Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология и безопасность взрывных работ. Лабораторный практикум
.pdf
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2.
Изучение совместной работы зарядов
выброса взависимости отрасстояния
междуними
Цель работы: изучить влияние расстояния между зарядами на объем разрушаемой породы.
Теоретические предпосылки
Взрывы одиночных зарядов применяют довольно редко,
поэтому необходимо знать закономерности взаимодействия
нескольких зарядов, взрываемых одновременно. Исследованиями показано, что до встречи между собой волны напряжений
вокруг каждого заряда ведут себя так, как будто произошел
взрыв одиночного заряда. После встречи волн напряжений возникает сложная картина их интерференции с заметной разницей в интенсивности дроб ления среды по линии, соединяющей
заряды в направлении ЛНС.
При встрече волн напряжений от соседних зарядов напряженное состояние среды резко изменяется. На линиях, соединяющих соседние заряды, возникают большие сжимающие
напряжения, чем от действия одиночного заряда, а в перпендикулярных к этим линиям направлениях – большие растягивающие напряжения. При этом образуются магистральные трещины между зарядами. Вследствие взаимодействия соседних
зарядов величина преодолеваемой ЛНС возрастает (рис. 3.1).
При мгновенном взрывании зарядов m = 0,6 предельное
значение W увеличивается на 20 % по сравнению со взрывом
одиночного скважинного заряда.
При короткозамедленном взрывании с большим интервалом m > 1,2 взаимодействия зарядов и соответственно увеличения W не происходит.
Оборудование и материалы
Образцы из пластичного модельного материала (пластилин
с солидолом) с разрядниками без усилителей – 4 шт.; однока-
31
нальный генератор импульсов с боевой линией; взрывная ка-
W
т
0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7
2
l
W = 10 мм
мера; линейка и емкость с водой. Конструкция модельных образов приведена на рис. 3.2.
12
11
10
9
8
7
6
Рис. 3.1. Зависимость предельных значений W
от коэффициента сближения зарядов m
Рис. 3.2. Конструкция модельного образца: 1 – разрядники
без усилителей; 2 – модельный блок; 3 – воронка выброса;
4 – резиновая фиксирующая шайба; 5 – стальная обойма
для пластичного материала
1
4
3
5
85
32
Порядок проведения эксперимента
В проводимых экспериментах изучается влияние расстояния между зарядами ВВ (при постоянной массе заряда) на
объем разрушения породы. Для этого последовательно производят четыре взрыва модельных образцов с постоянной глубиной заложения 10 мм, но различным расстоянием между разрядниками при постоянной энергии 300 Дж (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Вид подготовленных образцов к испытаниям
После каждого эксперимента с образца по верхней плоскости срезают вытесненный взрывом материал и измеряют
объем воронки при помощи бюретки и емкости с водой. Результаты заносят в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Параметры ВВ и объем разрушаемой породы
Энергия взрыва,
Q, Дж
200 10 0
200 10 5
200 10 15
200 10 30
Глубина заложе-
ния заряда, мм
Расстояние между
зарядами, мм
Объем воронки
выброса, см
По данным таблицы строят график объема воронки выброса от расстояния между зарядами (рис. 3.4).
33
3
10
Объем воронки,
050
Расстояние между зарядами, l, мм
3
8
V, см
6
4
2
01020304
Рис. 3.4. Зависимость объема выброшенной породы
от расстояния между зарядами
34
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.
Выход негабаритных фракций, V, %
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 q, кг/м
3
Изучение влияния удельного расхода ВВ
(энергии) наинтенсивность дробления
горных пород
Цель работы: изучение влияния удельного расхода ВВ на
степень дробления горных пород.
Теоретические предпосылки
Для разрушения породы до определенной крупности требуется затратить некоторое количество энергии. С увеличением степени измельчения энергоемкость разрушения увеличивается, возрастает и удельный расход ВВ.
При увеличении удельного расхода ВВ сначала происходит
интенсивное увеличение степени дробления массива, а затем
наступает так называемое состояние насыщения массива энергией взрыва, и последняя расходуется бесполезно на повышенный разброс породы (рис. 4.1).
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Границы зон нерегулируемого
d
d
2
1
дробления
2
1
Рис. 4.1. Изменение выхода негабаритных фракций в зависимости
от удельного расхода ВВ (q) для разных диаметров зарядов
при одинаковой взрываемости пород: 1, 2 – выход негабарита
из зон практически нерегулируемого дробления при диаметрах
зарядов d
и d2 соответственно, d1 < 150 мм, d2 > 200 мм
1
35
Изменение интенсивности дробления при этом существен-
( )
2
3
4
0
з вв
к
0,5
0,13 0,6 3,3 ,q f dd k
d
=+r
но снижается, и кривая будет идти примерно параллельно оси
абсцисс. Выполаживание кривой будет увеличиваться также
в результате влияния зоны практически нерегулируемого
дробления, размеры которой с некоторого значения q практически не изменяются. При малых диаметрах зарядов кривая
пойдет ниже и в некоторых случаях может подойти вплотную
к оси абсцисс (в этом случае выход негабарита практически
равен нулю). При значительных диаметрах зарядов кривая
пойдет выше, и практически при любом расходе ВВ не удается получить нулевой выход негабарита. При этом всегда будут
существовать минимальные значения выхода негабарита V
из зоны практически нерегулируемого дробления.
