
- •Министерство образования и науки Украины
- •Разрушение горных пород взрывом
- •Содержание
- •Предисловие
- •Раздел I Взрывчатые вещества и средства их инициирования
- •Глава 1
- •1.1. История создания и применения взрывчатых веществ
- •1.3. История развития теории взрыва
- •Глава 2
- •2.1. Понятие о взрыве и взрывчатом веществе
- •2.2. Взрывные реакции. Кислородный баланс
- •2.3. Ядовитые газы взрыва
- •2.5. Детонация вв
- •2.6. Кумуляция
- •2.7. Характеристики (показатели) взрыва
- •Глава 3 Взрывчатые химические соединения
- •3.1. Инициирующие взрывчатые вещества
- •3.2. Нитросоединения
- •3.3. Нитроэфиры
- •3.4. Селитры
- •Глава 4 Промышленные взрывчатые вещества
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Основные компоненты взрывчатых механических смесей
- •4.4. Основы теории предохранительных взрывчатых веществ
- •4.5. Принципы построения предохранительных вв
- •4.6. Определение предохранительных свойств вв
- •4.7. Свойства и рецептура промышленных вв
- •Глава 5
- •5.1. Огневое взрывание
- •5.2. Электрическое взрывание
- •5.3. Электроогневое взрывание
- •5.4. Бескапсюльное взрывание
- •5.5. Неэлектрическая схема инициирования Нонель
- •Раздел II Взрывные работы
- •Глава 6 Действие взрыва заряда вв в горной породе
- •6.1. Классификация зарядов вв
- •6.2. Внутреннее действие взрыва заряда в горной породе
- •6.3. Наружное действие взрыва заряда в горной породе
- •6.4. Сейсмическое действие взрыва заряда на окружающую среду
- •6.5. Баланс энергии вв при взрыве
- •Глава 7
- •7.1. Основные параметры шпурового метода
- •7.2. Коэффициент использования шпуров
- •7.3. Классификация шпуров по назначению
- •7.4. Требования, предъявляемые к буровзрывным работам при проведении горных выработок
- •7.5. Паспорт буровзрывных работ
- •Глава 8*
- •8.1. Расчет заряда для одиночного шпура
- •8.2. Расчет параметров взрывных работ для забоев с одной открытой поверхностью
- •8.3. Расчет параметров взрывных работ для забоев
- •8.4. Расчет параметров взрывных работ для забоя лавы
- •8.5. Расчет параметров взрывных работ для забоев бутовых штреков
- •8.6. Основные правила составления схемы расположения шпуров
- •8.7. Особенности расчета паспортов бвр при проходке вертикальных шахтных стволов
- •Глава 9
- •9.1. Взрывные врубы с наклонными шпурами
- •9.2. Прямые врубы
- •9.3. Комбинированные врубы
- •Глава 10 Короткозамедленное взрывание
- •10.1. Физическая сущность
- •10.2. Параметры для шахт, опасных по газу или пыли
- •Глава 11
- •11.1. Организация и режим производства
- •11.2. Технология производства
- •Глава 12* Специальные виды взрывных работ
- •12.1. Контурное взрывание
- •12.2. Пластовое и внепластовое торпедирование
- •Глава 13
- •13.2. Орошение и осланцевание отложившейся угольной пыли
- •13.3. Предохранительная среда
- •Глава 14 Взрывные технологии при открытых горных работах
- •14.2. Расчет зарядов и ведение взрывных работ методом скважинных зарядов
- •14.3. Производство взрывных работ шпуровым методом и накладными зарядами
- •14.4. Степень дробления горных пород взрывом, способы ее определения и регулирования
- •Раздел III организация производства взрывных работ
- •Глава 15 Хранение взрывчатых материалов
- •15.1. Классификация складов вм
- •15.2. Базисные склады вм
- •15.3. Расходные склады вм
- •Глава 16
- •16.1. Персонал для взрывных работ
- •16.2. Учёт и выдача вм. Документация участка взрывных работ
- •16.3. Подготовка вм к взрывным работам. Маркировка вм
- •16.4. Уничтожение взрывчатых веществ и средств инициирования
- •Глава 17 Транспортирование взрывчатых материалов
- •17.1. Перевозка вм автомобильным транспортом
- •17.2. Спуск вм в шахту
- •17.3. Доставка вм по горным выработкам
- •17.4. Доставка вм к местам работы
- •Глава 18
- •18.2. Особенности организации производства взрывных работ на земной поверхности
- •Глава 19
- •19.1. Затраты на заработную плату
- •19.2. Затраты на материалы
- •19.3. Затраты, связанные с эксплуатацией буровой техники
- •19.4. Стоимость работ буровзрывного комплекса
- •Глава 20
- •20.1. Инструктивно-информационное обеспечение
- •20.2. Функции взрывника (мастера-взрывника) и его помощников
- •20.3. Меры ответственности должностных лиц и персонала взрывных работ
14.3. Производство взрывных работ шпуровым методом и накладными зарядами
Метод шпуровых зарядов имеет две разновидности: взрывание обычных шпуровых зарядов и котловых в шпурах, которые применяются в тех случаях, когда невозможно применить метод скважинных зарядов. Чаще шпуровые заряды используют при незначительной высоте уступов (до 3…5 м), при селективной разработке месторождения, когда мощность отдельных пластов незначительна. ЛНС принимают в зависимости от высоты уступа и крепости пород (0,4…0,8)Н(меньшее ее значение относится к высоким уступам и крепким породам). Например, в крепких породах при высоте уступа 1…3 м ЛНС принимают от 0,7 до 1 м, а в слабых – от 0,9 до 1,5 м. Расстояние между шпурами 1…1,4W, перебур шпуров 0,1…0,3 м.
