Файл: Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

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

 

M

 

D

3

уступа

 

а

Высота

и

и

 

Расстояние между скважинами D ряду в м

Расстояние от скважин до верхней бровки усту­ па в я

Сопротивление по по­ дошве в м

Количество зарядов в скважине

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

19

Распределение заряда п забоечного материала

кг

 

 

 

в скважине

 

 

 

 

в

зарядавес кгв

заря­длина мвда

забой­длина мвки

зарядавес кгв

заря­длина мвда

забой­длина мвки

зарядавес кгв

заря­длина

мвда

забой­длина мвки

весОбщийзаряда

 

I ярус

 

 

II ярус

 

III

ярус

 

1

11

 

3,5

3,5

2

60

2

2

40

0,3

6,7

 

 

 

100

2

11

3

3

5

3

80

2,6

1

40

0,7

1

25

0,3

5,4

145

3

10,5

4

3

4,5

3

65

1,8

0,7

45

0,6

0,8

20

0,2

6,4

130

4

11

4

3

4

з-

60

1,3

0,7

35

0,7

0,5

20

0,5

7,3

115

5

11

4

2

3,5

3

40

1,5

0,6

30

1

0,9

20

0,5

6,5

90

6

11

4

3

6

2

90

4

1

50

1,4

4,6

—.

.—

140

7

11,5

 

4

6,5

3

120

1,5

1,5

40

1

1

20

0,5

6,0

180

Общий вес всех рассредоточенных зарядов в вертикальной скважине меньше веса сплошного удлиненного заряда на 15— 10%. Исследованиями установлено, что при взрывании рассре-

Рис. 114. Последовательность миллисекундного взрывания рассредо точенных зарядов с обратным инициированием

/ — скважина: 2—верхний заряд; Л —нижний

заряд; 4 — фальшпатрон;

5 — к источнику тока

 

доточенных зарядов с миллисекундными интервалами замедле­ ния обеспечивается равномерное дробление породы по всей вы­ соте уступа, снижение негабарита от общего объема взорван-

256


ной породы в 6—8 раз и уменьшение расхода ВВ на каждую взрываемую скважину на 15—20%.

Кроме того, при замене инертной забойки воздушными про­ межутками сокращается ширина развала и снижается время на зарядку скважин ВВ в 1,3—1,5 раза. В менее вязких и трещино­ ватых породах дополнительно снижается выход негабарита на 30—35% и уменьшается удельный расход ВВ до 20%.

Приведем пример расчета величины рассредоточенных за­ рядов при высоте уступа 10 и 15 м.

Пример

1. Исходные

данные:

высота

уступа

# = 1 0 м; линия наимень­

шего сопротивления нижнего заряда (I яруса)

hi =5,5

м; расстояние

между

скважинами

я = 4 м\ расстояние от скважины до верхней бровки уступа Ь =

= 3 м; коэффициент, зависящий от свойств взрываемой среды

и ВВ. 9 = 0,8;

диаметр скважины d=175 мм; угол

откоса

уступа

а = 7 5 ° ;

длина

пробу­

ренной скважины

/Скі) = 12 м.

 

 

для первого

яруса:

 

 

 

1. Определим

величину

заряда

 

 

 

 

 

Q , = qh\a =

0,8-5,52 -4 = 96 кг.

 

 

 

2. Величина перебура будет равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q,

=

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р = —

 

= 2 м (где а = 25 кг).

 

 

 

 

н

 

 

2-25

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определим величину заряда для второго яруса:

 

 

 

 

 

Q n

=

ç

а

=

о , 8 - 4 , 5 2

- 4 =

65

кг.

 

 

 

4. Общий вес закладываемых

в скважину

зарядов

составит:

 

 

 

 

 

Qpaccp= 96 -f- 65 = 161 кг.

 

 

 

В этом

случае условие

соблюдается, так как /ij -Н>п=#-

 

 

Следовательно, в данных условиях

требуется двухъярусное

расположение

зарядов. Промежутки между зарядами засыпают инертной

забойкой (или

оставляют

воздушные

промежутки), учитывая, что для последнего

заряда

забойка должна иметь длину

не менее- / 3 а о = 4 , 5 + 0 , 5 = 5 м.

 

 

При заряжании скважины d=175 мм порошкообразным аммонитом при­

нято, что в 1 пог. м скважины

разместится не более 25 кг ВВ. В этом случае

будет следующее распределение заряда и забойки в скважине

(с учетом пе­

ребура):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ Іэар = 3 - 8

л

;

/ ІІзар = 2 - 5 л ;

 

 

 

 

 

 

'ізаб = 0 - 7

м <

'іІзаб = 5 л ' -

 

 

 

 

При заряжании обычным удлиненным колонковым зарядом общий расход

ВВ составит:

QK0JI=qHWa

=

0,8-10-6 • 4 =

192 кг.

 

 

 

 

 

 

Следовательно, экономия

ВВ

при

взрывании

рассредоточенных

зарядов

на одну скважину

составит:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скол — <?расср= 192 -

161 = 31 кг (~ 15%).

 

 

Пример

2. Исходные

данные: # = 1 5

м; ЛНС нижнего заряда

(первого

яруса) /іі = 6 м; расстояние

между

скважинами а=5

м; расстояние

от сква­

жины до верхней

бровки

уступа

 

6=3,5

лі; 9=0,8; диаметр

скважины d—

= 200 м; угол откоса

уступа

а =

75°,

/С кв = 17,5 м.

