |
||
Глава IX. Хранение, подготовка, учет и выдача ВМ ................................ |
191 |
||||
§ |
1. |
Общие положения о хранении ВМ и классификация скла |
|||
|
дов ВМ .................................. |
|
|
— |
|
§ 2. |
Безопасные расстояния при устройстве складов ВМ......... |
193 |
|||
§ 3. |
Устройство складов ВМ................................................................ |
|
194 |
||
§ 4. |
Подготовка ВВ ................................................................................. |
|
197 |
||
§ 5. Прием, отпуск и учет ВМ |
............................................................ |
199 |
|||
Глава X. Транспортировка ВМ ................................................................................ |
|
200 |
|||
§ |
1. |
Перевозка |
ВМ автотранспортом ............................................... |
201 |
|
§ 2. |
Спуск и перевозка ВМ по подземным выработкам ......... |
202 |
|||
§ 3. |
Переноска ВМ от склада к месту работ.............................. |
204 |
|||
|
|
|
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ |
|
|
|
|
|
ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ |
|
|
Глава XI. Теория действия и основы расчета зарядов ................................ |
205 |
||||
§ |
1. |
Основные |
понятия ......................................................................... |
|
— |
§ 2. |
Действие взрыва заряда на окружающую среду ............. |
207 |
|||
§ |
3. |
Расчет сосредоточенных |
зарядов ........................................... |
210 |
|
§ 4. |
Расчет шпуровых зарядов при проходке горных выработок 215 |
||||
Глава X//. Способы взрывания зарядов.............................................................. |
|
220 |
|||
§ |
1. |
Огневое взрывание ......................................................................... |
|
— |
|
§ |
2. |
Взрывание детонирующим |
шнуром ....................................... |
226 |
|
§ 3. |
Электрический способ взрывания ........................................... |
230 |
|||
Глава XIII. |
Метод шпуровых зарядов |
............................................................ |
251 |
||
§ |
1. |
Общие сведения ............................................................................. |
|
— |
|
§ 2. Применение метода шпуровых зарядов на подземных гор |
|||||
|
ных разработках ............................................................................. |
|
253 |
||
|
Оглавление |
|
|
5 |
§ 3. |
Применение метода шпуровых зарядов на |
открытых гор |
||
ных разработках .......................................................................... |
|
|
276 |
|
Глава XIV. Метод скважинных зарядов ........................................................... |
|
|
279 |
|
§ 1. |
Общие сведения .................................................................... |
|
при |
— |
§ 2. |
Применение метода скважиниых зарядов |
подземных |
||
горных разработках ....................................................................... |
|
|
283 |
|
§ 3. |
Применение метода скважинных зарядов |
на |
открытых |
|
горных разработках .................................................................... |
|
|
299 |
|
Глава XV. Метод камерных зарядов ................................................................ |
|
|
314 |
|
§ I. |
Общие сведения ........................................................................... |
|
|
— |
§ 2. Применение метода камерных зарядов на |
открытых гор |
|||
ных разработках .......................................................................... |
|
|
319 |
|
§ 3. |
Взрывание на выброс .................................................................. |
|
|
321 |
§ 4. |
Применение метода камерных |
зарядов при |
подземных |
|
горных разработках .................................................................. |
массовыми |
|
328 |
|
§ 5. |
Погашение подземных пустот |
взрывами ... 336 |
||
Глава XVI. Метод наружных зарядов .............................................................. |
|
|
348 |
|
§ 1. |
Общие сведения ............................................................................. |
|
|
— |
§ 2. |
Вторичное взрывание ..................................................... |
|
|
349 |
Литература |
...................................................................................................................... |
|
|
353 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Исторические решения XXI съезда Коммунистической партии Советского Союза поставили перед черной и цветной металлур гией большие задачи — довести производство чугуна в 1965 г.
до 65—70 млн. т, стали — до 86—91 млн. т, проката — до 65 — 70 млн. т. В несколько раз увеличится выпуск цветных и редких металлов.
Успешное выполнение поставленных задач неразрывно свя зано с прогрессивным развитием добычи руд и угля, а следова тельно и техники буровзрывных работ.
Бурное развитие техники буровзрывных работ требует от ву зов нашей страны подготовки высококвалифицированных инже
нерных кадров, обладающих глубокими знаниями теории и прак тики буровзрывного дела.
Получению таких знаний в значительной мере будет способ ствовать создание учебной литературы, отвечающей современ ным требованиям.
В соответствии с программой курса основное внимание в на стоящем пособии уделено буровзрывным работам на открытых и подземных горных разработках.
Описание перфораторов, бурового инструмента и его заправ ки дано в сокращенном виде в связи с тем, что эти вопросы под робно изучаются в специальном курсе «Г орные машины».
Методам ведения взрывных работ, новейшим достижениям в данной области и вопросам безопасности уделено особое вни
мание. По мнению авторов, такой подход в наибольшей мере должен способствовать подготовке высококвалифицированных
инженеров.
