Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Технология и безопасность взрывных работ. Лабораторный практикум

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 65 6 > Следующая >>>

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4.

Изучение методов регулирования степени

дробления горных пород привзрывании

(рассредоточение зарядов ВВ)

Цель работы: оценка влияния рассредоточения заряда ВВ на эффективность дробления горных пород.

Теоретические предпосылки

Разрушаемый взрывом массив горных пород, как правило, разбит различными системами трещин. Трещины оказывают экранирующее действие на распространение энергии взрыва, локализуют разрушение отдельностями, расположенными непосредственно вокруг заряда, а на больших расстояниях отдельности могут разрушаться за счет соударения между собой.

Во взрываемом массиве можно выделить две характерные зоны дробления (рис. 5.1). В непосредственной близости от заряда все отдельности разрушаются на значительное число кусков от действия волн напряжения и давления газов взрыва. Изменяя параметры заряда, можно направленно изменять крупность дробления в этой зоне, при этом с увеличением заряда радиус этой зоны увеличивается дискретно, т.е. на одну, две, три разрушаемые отдельности. Поэтому эту зону принято называть зоной регулируемого дробления. За пределами этой зоны разрушение отдельностей, слагающих остальной объем взрываемого массива, происходит в основном за счет их динамического взаимодействия (соударения) и носит вероятностный характер: отдельность может разрушиться на две-три части при наличии в ней дефектов или неоднородностей, ослабляющих ее в отдельных сечениях. Эта зона называется зоной

практически нерегулируемого дробления.

Задача выбора рациональных параметров БВР состоит в том, чтобы тем или иным способом увеличить объем зоны регулируемого дробления и уменьшить или совсем ликвидировать зону практически нерегулируемого дробления.

зр

Рис. 5.1. Схема разрушения трещиноватого уступа:

1 – зона регулируемого дробления; 2 – зона практически

нерегулируемого дробления

Известные в настоящее время способы управления дроблением массива горных пород взрывом можно классифицировать по следующим принципам.

1. Регулирование воздействия взрыва отдельного заряда на массив горных пород обеспечивается за счет изменения удельного расхода ВВ; диаметра заряда; типа применяемого ВВ; конструкции заряда; направления инициирования удлиненного заряда; качества и длины забойки.

2. Регулирование воздействия взрыва зарядов на массив горных пород в области практически нерегулируемого дробления достигается за счет взаимодействия зарядов или групп зарядов путем изменения сетки расположения и числа рядов скважин; интервалов замедления и последовательности взрывания зарядов; высоты уступа; взрыванием в «зажатой» среде; применением комбинаций зарядов различной длины и диаметра и др.

В данной лабораторной работе оценивается влияние изменения конструкции (рассредоточение) заряда на эффективность дробления горных пород. При равном выходе горной

массы с 1 м скважины и равном удельном расходе ВВ рассре-

абв

доточение заряда способствует улучшению дробления по сравнению со сплошным зарядом за счет увеличения зоны регулируемого дробления (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Изменение зоны регулируемого дробления

при рассредоточении заряда: а – сплошной заряд;

б – рассредоточенный забойкой заряд; в – рассредоточенный

воздушными промежутками заряд

Рассредоточение заряда целесообразно только в том случае, если емкость скважины используется не полностью, т.е. оно наиболее рационально в том случае, если по каким-либо причинам в однородных породах применяют сближенную сетку расположения зарядов и сплошной заряд занимает менее половины длины скважины. В неоднородных породах целесообразно рассредоточить заряд, располагая его части в наиболее трудновзрываемых участках массива. В качестве материала для рассредоточения используются порода, воздух или вода.

При этом в скважинах с воздушными промежутками изменяется характер действия взрыва (рис. 5.3). Воздушный промежуток малой длины не дает эффекта, а воздушный промежуток завышенной длины может привести к ухудшению дробления вследствие чрезмерного снижения давления в зарядной полости.

P, Па



раз



Рис. 5.3. Изменение давления взрыва во времени:

1 – для сплошного заряда; 2 – для рассредоточенного заряда

t, с

Суммарную длину воздушных промежутков можно принимать в следующих пределах:

• для слабых пород – (0,32÷0,40)l

• для крепких пород – (0,15÷0,20)l

где l

– длина заряда ВВ, м.

зар

;

Величина верхней части заряда принимается 0,25÷0,35 от общей массы заряда.

Оборудование и материалы

Образцы из хрупкого модельного материала (алебастр с песком) с усиленными разрядниками – 2 шт., ЭИС с боевой линией, взрываемая камера, лабораторные весы, набор лабораторных сит 2, 5, 7, 10 мм, линейка. Конструкция испытываемых образцов приведена на рис. 5.4.

