Файл: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие.pdf

обеспечивают длительную (в зависимости от объема бункера) непре­ рывную подачу ВВ.

По принципу работы пневматические зарядные установки могут быть эжекторные, нагнетательные, комбинированные.

Основными типами механических зарядчиков являются шнеко­ вые, поршневые, диафрагменные и т. д. Работа этих устройств обес­ печивает как подачу ВВ из бункера в зарядный шланг, так и движе­ ние его по шлангу в заряжаемую полость.

9 1

для ВВ и соединенной с ним эжекторной камеры с сопловой насадаой (трубой) (рис. 287). К камере подключен также зарядный шланг. При подаче сжатого воздуха с большой скоростью в камере создается

5.33

разрежение, вследствие чего ВВ засасывается из бункера и увле­ кается воздушным потоком в зарядный шланг.

В процессе прохождения ВВ через эжекторный зарядчик вслед­ ствие высоких скоростей воздушного потока происходит их интен­ сивное дробление, что в ряде случаев полезно и позволяет лучше заполнить ВВ объем заряжаемой полости, повысить плотность заряда и соответственно скорость детонации. Недостатками этих зарядчиков являются повышенный расход сжатого воздуха, интенсивное пыление и электризация их в работе, что требует принятия соответствую­

дительном выталкивании ВВ из бункера в зарядный шланг сжатым воздухом. Для обеспечения надежной подачи ВВ нижнюю часть бункера выполняют с большой конусностью, тщательной полиров­ кой внутренних стенок п плавностью соединения с выходным рас­ трубом. Эти зарядчики работают эффективно и с большой производи­ тельностью при небольшом давлении и расходе сжатого воздуха и скоростях движения ВВ в зарядном шланге. Однако плотность заряжания у них меньшая, чем у эжекторных.

К о м б и н и р о в а н н ы е — э ж е к т о р н о - н а г н е т а - т е л ь н ы е з а р я д ч и к и основаны на использовании для по­ дачи ВВ из бункера как эффекта эжекции, так и принудительного его нагнетания. Они обеспечивают надежное заряжание шпуров и скважин с производительностью до 40—60 кг/мин. На этом прин­ ципе создан ряд зарядчиков отечественной конструкции и зару­ бежных.

Для заряжания скважин большого диаметра на открытых работах применяют зарядчики и зарядно-смесительные машины с пневмати­

534

ческой, в основном нагнетательного действия, и шнековой пода­ чей ВВ. Они, как правило, смонтированы на шасси грузовых авто­ машин, имеют самостоятельную компрессорную установку и значи­ тельную емкость бункера (цистерны) — до 10 м3, характеризуются высокой производительностью — до 15—20 м3/ч и непрерывностью подачи ВВ.

Наиболее совершенной для открытых работ в настоящее время является универсальная смесительно-зарядная машина СУЗН-5А созданная институтом НИПИГОРМАШ. Она предназначена для заряжания сухих и обводненных скважин различного направления (от нисходящих вертикальных до горизонтальных) гранулитами, зерногранулитами, а также для приготовления в процессе заряжания игданитов и водонаполненных ВВ.

Машина смонтирована на базе автомобиля КрАЗ-256 и имеет бункер емкостью 8,6 м3. Транспортирование ВВ в скважину произ­ водится с помощью сжатого воздуха по гибкому шлангу, сое­ диненному с питателем бункера. Подача ВВ в питатель — шнековая.

Производство сжатого воздуха обеспечивается компрессором производительностью 5 м3/мин, поддерживающим в питателе рабо­ чее давление 5 кгс/см2. Для приготовления водонаполненных ВВ имеются водяные бани с системой подогрева воды выхлопными газами. Подогретую воду подают в питатель и смешивают с селитрой и тро­ тилом. В установке предусмотрены форсунки для подачи в бункер дизельного топлива, необходимого для приготовления игданитов, а также бак на 300 л этого компонента.