и V
н2
н1
Величина удельного расхода ВВ принимается из опыта
работы предприятия или по таблицам «Союзвзрывпрома».
3
Удельный расход ВВ (q, кг/м
) также может быть опреде-
лен по формуле
где f – коэффициент крепости породы по шкале проф. М.М. Про-
тодьяконова;
– размер отдельности в массиве до взрыва, м;
d
0
– диаметр заряда, м;
d
3
– размер кондиционного куска, м;
d
к
r – плотность породы, т/м
k
– коэффициент относительной работоспособности ВВ.
вв
3
;
При взрывании эффективность разрушения оценивается
степенью дробления горных пород или кусковатостью, существенно влияющей на технико-экономические показатели
работы погрузочного, транспортного оборудования, цехов
крупного дробления на обогатительных фабриках и всего
предприятия в целом.
36
Наиболее полно степень дробления характеризуется гра-
1
ср
,
100
n
ii
i
d
d
=
g
=
∑
0
0
ф
н
,
V
qq
VV
+
++
=
−
нулометрическим составом взорванной горной массы, определение которого в производственных условиях весьма трудоемко и применяется чаще при лабораторных опытах. На горных
предприятиях для оценки качества взрыва применяются следующие показатели: выход негабаритных кусков по объему в
3
процентах, число негабаритных кусков на 1 м
горной массы,
выход мелких кусков (мелочи), средний диаметр куска взорванной горной массы.
Для определения выхода негабаритной фракции породы
на горных предприятиях применяются прямые (поштучный
учет (обмер) негабарита, планиметрический и фотопланиметрический методы, количественный и линейный методы) и
косвенные (расход ВВ и средств инициирования (СИ) на вторичное дробление негабарита и т.п.) методы.
При ситовом анализе (как правило, в лабораторных условиях) или по результатам обработки фотопланограмм развала взорванной горной массы определяется выход фракций
различной крупности и рассчитывается средний диаметр
(размер) куска горной массы:
где di – диаметр среднего куска данной фракции (середина
класca), мм;
– выход данной фракции, %.
g
i
По результатам гранулометрического анализа взорванной горной массы и по выходу негабарита корректируется
удельный расход ВВ:
37
где qф – фактический удельный расход ВВ при взрывании,
2
2223
3
;
кг/м
+
– содержание негабаритной фракции в массиве до взры-
V
0
ва (определяется системой трещиноватости, существующей
в массиве), %;
+
– выход негабаритных кусков после взрывания с удель-
V
н
ным расходом 9 %.
Оборудование и материалы
Образцы из хрупкого модельного материала (алебастр с песком) с усиленными разрядниками – 3 шт.; одноканальный генератор импульсов с боевой линией; взрывная камера; лабораторные весы, набор сит 2, 5, 7, 10 мм; линейка. Конструкция
модельных образцов приведена на рис. 4.2.
7 мм
32 42
Рис. 4.2. Конструкция образца из хрупкого модельного
материала (алебастр с песком): 1 – разрядник с усилителем;
2 – забойка (расплавленный парафин)
1
Порядок проведения эксперимента
Перед проведением эксперимента образцы взвешивают с
точностью до 0,1 г и определяют их объем V
38
. Затем пооче-
обр
редно образцы взрывают с различной энергией Q – 100, 200,
Q
300 Дж. После каждого взрыва от раздробленной массы отделяют куски крупностью более 20 мм, определяют максимальный размер куска и взвешивают. Оставшуюся раздробленную массу рассеивают на ситах с ячейками 2, 5, 7, 10 мм
и взвешивают каждую фракцию. Результаты опытов заносят
в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Выход фракций раздробленной массы в зависимости
от энергии взрыва
Крупность фракций, мм
>20
20÷10
%
%
%
Масса
образ-
5÷2
7÷5
10÷7
2÷0
Выход средних
ца, г
d
фракций,
= граф/расч
ср
D
/
Q, Дж
100 г
200 г
300 г
max
D
ср
Выход
фрак-
ций
S, %
S, %
S, %
По результатам опытов строят кумулятивные кривые выхода раздробленной массы «снизу» (рис. 4.3). Для его построения по оси абсцисс откладывают максимальный размер каждой фракции, а по оси ординат – выход данной фракции плюс
суммарный выход всех предыдущих фракций начиная с самой
мелкой.
По графику определяют процент выхода средних фракций взорванной горной массы и заносят в табл. 4.1. Рассчитывают фактический удельный расход энергии по формуле
qV=
ф
, ,Дж см
обр
39
3
где V
Выход фракций, %
Процент выхода средних фракций (медиана)
dср, мм
810
= pR2H;
обр
R – радиус образца, см;
H – высота образца, см.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0510 15 20 25 30
3
2
Размер фракций, мм
1
Рис. 4.3. Кумулятивные кривые выхода раздробленной
породы для различных энергий заряда (кривые 1, 2, 3)
Строят зависимость среднего диаметра раздробленной массы от фактического удельного расхода энергии (рис. 4.4).
25
20
15
10
5
02 46
qф, Дж/см
3
Рис. 4.4. Зависимость среднего диаметра куска от удельного
расхода энергии
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]