 

 

 

1. Определим величину заряда для первого яруса:

 

 

 

 

 

 

Qj = qh]a=

0,8-62 -5 =

144 кг.

 

 

 

17—50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

257


2. Величина перебура будет равна:

 

 

 

Q,

 

144

иі (ст = 30 кг)

 

р = —L =

= 2,5

 

 

2-30

ѵ

 

3. Определим величину заряда для второго яруса:

 

 

Qn

=

0,8-5'--5 =

100 кг.

 

3. Определим величину

заряда для второго яруса:

 

Q n l

qlrlu

а = 0,8-42 -5 = 64 кг.

 

5, Обидніі вес зарядов

составит:

 

 

Срасср = Ql +

d l +

Qn. = 1 4 4

+ 1 0 0 H"6 4 = 3 0

8 К г -

В этом случае условие соблюдается, так как /и + ''п ~г" ''ш =

Следовательно, при высоте

уступа 15 м требуется

трехъярусное распо­

ложение зарядов в одной скважине.

 

 

Длина забойки для последнего заряда будет равна:

 

/ ІІІзаб = Л Ш + 1 = 4 + 1 = 5 . » .

 

Приняв, что в 1 пог. м скважины rf = 200

мм вмещается

около 30 кг ам­

монита, получим следующее распределение заряда и забойки:

'ізар = 4 - 5

м > 'іізар = 3 ' 3 м <

'ііізар = 2 м >

 

'ізаб =

1 - 5

'іізаб = 1 - 2

'ііізаб = 5 м -

 

Для взрывания этой

скважины колонковым зарядом

потребовалось бы

<Экол= Я И W а = 0,8-15-6,5-5 = 390 кг.

Следовательно, экономия ВВ при короткозамедленном взрывании рассре­ доточенных зарядов вместо колонковых в породах средней крепости состав­ ляет около 20%.

4. ПРИМЕНЕНИЕ МИЛЛИСЕКУНДНОГО ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ НА ОТКРЫТЫХ РАЗРАБОТКАХ

Вначале короткозамедленное взрывание зарядов применялось на открытых работах, а затем на рудниках, очистных и подго­ товительных работах. В условиях открытых разработок полез­ ных ископаемых короткозамедленное взрывание в отличие от мгновенных или обычных замедленных взрывов обладает сле­

дующими

преимуществами:

 

 

 

1)

уменьшается

разрушительное сейсмическое

воздействие

на поверхностные сооружения;

 

 

 

2)

сокращается ширина развала горной массы;

 

3)

уменьшается выход крупных кусков взорванной породы;

4)

обеспечивается направленность

отрыва породы;

5)

уменьшается

заколообразование

на

верхней

площадке

уступа.

 

 

 

 

 

В

связи

с этим

при использовании

короткозамедлениого

взрывания повышается производительность погрузочных и транспортных средств и эффективность всего комплекса буро­ взрывных работ. Как отмечалось ранее, основной недостаток

258


мгновенного взрывания детонирующим шнуром или электро­ детонаторами мгновенного действия — сравнительно большой выход негабарита, вследствие чего снижается производитель­ ность экскаваторов и повышаются затраты времени и средств на вторичное взрывание. Кроме того, при мгновенном взры­ вании образуются пороги в подошве уступа, которые можно лик­ видировать взрывом мелкошпуровым способом после полной уборки габаритной руды, в связи с чем время между очередны­ ми взрывами (в тупиковых забоях) увеличивается на 1—2 дня, т. е. на 15—30%. Часть породы иногда находится в нарушен­ ном состоянии, но вследствие недостаточного разрушительного действия взрыва не подверглась дроблению (особенно при многорядном расположении скважин) и отбросу в сторону сво­ бодной поверхности откоса уступа, а только несколько переме­ стилась относительно своего первоначального положения (сдвиги).

Вследствие образования в массиве заколов обрушаются про­ буренные скважины и нередко теряются буровые снаряды. Ши­ рина развала горной массы при мгновенном взрывании превы­ шает высоту уступа в 3 раза и более.

Наилучшими условиями для получения повышенных резуль­ татов короткозамедленпого взрывания являются массивные и вязкие породы.

Приведем несколько примеров применения миллисекундного взрывания колонковых зарядов при разработке уступов в карье­ рах различного назначения.

Вскрышные породы Коркинского карьера в основном оса­ дочного происхождения. Отмечается крайне неравномерное за­ легание их в отношении выдержанности напластований.

Для производства взрывных работ в качестве ВВ применя­ ли: в сухих скважинах — аммонит № 6, в обводненных — ам­ мониты 6ЖВ и В-3. До внедрения короткозамедленпого взры­ вания зарядов взрывы производились мгновенным способом с помощью детонирующего шнура; взрывная сеть как в скважи­ нах, так и на поверхности дублировалась второй ниткой детони­ рующего шнура. Форма заряда колонковая и только в смешан­ ных породах иногда применялось рассредоточение зарядов. Ко­ личество скважин во взрываемом блоке колебалось от 20 до 40. В качестве забоечного материала использовалась породная ме­ лочь.

Из табл. 20 видно, что при короткозамедленном взрывании сетка скважин в среднем увеличивается на 20—25%, в резуль­

тате

чего выход горной массы с 1 пог. м скважины

увеличился

на 20% по сравнению с мгновенными

взрывами.

 

Результаты миллисекундных взрывов в сланцах в зависимо­

сти

от

интервала миллисекундного

замедления

приведены

в табл.

21.

 

 

Как

видно из таблицы, производительность 1 пог. м сква-

253