РГВ, Пилипец В.И. Часть 4

ЗКП - заряд кумулятивный с промежуточным детона-

тором (рис.5.121).

Рис.5.121 Кумулятивный заряд ЗКП

1-основной заряд ВВ (тротил); 2-облицовка; 3-стальная пластина; 4- алюминиевая скоба для крепления ДШ; 5- промежуточный детонатор ДП-1 (прессованный тетрил, пентолит-5-40 г); 6-лак или парафиновая мастика

Кумулятивное углубление для лучшей концентрации ударных волн в одной точке облицовано тонколистовой сталью или медью.

ЗКН –заряд кумулятивный накладной выпускается без облицовки кумулятивного углубления металлом.

Диаметр зарядов ЗКП и ЗКН от 90 до 251 мм, высота

35-115 мм, масса 0,25-4,0 кг.

Необходимая масса кумулятивного заряда может быть

подсчитана по эмпирической формуле

Q = 0,73 Н2, кг,

где Н-толщина (высота) негабарита,м.

Для дробления заряд помещается на негабарит. После этого производится взрывание детонирующим шнуром или зажигательной трубкой (рис.5.122).

Рис.5.122 Размещение кумулятивного заряда на негабарите

1-детонирующий шнур; 2-куму- лятивный заряд

293

Разрушение негабарита происходит в основном действием ударной волны. Газообразные продукты взрыва практически не участвуют в процессе разрушения.

Разлет кусков породы при использовании кумулятивных зарядов значительно меньше, чем при других способах.

Недостаток дробления кумулятивными зарядами— образование крупных кусков породы, что требует повторного дробления, а это увеличивает время и стоимость работ.

Шпуровой способ применяется, если есть оборудование для бурения шпуров.

При взрывании на дневной поверхности в негабарите бурятся шпуры глубиной lш =(0,3-0,5) hнег. (hнег- высота негабарита). Количество шпуров n зависит от необходимой степени

дробления и определяется из выражения

n = V/2а3 – 1, шт,

где V- объем негабарита, м3; а- необходимый размер кусков породы после разрушения, м.

Шпуры в негабарите располагаются равномерно в центральной части (рис.5.123).

Рис.5.123 Размещение шпурового заряда

1- заряд ВВ; 2- детонирующий шнур

Расстояние от шпура до боковой поверхности нега-барита должно быть равно глубине шпура.

Вшпур помещается заряд ВВ, вводится дето-нирующий шнур (зажигательная трубка или патрон-боевик с электродетонатором). Оставшееся пространство шпура запол-няется забойкой.

Вшахтах опасных по взрыву газа и пыли шпуры в негабарите бурятся так, чтобы расстояние от заряда взрывчатого вещества до любой открытой поверхности было не менее 0,3 м (рис.5.124).

294

Рис.5.124 Схема расположения шпуров в негабарите

а-разрушение одним шпуровым зарядом; б- разрушение двумя или несколькими шпуровыми зарядами

Если заряды располагаются в нескольких шпурах, то они взрываются одновременно с использованием предохранительных электродетонаторов мгновенного действия (ЭДКЗ-0П).

При наличии вблизи разрушаемой глыбы электри-ческих кабелей, трубопроводов и другого оборудования, то они ограждаются от ударов кусками породы. В таких случаях, вели-чина зарядов берется минимально допустимой, но достаточной для разрушения негабарита на куски удобные для уборки.

Перед взрывом замеряется концентрация метана в месте производства взрыва и выполняются все требования правил безопасности.

Гидровзрывной способ является разновидностью шпурового.

Внегабарите бурится вертикальный шпур из расчета 1 шпур на 6м3 породы при глубине шпура от 0,5 до 1м. Если бурятся несколько шпуров, то их удаляют от края негабарита на

0,5 м.

Глубина шпуров принимается меньше половины высоты негабарита, но должна быть больше двух столбов жидкости

вшпуре.

Вшпуры помещаются небольшие заряды взрывчатого вещества массой 20-50 г в водоустойчивой оболочке (рис. 5.125).

Вкачестве взрывчатых веществ используются водоустойчивые детониты (детонит М, детонит 10 А) II класса.

295

Рис. 5.125 Гидровзрывной способ дробления негабаритов

1-жидкость;2-огнепроводный шнур; 3- заряд ВВ

После размещения заряда в шпур заливается вода При взрыве взрывчатого вещества происходит гидравличе-

ский удар большой силы, и негабарит раскалывается на куски. Причем куски разлетаются на 25-30 м, что значительно меньше, чем при использовании накладных зарядов (до 400 м), что снижает опасность работ.

