Файл: Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 184

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сопротивлений сети более чем на 10% необходимо устранить не­ исправности, вызывающие отклонения от расчетного сопротивления электровзрывной сети.

Ключи от взрывных машинок и ящиков с рубильниками на все время подготовительных работ до времени взрыва должны нахо­

 

диться у руководителя взрыв­

 

ных работ или

взрывника.

 

При электрическом

взрыва­

 

нии

в

шахтах, опасных по га­

 

зу или пыли,

 

электродетонатор

 

необходимо помещать в ближай­

 

шей

 

к устью

шпура

торцовой

 

части патрона-боевика, чтобы

 

дно

гильзы

электродетонатора

і

было направлено

ко дну шнура.

Д о с т о и н с т в а

э л е к ­

 

Рис. 39. Порядок изготовления патрона-

т р и ч е с к о г о

в з р ы в а ­

боевика при электрическом взрывании

н и я :

относительная

безопас­

зарядов:

ность,

возможность

проверки

IV — последовательность выполнения опе­

сети

 

перед

взрывом

и осуще­

раций

 

 

ствления любой

последователь-

ности взрывания серии зарядов, неограниченная область применения.

Н е д о с т а т к и э л е к т р и ч е с к о г о в з р ы в а н и я : сложность монтажа сети, особенно при соединении большого числа электродетонаторов по смешанным схемам, повышенная по сравне­ нию с огневым взрыванием стоимость, опасность преждевременного взрыва от блуждающих токов.

г

Рис . 40. Изоляционные зажимы — контакты:

а, б, в — этапы соединения проводов;

г — гильза с проводами;

пере-

гнутая

гильза

 

К посторонним токам, поступающим в сеть из взрываемого мас­

сива, относятся: б л у ж д а ю щ и е

т о к и ,

возникающие при

применении контактных электровозов;

т о к и

у т е ч к и , возни­

кающие при повреждении изоляции силовых или осветительных сетей; т о к и , возникающие в результате протекания в породах


физических и химических

процессов; т о к и г р о з о в ы х

р а з ­

р я д о в , переходящие

из

атмосферы в массив

породы;

т о к и

э л е к т р о м а г н и т н ы х

и з л у ч е н и й ,

возникающие при

радио- и телевизионных передачах. Наиболее опасны для взрывной цепи блуждающие токи и токи утечки, которые могут вызвать прежде­ временный взрыв.

Для предотвращения преждевременных взрывов применяют сле­ дующие меры: обеспечивают хорошую изоляцию взрывной сети; ограничивают блуждающие токи в районе взрывания путем улуч­ шения изоляции электротехнического оборудования и прекращения подачи электроэнергии на участок в период подготовки и проведения взрыва; устанавливают во взрывную сеть газовые разрядники, потенциал зажигания которых выше разности потенциалов блужда­ ющих токов и ниже потенциала источника тока, применяемого для взрывания; применяют полупроводниковые нелинейные сопроти­ вления, резко снижающие свое сопротивление при увеличении напряжения.

Наиболее надежным является применение электродетонаторов, устойчивых против воздействия блуждающих токов. Безопасный ток

для них 1 А, а гарантийный — 4,5 А.

 

§ 34. Взрывание с помощью

детонирующего шнура

Д л я в з р ы в а н и я с п о м о щ ь ю ДШ н е о б х о д и м о :

р а з р е з а т ь ш н у р н а о т р е з к и д л я

и з г о т о в л е ­

н и я п а т р о н а - б о е в и к а ;

и з г о т о в и т ь

 

п а т р о н ы -

б о е в и к и ;

п р о и з в е с т и

з а р я д к у

и

з а б о й к у

 

Ход детонационной

волны

 

 

 

і Ш Ш I

 

 

 

Рис. 41. Способы соединения отрезков детонирующего шнура

7*

99


з а р я д о в , а т а к ж е м о н т а ж в з р ы в н о й с е т и ; п о д ­

с о е д и н и т ь

к м а г и с т р а л и

к а п с ю л и - д е т о н а ­

т о р ы и л и э л е к т р о д е т о н а т о р ы

 

и

п р о и з в е с т и

в з р ы в ; п о с л е в з р ы в а о с м о т р е т ь

в з о р в а н н ы й

з а б о й и п р и о б н а р у ж е н и и о т к а з о в

л и к в и д и ­

р о в а т ь

И X.

зарядов в

скважинах или камерах патрон-боевик

При взрывах

изготовляют из нескольких

патронов обвязыванием их детониру-

К источнику

 

і

 

 

ющим

шнуром.

Патроны-бое-

 

 

 

 

вики

 

изготовляют

непосред­

тока

 

 

 

 

 

У/7.ЛЛ

 

 

 

ственно

 

у

места

зарядки.

 

 

 

Отрезки

шнуров

между со­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

бой

соединяют (рис.

41)

вна­

 

 

 

 

 

кладку

и

внакрутку

на

длине

Рис. 42. Способ инициирования

детони­

не менее

 

10

см. Можно

также

рующего

шнура:

 

связывать

шнуры

морским уз­

1 — электродетонаторы;

2 — ДШ; з

— креп­

лом.