Авторы выражают благодарность докт. техн, наук Л. И. Ба рону, внесшему улучшения в книгу при редактировании, а так же инж. М. М. Докучаеву, давшему ценные советы при рецензи ровании рукописи.
Критические замечания и пожелания читателей будут приняты с благодарностью.
ВВЕДЕНИЕ
Развитие горной промышленности неразрывно связано с при менением и усовершенствованием техники буровзрывных работ. Под термином «буровзрывные работы» в горном деле принято понимать весь комплекс работ, непосредственно связанных с ис пользованием энергии взрыва взрывчатых веществ (ВВ) для разрушения горных пород.
Вначале ВВ применяли исключительно в военном деле, а с
XVII в. их стали использовать для отбойки горных пород.
Быстрый рост промышленности и строительства железных до рог во второй половине XIX в. создал необходимость в увеличе
нии добычи полезных ископаемых, а |
также и |
создания |
новых |
ВВ, отвечающих требованиям горной промышленности. |
многих |
||
Над созданием таких ВВ начали |
работать |
химики |
|
стран.Крупнейшее значение имело открытие известным русским ученым проф. Н. Н. Зининым (1854 г.), нового мощного ВВ — динамита, который в 1867 г. впервые в мире был применен для производства промышленных взрывных работ.
На протяжении нескольких десятилетий динамит занимал почти монопольное положение в практике подземных горных ра бот. Открытие этого ВВ способствовало быстрому развитию гор ной промышленности.
Шведский инженер А. Нобель, узнав об открытии проф. Зини на, специально приехал в Россию. Поработав в лаборатории проф. Зинина, он в 1867 г. получил патенты (английский патент
от 7. V 1867 г. и шведский патент от 19. IX 1867 г.) на изобретение и производство динамита.
Вторая половина XIX века ознаменовалась и другими круп
ными открытиями в области ВВ: тротил или тол (1863 г.), аммо нит (1867 г.) и др. Любопытно, что аммонит, широко применяе мый в горном деле в настоящее время, в течение первых 20 лет
после открытия был законсервирован Нобелем, который, став крупным монополистом по производству динамита, откупил па
тент на аммонит у его изобретателей (Ольсона и Норбина).
Еще более интенсивно разрабатываются и усовершенствуют ся ВВ в XX в. И в России, и за рубежом были созданы многие десятки сортов ВВ для различных условий применения.
Русскими и советскими учеными многое сделано в разработ ке теоретических и практических вопросов производства взрыв ных работ.
Еще в 1812 г. участник отечественной войны русский ученый Павел Львович Шиллинг изобрел и применил на практике элек трический способ взрывания.
В 1868—1871 гг. русские ученые генералы М. М. Фролов и
М. М. Боресков на основании обработки многочисленных опыт ных данных предложили оригинальные способы расчета сосредо
точенных |
зарядов. Формула М. М. Борескова |
применяется и в |
||
настоящее время. |
горной |
науки |
проф. |
|
Классиком нашей отечественной |
||||
М. М. Протодьяконовым была предложена классификация |
гор |
|||
ных пород, |
широко применяемая при |
определении параметров |
||
буровзрывных работ в современной практике. Им же были созда ны для расчета шпуровых зарядов формулы, получившие широ’
кую известность.
Крупные исследования проводились и проводятся в послед ние годы советскими учеными по разработке теории взрыва и взрывчатых веществ. Здесь можно отметить труды лауреата Но белевской премии академика Н. Н. Семенова, академика Ю. Б. Харитона, членов-корр. АН СССР М. А. Садовского и Я. Б. Зель довича, проф. А. Ф. Беляева, О. Е. Власова, Г. И. Покровского
иряда других ученых.
ВСССР в большом масштабе производятся массовые взрывы в промышленности и на строительстве. Советскими инженерами разработан и применяется на практике метод массовых взрывов направленного выброса.
Широкое применение энергии ВВ для разрушения горных по
род связано с развитием буровой техники.
Вконце XIX в. были созданы первые пневматические и элект
рические бурильные машины. С тех пор конструкции буровых ма
шин непрерывно совершенствуются.
ВСоветском Союзе созданы высокопроизводительные буровые
машины для бурения шпуров и глубоких скважин. В 1931 — 1932 гг. впервые в мировой практике при подземных горных раз работках в Кривбассе было применено штанговое бурение. Со
ветской технике принадлежит также приоритет в применении
твердых сплавов на буровых работах.
Советскую буровзрывную технику обогащают не только уче ные, но и передовики производства. Передовиками социалисти ческого труда предложено немало высокопроизводительных спо
собов ведения буровзрывных работ.
Техника бурения и взрывного дела неуклонно совершенствует ся, а объем взрывных работ в нашей стране из года в год воз растает. Все это требует от специалистов горной промышленно сти углубленных знаний в области теории и практики буровзрыв
ных работ.