5.17 Разрушение горных пород при проведении открытых горных выработок

В зависимости от глубины заложения заряда при взрывании на поверхности, действие взрыва различно. Поэтому по характеру проявления действия взрыва на горную породу различают заряды:

-камуфлета; -откольные; -рыхления; -выброса;

-направленного выброса; -сброса.

Заряды камуфлета

Заряды камуфлета - это заряды, разрушающие горную породу, но действие которых локализуется внутри массива и не проявляется на поверхности.

При взрыве такого заряда в горной породе образуются несколько зон (рис.5.126).

Зона вытеснения образуется вокруг заряда взрывчатого вещества. Здесь удар газов взрыва, обладая наибольшей силой, мгновенно вытесняет слой породы и образует полость.

296

Рис.5.126 Схема действия заряда камуфлета

1-зона вытеснения; 2-зона разрушения; 3-зона сотрясания

Зона разрушения образует-

ся вокруг зоны вытеснения. В этой зоне ударная волна, перемещаясь радиально от заряда ВВ, смещает слои породы в радиальном направлении. Ближе к зоне вытеснения порода сильно сминается и раздавливается, а на некотором расстоянии от

центра взрыва в породе образуется система трещин.

Зона сотрясания это зона, в которой ударная волна, потеряв свою силу, перестает разрушать породу, а вызывает только ее сотрясание. На некотором расстоянии от заряда ВВ прекращается и сотрясание породы.

Все эти зоны не имеют четко выраженных границ. Заряды камуфлета используются при создании котлов в

горной породе для размещения большого количества ВВ.

Заряды откольные

Заряды откольные – это такие заряды, действие кото - рых доходит до поверхности, что приводит к откалыванию части горной породы на поверхности (рис.5.127).

Рис.5.127 Схема действия заряда откольного

Откольный эффект возникает когда заряд ВВ располагается ближе к дневной поверхности, чем заряд камуфлета. При достижении ударной

297

волной свободной (дневной) поверхности, верхние слои породы, не встречая достаточного сопротивления, отрываются от массива. На поверхности образуются сферические откольные трещины.

Заряды рыхления

Заряды рыхления – это заряды, которые вызывают дробление горной породы на всем протяжении от центра заряда до открытой (дневной) поверхности.

При взрыве таких зарядов образуется воронка рыхления (рис.5.128), в которой остается взорванная порода.

Рис 5.128 Воронка рыхления

Если обозначить радиус воронки рыхления r , а, глубину заложения заряда W (это линия наи-

меньшего сопротивления,т.е. рас-

стояние от центра заряда до открытой поверхности), то отно-

шение r /W=п называется показатель действия взрыва.

При проведении разведочных канав зарядами рыхле-ния,

показатель действия взрыва принимается равным п 0,75. Необходимая масса заряда рыхления определяется из рас-

чета получения воронки близкой по форме к усеченному кону-

су.

Q=0,33 q W 3,

где W- линия наименьшего сопротивления, м. Обычно W=0,9 Н; Н-проектная глубина канавы, м; q- удельный расход взрывчатого вещества, т.е. отношение массы заряда ко всему взорванному объему (объему воронки).

Удельный расход ВВ зависит от свойств разрушаемой породы, крупности получаемых в результате взрыва кусков породы, мощности ВВ и принимается:

-q=0,3-0,35 кг/м3-для легковзрываемых пород с образованием кусков породы не более 500 мм;

298

-q=0,6-0,9 кг/м3-для трудновзрываемых пород; -q=0,6-0,9 кг/м3-для весьма трудновзрываемых пород.

При проведении канав заряды располагаются в один или несколько рядов по длине канавы в шахматном порядке.

Расстояние между зарядами принимается равным а=n W.

Расстояние между рядами зарядов принимается равным b=а.

Заряды выброса

Заряды выброса используются при проведении разведочных канав, когда порода рыхлится и выбрасывается из канавы.

В зависимости от глубины заложения заряда выброса одной массы образуются воронки: нормального, усиленного и уменьшенного выброса (рис.5.129).

Рис.5.129 Воронки выброса

1-воронка нормального выброса(n=1, r= W); 2-воронка усиленного выброса (n=1-3, r W); 3- воронка уменьшенного выброса( n=1-0,75, r W)

Масса заряда выброса определяется из выражения

Q = q W3 (0 4+0 6 n3), кг.

Значение q принимается аналогично зарядам рыхления или усреднено из выражения q=0,0007 ср ( ср – средняя плотность породы, кг/м3).