 

 

 

 

 

 

 

 

ление

детонаторов на

ДШ

 

Угол

между

ответвлением

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДШ

и

 

магистралью

по на-

правлению

детонации

во

избежание

отказов

не

должен

быть

больше 90°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сеть из ДШ при взрывах большой мощности инициируют не менее чем двумя электродетонаторами или зажигательными трубками (рис. 42).

При взрывании скважинных и камерных зарядов в каждом из

них располагают два боевика, детонирующие шнуры от

которых

монтируют в самостоятельные две сети,

т. е. для большей

надеж­

ности обязательно дублируют взрывные

сети из

ДШ.

 

Д о с т о и н с т в а

в з р ы в а н и я

с п

о м о щ ь ю

ДШ:

уменьшение опасности выполнения работ по заряжанию и особенно по ликвидации отказов, простота выполнения работ.

Н е д о с т а т к и в з р ы в а н и я д е т о н и р у ю щ и м ш н у р о м : невозможность контроля приборами исправности сети перед взрывом и высокая стоимость шнура.


Г л а в а V I

ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА В СРЕДЕ И ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА ЗАРЯДОВ*

Первые исследования действия взрыва и расчеты зарядов выпол­ няли военные инженеры для ведения минноподрывных работ.

Они анализировали действие взрыва заряда в грунтах с одной обнаженной поверхностью и возможность получения заданных параметров воронки взрыва. В основу этих работ положен принцип, изложенный в X V I I Е. французским военным инженером Вобаном, — сопротивление, оказываемое заряду, пропорционально объему (весу) разрушаемой породы

Q = qV,

(VI.1)

где О — требуемый вес заряда,

кг;

 

V — объем (вес) разрушаемого массива, м 3 (т);

 

q — расчетный коэффициент

расхода ВВ, кг/м3

(кг/т).

Работы этого периода сводились к отысканию формул, позволя­ ющих рассчитывать заряды для разных условий взрывания. В фор­ мулы вводили коэффициенты, учитывающие форму воронки, пока­

затель действия взрыва, глубину заложения заряда,

тип ВВ

и другие.

 

Исследователи нескольких поколений М. М. Фролов, Белидор,

С. Д. Основин, А. Ф. Суханов и другие дифференцировали

энерго­

затраты при взрыве на отрыв части разрушаемого массива по боковой поверхности воронки взрыва, его дробление и на преодоление силы тяжести или инерции массы взрываемого объема породы.

Величина заряда в общем виде может быть выражена формулой

 

Q = q1S+q2V,Kr,

(VI.2)

где ql — расчетный

расход ВВ на 1 м2 площади отрыва

породы

от массива,

кг;

 

площадь отрыва по боковой поверхности воронки взрыва, м2 ;

Чч = ЯЇУ — расчетный расход ВВ на 1 м 3

разрушаемого массива

для преодоления силы тяжести,

кг;

* Глава написана совместно с канд . техн. наук В. Н . Боровиковым.


q'2 — расчетный расход ВВ на 1 т разрушаемого массива для преодоления силы тяжести, кг;

у — объемный вес, т/м3 ; V — объем взрыва, м3 .

Для учета степени дробления в расчетные формулы А. Ф. Суха­ нов и другие вводят дополнительные эмпирические коэффициенты, учитывающие зависимость крупности получаемых при взрыве кусков от угла раствора воронки и линии наименьшего сопротивления.

С начала 50-х годов X X в. начинаются систематические исследо­ вания физической сущности протекающих при взрыве явлений с использованием современной аппаратуры для фиксации быстро протекающих процессов.

Цель изучения действия взрыва в среде — дать физико-матема­ тическое объяснение процесса разрушения горных пород взрывом, определить условия перехода энергии взрыва в разрушаемый мас­ сив, дать формулы расчета зарядов для получения заданного эффекта взрыва.

 

 

§ 35.

Основные понятия

 

Заряды ВВ, применяемые для разрушения (взрывания) горных

пород

и других объектов,

различают:

а) по положению — н а ­

р у ж н ы й

( н а к л а д н о й ) заряд,

расположенный на

взрыва­

емом

объекте, в н у т р е н н и й

заряд, расположенный

внутри

 

а

б

В

 

г

 

Р и с . 43. Характер действия зарядов

взрываемого объекта;

б) по форме — с о с р е д о т о ч е н н ы й

и у д л и н е н н ы й .

К удлиненным относят заряды, длина которых

более чем в три раза превышает его диаметр. В зависимости от фи­ зико-механических свойств пород, типа ВВ и диаметра заряда соот­ ношения между диаметром и длиной могут изменяться, поэтому правильнее удлиненным называть заряд, при увеличении длины

которого

радиус разрушения перпендикулярно

его оси не увели­

чивается;

в) по конструкции — с п л о ш н о й ,

т. е. не разделенный

промежутками; р а с с р е д о т о ч е н н ы й , отдельные части которого разделены промежутками из воздуха, породы, воды и т. п.; г) по характеру действия — заряд к а м у ф л е т а , взрыв которого не проявляется на поверхности (рис. 43, а); заряд о т к о л ь н ы й , при взрыве которого происходит откол (отслаивание) породы на

поверхности и

разрушение ее вокруг

заряда

(рис. 43, б);

заряд

р ы х л е н и я ,

вызывающий дробление

породы

(рис. 43, в);

заряд