Подъем зарядного шланга из скважины производят с помощью специальной лебедки. Работа установки осуществляется в автомати­ ческом режиме с контролем п управлением с пульта, расположенного в кабине автомашины.

Для приготовления водонаполненных ВВ применяют смесительно­ зарядную установку «Акватол-1», созданную институтом Гипроиикель на базе автомобиля КрАЗ-257. Она предназначена для водонаполпенпя с подогревом сухих сыпучих смесей акватолов заводской поставки и может быть применена в любых климатических условиях, включая районы Севера.

Установка имеет бункер для ВВ емкостью 5 м3, бак для воды на 1,5 м3, питатель шнекового типа, лопастной смеситель, циркуля­ ционный насос, насос-дозатор, водосмеснтели с подогревом и другое необходимое оборудование. Питатель установки обеспечивает посту­ пление сухой смеси акватола из бункера, ее водонаполнение и подачу готового ВВ под давлением до 10 кгс/см2 с помощью плунжерного насоса по шлангу в скважину. При этом обеспечивается высокая плотность заряда — до 1,4 г/см3. Производительность установки

5 т/ч.

На основе широкой промышленной проверки установок «Аква­ тол-1» созданы и в настоящее время проходят испытания более со­ вершенные машины: «Акватол-1м», «Акватол-2» и «Акватол-2м».

535

Изготовление, доставка и заряжание скважин горячими, лью­ щимися, водонаполненнымц ВВ (ГЛВВВ) на Норильском ГМК включает пункт подготовки компонентов, пункт приготовления горя­ чего раствора аммиачной селитры и пункт растаривания гранулиро­ ванного тротила, а также зарядного комплекса, состоящего из двух машин: одной — для доставки горячего раствора АС и второй — смесительно-зарядной.

Порядок работ по механизированной зарядке ГЛВВВ состоит в следующем: концентрированный 90%-ный раствор аммиачной

з

Рис. 289. Машина для доставки горячего раствора аммиачной селитры

селитры разогревается до 92—96° С. В качестве теплоносителя попользуется пар давлением 3 кгс/см2 с температурой 143° С, кото­ рый циркулирует по змеевпкам, смонтированным внутри бака. Для разогрева 10 т раствора требуется 3—4 ч. С целью ускорения приго­ товления раствора и предотвращения преждевременной кристалли­ зации смесь селитры с водой постоянно перемешивается. Готовый раствор АС самотеком заливается в доставочпую машину (рис. 289).

На машпне для доставки горячего раствора АС имеется дизельгенератор 1, бак с горячей водой 2, насос для промывки системы 3 п насос для транспортирования раствора аммиачной селитры 4. Гранулированный тротил растаривается па пункте, расположенном

врайоне базисного склада ВМ. Мешки с тротилом подаются на пункт со склада вилочным погрузчиком. Растаренный тротил накапливается

вбункерах, из которых самотеком загружается в смесительнозарядную машину. Здесь же в машину загружается загуститель. Рабочие места пункта растаривания тротила утеплены и оборудованы вентиляцией.

Смесительно-зарядная машина (рис. 290) состоит из двух бунке­ ров под ВВ 1 с дозаторами в нижией части 2, вибропитателя 3, насоса 4, смесительного устройства 5 и емкости под загуститель 6.

Перед заряжанием скважин машины соединяются электрическим кабелем и гибким шлангом, по которому раствор аммиачной селитры подается в смесительное устройство. Сюда же по вибропитателю

5,315

поступает тротил и загуститель. Смесь раствора АС, тротила и загу­ стителя подается в скважину иасосом. По окончании зарядки бак для раствора селитры, шланги и трубопроводы промывают горячей водой.

Комплекс имеет высокую производительность: смесь раствора селитры с тротилом и загустителем закачивается в скважину со скоростью до 2000 кг/мин, т. е. скважина заряжается за 20—30 с. С помощью этого комплекса можно зарядить до 40 скважин в смену* Наличие двух бункеров с дозаторами для сенсибилизатора позво-

1

Рис, 290. Смесытельно зарядная пашина для изготовлеипя и заря­

жания скважин горячими льющимися ВВ

ляет регулировать свойства ГЛВВВ в зависимости от условий взры­

вания.