Заряды выброса располагаются в один или несколько рядов. Расстояние между зарядами в ряду принимается из выражения

а=0,5W(n+1).

Часто принимается а=lш.

299

Расстояние между рядами принимается равным b =а.

Заряды направленного выброса

Заряды направленного выброса –это заряды после взрыва которых порода выбрасывается из канавы в определенную (задаваемую заранее) сторону (рис.5.130).

Рис 5.130 Заряды направленноговыброса

Для достижения направленного выброса породы заряды располагаются по трассе канавы в 2-3 ряда на одинаковой глубине.

Показатель действия взрыва зарядов первого ряда (ближних к месту складирования породы) принимается n1=1,0-1,5. Таким образом, радиус воронки выброса зарядов первого ряда

будет равен r1=n1 W1.

Показатель действия взрыва зарядов второго ряда принимается равным n2=2,0-2,5. Радиус воронки выброса зарядов второго ряда будет равен r2=n2 W2. Поскольку W1=W2, то значит радиус воронки зарядов первого ряда r1 будет меньше радиуса воронки выброса зарядов второго ряда r2.

Заряды в рядах взрываются с замедлением от 0,5 до 6с, в зависимости от свойств породы и глубины заложения зарядов.

Первыми взрываются заряды первого ряда. После взрыва этих зарядов, для зарядов второго ряда образуется дополнительная поверхность обнажения, поэтому линия наименьшего сопротивления для зарядов второго ряда станет не W2, а W12, которая будет меньше W2.

300

Взрывание зарядов второго ряда осуществляется в момент, когда порода, взорванная первыми зарядами будет подброшена вверх. Поэтому порода, разрушенная зарядами первого ряда, будет отброшена вторым взрывом не вверх, а в сторону первого ряда, т.е по линии W12 в требуемом направлении.

Заряды сброса

Заряды сброса –это заряды, закладываемые на склоне горы или в уступах карьера. При взрыве порода сбрасывается вниз.

При взрывании на сброс с целью создании плотин и насыпей заряды располагают в специально пройденных горных выработках — зарядных камерах.

С целью обеспечения наибольшего сосредоточения зарядов, камере придают по возможности кубическую форму, а при больших зарядах (порядка десятков тонн) — крестообразную или другую форму (рис.5.131).

Рис.5.131 Расположение зарядов на сброс

а-подготовка камер; б-конструкция зарядов-боевиков с электродетонатором; в- конструкция зарядов-боевиков с ДШ 1-заряд-боевик; 2- электродетонатор; 3- зарядная камера; 4- шурф; 5- патрон ВВ; 6- ВВ; 7-ящик; 8- отрезки ДШ; 9-узлы на детонирующем шнуре

Объем зарядной камеры вчерне определяется из выра-

жения

301

где Kv—коэффициент увеличения объема зарядной камеры за счет крепежного материала, равный 1,1-1,8; Q –масса заряда, кг; –плотность заряжания, кг/м3.

Камерные заряды рассчитываются по формуле

Q K заж q рW mе ,

где Kзаж — коэффициент зажима; qР— расчетный удельный расход ВВ, кг/м3; е—коэффициент работоспособности ВВ; т—

коэффициент сближения зарядов, m=0,8 1,4; W-линия наименьшего сопротивления,м.

Значение W принимается для камерных зарядов равным (0,75—0,95) Н (Н-мощность слоя, м), а расстояние между заря-

дами составляет а=(0,8 1,4) W с учетом физико-механических свойств пород и структурных особенностей массива.

Для производства взрывных работ на сброс методом камерных зарядов проводят комплекс технических мероприятий: проходку подготовительных выработок (штолен сечением в свету 1,2 м2 и шурфов— 1 м2) и зарядных камер, транспортировку взрывчатых материалов, подготовку патронов-боевиков, заряжание и забойку зарядных камер, коммутацию взрывной сети, взрывание зарядов и осмотр места производства взрыва.

При разрушении на сброс небольших объемов горных пород в условиях, где трудно сооружать зарядные камеры, не большие заряды сброса размещаются в рукавах, т.е. в горизонтальных или наклонных выработках небольшого (0,5х0,5м) сечения и глубиной до 5 м (рис. 5.132).

Рукава, как правило, проходятся вручную в мягких породах. В средних и крепких породах—с применением взрывных работ, путем простреливания шпуров.

Длина рукава принимается равной не более 5 м, а линия наименьшего сопротивления по подошве—равной длине рукава, т.е.

W=(0,5—0,85)H 5м.

Расстояние между зарядами a = (1,0 1,4) W.

302