При взрывании порода дробится шпуровыми зарядами мельче и равномернее, чем скважинными, благодаря более частому расположению зарядов. Размер кусков не превышает 450 мм. Расход ВВ и стоимость работ на 1 м3при методе шпуровых зарядов выше, чем при методе скважинных. При котловых шпурах она средняя по эффективности.
При расчете шпуровых зарядов можно пользоваться теми же формулами, что при расчете зарядов скважин. Удельный расход ВВ, кг/м3, определяют по нормативам Союзвзрывпрома (см. табл. 14.2), а также вычислять по формуле (14.11). Шпуры заполняют ВВ обычно на 2/3 их длины, остальную часть – забоечным материалом.
Шпуровые заряды, кроме того, применяют для дробления кусков негабарита – результата взрывания скважинными и минными зарядами. Размеры габаритных кусков зависят от размеров ковша экскаватора и приемного отверстия дробилки (если взорванную породу пропускают через них), максимальные размеры определяется по формулам (14.27) или (14.28). Куски, имеющие большой размер, относятся к негабариту. При поточном методе работ к ним относят куски с размером более 400 мм. В кусках бурят один или несколько шпуров в зависимости от размеров. Глубина шпура не превышает 2/3 толщины негабарита. Шпур заряжают на 0,3…0,5 его длины. Остальную часть заполняют забоечным материалом. Расход ВВ на 1 м3породы при взрывании шпуровых зарядов в негабарите приблизительно в 5 раз меньше, чем при взрывании их в массиве породы. Шпуровые заряды взрывают как огневым, так и электрическим способами.
Для дробления негабарита чаще всего применяют наружные заряды. При таком способе расход ВВ в 5…8 раз больше, чем при шпуровом, но отпадает необходимость в бурении шпуров. Наружный заряд помещают на глыбу с той стороны, где толщина ее меньше. Поверх заряда насыпают слой (не менее высоты заряда) забоечного материала. Наружные заряды можно взрывать огневым и электрическим способами. При огневом взрывании последовательность их взрывания должна быть такой, чтобы ранее взорвавшиеся не могли разбросать заряды, которые взрываются позже.
Для снижения расхода ВВ и дальности разлета осколков породы при дроблении негабарита целесообразно применять гидровзрывной способ. В шпур диаметром 36…43 мм, пробуренный на 2/3 толщины негабарита, помещают патроны ВВ массой 20…30 г и диаметром 22…25 мм в резиновой оболочке со вставленным электродетонатором или капсюлем-детонатором зажигательной трубки, заряд подвешивают приблизительно в центре. После этого шпур заполняют водой на 80…90% его глубины и взрывают заряд. Удар газов взрыва передается породе водой, и негабарит раскалывается на куски, практически не разлетаясь. Расход ВВ при этом уменьшается в 3 раза и разлет породы – в 3…4 раза. При небольшом размере негабарита заряд ВВ заменяют сложенным в 2…3 раза отрезком ДШ. При дроблении негабарита наружными зарядами их целесообразно помещать в полиэтиленовые мешки с водой.
Котловые зарядыприменяют в уступах высотой 4…10 м. ЛНС принимают равной 0,8Н, расстояние между котловыми зарядами 1…1,1W, перебур – 0,1W. По действию эти заряды относятся к камуфлетным. Котловые заряды рассчитывают таким же методом, как и заряды минных штолен, поскольку в обоих случаях они сосредоточены на уровне подошвы. В этом случае может быть применена формула (14.10), тогда значениеqнберется по нормативам Союзвзрывпрома (см. табл. 14.2).
В уступах высотой 6 м при породах X…XVIкатегорий крепости для образования котла, способного вместить основной заряд, делают два-три прострела. После каждого шпур продувают сжатым воздухом, чтобы очистить его от измельченной породы. Последующее заряжание производят не ранее чем через 15 мин после взрыва, чтобы стенки котла успели охладиться. При размещении основного заряда в шпуре взрывчатым веществом заполняют не только котел, но и цилиндрическую часть шпура на 2/3 длины. Иногда образуют небольшой котел еще и посередине шпура, чтобы лучше раздробить породу верхней половины уступа. Котловые заряды взрывают электродетонатором или детонирующим шнуром. Метод котловых зарядов широкого применения не получил.