Порядок проведения эксперимента

Перед проведением эксперимента образцы взвешивают с точностью до 0,1 г. Затем поочередно взрывают с постоянной

энергией Q = 300 Дж. После каждого взрыва от раздроблен-

2223

аб

ной 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. Результат опытов заносят в табл. 5.1.

Скрученные

шнуры

∅ 32 ÷ 42

Рис. 5.4. Конструкция испытываемых образцов:

а – сосредоточенный заряд; б – рассредоточенный заряд;

1 – разрядник с усилителем; 2 – последовательно соединенные

разрядники с усилителями; 3 – забойка (расплавленный

парафин); 4 – шпур; 5 – образец

151515

По результатам опытов строят кумулятивные кривые выхода раздробленной массы для различных конструкций зарядов (рис. 5.5). Для построения графика 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.

Таблица 5.1

Выход фракций, %

Процент выхода средних фракций (медиана)

Выход фракций раздробленной массы в зависимости

от конструкции заряда

Крупность фракций, мм

фрак-

ций

>20

20÷10

S, %

Масса образ-

5÷2

7÷5

10÷7

2÷0

Выход средних

ца, г

фракций, = граф/расч

ср

Q, ДжТип за-

ряда

Сосре-

дото-

ченный

Рассре-

дото-

ченный

Выход

max

ср

По графику определяют процент выхода средних фракций взорванной массы образца и заносят в табл. 5.1.

100

Рис. 5.5. Кумулятивные кривые раздробленных модельных

образцов: 1 – рассредоточенный заряд; 2 – сосредоточенный

0510 15 20 25 30

Размер фракций, мм

заряд

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5.

Изучение эффективности взрывных методов

вторичного дробления негабаритов

Цель работы: исследовать влияние конструкции заряда на эффективность вторичного дробления негабаритов.

Теоретические предпосылки

При отбойке породы скважинными зарядами выход негабаритных кусков, особенно в трудновзрываемых породах, может достигать 10 % и более. Высокий выход негабарита существенно ухудшает технико-экономические показатели работы горнодобывающих предприятий, усложняет технологический процесс добычи, снижает эффективность работы погрузочных механизмов и транспорта, повышает себестоимость добычи полезного ископаемого.

Для дробления негабаритных кусков породы взрывным способом применяют методы наружных (сосредоточенных и кумулятивных) и шпуровых зарядов, а также гидровзрывания (рис. 6.1).

а б

Рис. 6.1. Способы взрывного дробления негабарита:

а – накладной заряд; б – кумулятивный заряд; в – шпуровой

заряд; г – взрывание с гидрозабойкой

Оборудование и материалы

H = 45 15

абв

Образцы из хрупкого модельного материала (алебастр с песком) с усиленными разрядниками – 3 шт., одноканальный импульсный генератор с боевой линией, взрывная камера, лабораторные весы, набор сит с ячейками 2, 5, 7, 10 мм, линейка, бюретка и емкость с водой. Конструкции испытываемых образцов приведены на рис. 6.2.

Витые шнуры

20 ÷ 30

∅ 32 ÷ 42

Рис. 6.2. Конструкция модельных зарядов: а – накладной заряд; б – шпуровой заряд; в – взрывание с гидрозабойкой;

1 – разрядники с усилителями; 2 – забойка; 3 – гидрозабойка

2/3 H

Порядок проведения эксперимента

Испытанию подлежат три модельных образца из хрупкого материала с усиленными разрядниками, моделирующие различные способы взрывного дробления негабарита: накладным зарядом, шпуровым зарядом и шпуровым зарядом с гидрозабойкой.

Перед проведением эксперимента образцы взвешивают с точностью до 0,1 г. Затем поочередно образцы взрывают с постоянной энергией 200 Дж. После каждого взрыва от раздроблен-

ной массы отделяют куски крупностью более 20 мм, определя-

Выход классов, %

Процент выхода средних классов (медиана)

ют 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. 6.1.

По результатам опытов строят кумулятивные кривые выхода раздробленной массы для различных конструкций зарядов (рис. 6.3). График характеризует суммарный процент содержания фракций. Для его построения откладывают по оси абсцисс максимальный размер каждой фракции, а по оси ординат – выход данной фракции плюс суммарный выход всех предыдущих фракций, начиная с самой мелкой.

100

Рис. 6.3. Кумулятивные кривые выхода раздробленной массы

образца для различных типов зарядов: 1 – накладной заряд;

2 – шпуровой заряд; 3 – шпуровой заряд с гидрозабойкой

По графику определяют процент выхода средних фракций взорванной массы и заносят в табл. 6.1.

0510 15 20 25 30

Размер фракций, мм

Выход фракций раздробленной массы

в зависимости от типа заряда

Таблица 6.1

Q, ДжТип за-

ряда

Наклад-

ной

Шпуровой г

Шпуровой

с гидроза-

бойкой

ср