Высокая скорость истечения струи ГЛВВВ из зарядного шланга вызывает реактивную силу, выталкивающую шланг из скважины, благодаря чему отпадает необходимость в приспособлениях для извлечения шланга. Смесь, обладая достаточной подвижностью полностью вытекает из шланга, облегчая его переноску от скважины к скважине. При заряжании обводненных скважин шланг опускают на дно и извлекают по мере заполнения скважины.

Комплекс может обеспечить ВВ карьер производственной мощ­ ностью до 20 млн. м3 в год.

К постоянному промышленному применению допущена автома­ тическая зарядная машина АЗМ, разработанная в тресте Кривбасевзрывпром и предназначенная для работ с ифзанитами и водонапол­ ненными ВВ. Она смонтирована на базе автомашины МАЗ-509П и имеет бункер для ВВ объемом 7 м3. ВВ из бункера поступает в ка­ мерный дозатор, где осуществляется процесс водонаполнения дозы, общей массой 120 кг. Далее с помощью сжатого воздуха под давле­ нием 1,5 кгс/см2 ВВ по гибкому шлангу подают в скважину. Пре­ дельная дальность транспортирования по горизонтали 8 м.

Имеются п другие зарядные, смесительно-зарядные и транспортно­ зарядные машины для открытых горных работ. Их перечень привё-

537

ден в табл. 93. Эффективное применение всех этих устройств, как уже указывалось выше, может быть достигнуто только при наличии механизированных пунктов подготовки ВВ и их компонентов и за­ грузки.

Г л а в а XXX

ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

§ 127. Ядериые взрывы

Развитие атомной энергии привело к изучению и изысканию перспективных направлений использования ядерных взрывов в со­ зидательных целях. В настоящее время уже очевидна высокая эффективность использования ядерных взрывов для решения многих инженерных задач.

Для изучения этой проблемы в СССР и США разработаны спе­ циальные программы: «Плаушер» — в США; «Программа пспользоваипя подземных ядерных взрывов в народном хозяйстве» — в СССР. В результате этих исследований, учитывая специфические особен­ ности подземных ядерных взрывов, определены следующие области возможного их применения: интенсификация нефтяных и газовых месторождений; создание подземных хранилищ природного газа, газоконденсата п нефтепродуктов; создание подземных емкостей для захоронения биологически вредных отходов предприятий; подземная разработка рудных месторождении; подземная газифи­ кация угля; вскрытие месторождений полезных ископаемых при разработке открытым способом; дегазация и подготовка угольных месторождений; строительство каналов, водохранилищ и гаваней; строительство набросных плотин гидростанций и др.

Перспективность мощных ядерных зарядов обусловлена чрез­ вычайно низкой стоимостью единицы количества энергии, выде­ лившейся при взрыве. В сравнении с химическими ВВ выигрыш здесь может быть получен во много раз. Кроме того, ядерные заряды очень компактны, что позволяет размещать их в скважинах сравни­ тельно небольшого диаметра, экономя таким образом на буровых работах. Так, по данным Комиссии по атомной энергии США (КАЭ), заряды мощностью до 50 кт (килотонн) имеют диаметр всего 28 см, от 50 до 200 кт — 51 см и свыше 200 кт — 61 см.

Ядерные заряды характеризуются обычно тротиловым эквива­ лентом, т. е. массой заряда ТНТ (триниротолуола) в тоннах, при взрыве которого выделяется та же энергия, что и при ядерном взрыве. Мощность ядерных зарядов колеблется в весьма широких пределах: от 0,015 кт до 50 мт и более. Заряды до 10 кг считаются зарядами малой мощности, от 10 до 100 кт — средней мощности, а свыше 100 кт 1— зарядами большой мощности.

538