Файл: Вовк, А. А. Действие взрыва в грунтах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 1

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

[99]. На основании многочисленных экспериментов и детального анализа работ Н. М. Сытого он вносит уточнение в выражение для определения диаметра порохового заряда (11.53):

d3 = 3Я У(п" + 1) Д.

(Н.55)

Приняв средний объемный вес грунта естественной влажности для торфа 0,6, песка, супеска и легкого суглинка 1,6, глины и тя­ желого суглинка 1,8, после извлечения значения из-под корня

можно

записать

выражения для определения диаметра

заряда

 

Т а б л и ц а 30

при различных грунтах:

 

 

для торфяного грунта

 

Значение коэффициента Кп Для

 

 

соответствующих марок пороха

d3= 2,34Я V(n" + 1);

(11.56)

Марка по­

Объемный

Коэффици­

для песка, супеси и легкого суг­

ент К и ,

роха

вес

кг/см 2

линка

 

 

А, г/см*

 

ВТ

0,851

0,0668

4/1

0,859

0,0674

5/7

0,861

0,0676

7/7

0,869

0,0682

d3 =

3,81Я V (n" +

1);

(П.57)

для глины и тяжелого суглинка

4 =

4,02Я |/(л ' +

1).

(II .58)

Глубина заложения горизонтального удлиненного порохового заряда, по Ю. А. Химерику,

W — 0,25 у'И*.

(Н.59)

После подстановки в формулу (11.59) значения d3 из

выражений

(11.56) — (11.58) получены глубины заложения заряда для различных

грунтов: для торфяного грунта

W =

0,44 V Я2 (п

+ 1 ); для песка,

супеска и легкого суглинка W = 0 ,6 lv H 2(n +

1); для глины и

3 t

2

 

"

+

1).

 

тяжелого суглинка W = 0,63 У Я

(п

 

Общий вид формулы

 

 

 

 

 

 

W = 0,52 V Я

2

(п

+

1) А.

(11.60)

Для проведения большого объема работ рекомендуется форму­ ла для расчета погонного веса заряда пороха:

с„ = к„4

(п.61)

где Ка — коэффициент для различных марок пороха,

получен­

ный путем соответствующих вычислений (табл. 30).

Поскольку при взрывных работах с порохом оболочка явля­ ется лишь средством концентрации пороха в большем или мень­ шем объеме, при соответствующих условиях (неводонасыщен­ ный грунт) можно применять заряды без последней. Порох за­

135


мачивается непосредственно в зарядной траншее. При этом Ю. А. Химерик рекомендует применять заряды пороха диамет­ ром более 0,1 м и считает, что попадание грунта (забойки) в верхний слой порохового заряда в количестве до 20% по объему не уменьшает эффекта взрыва и отказа не вызывает. Сверху за­ ряд можно накрывать слоем сена, соломы и другими вспомога­ тельными материалами. Расход пороха на 1 пог. м такого заря­ да по сравнению с зарядами в оболочке примерно на 10% боль­ ший для торфяных и мягких минеральных грунтов и на 15% — для плотных минеральных грунтов.

Вес 1 пог. м заряда при этой технологии Ci = /CiCn, где К\ — = 1,1 — для торфа и мягких грунтов и /0 = 1,15 — для плотных грунтов. Если в выражение (11.79) подставить ранее получен­ ную формулу, то можно получить:

С, = КгСП= KxKdI

(11.62)

Работники Института горного дела АН УССР

(ныне ИГТМ

АН УССР) и Южного горнообогатительного комбината «Укрглавруда» в 1954 г. провели испытание пироксилинового пороха на открытых горных работах. Этот участок представлял собою мартитомагнетитовую залежь окисленных и неокисленных рогови­ ков с коэффициентом крепости по шкале М. М. Протодьяконова f= 10-е 18 и тонкопслосчатой структурой с большим количеством трещин

Взрывались серии глубоких скважин средней глубиной около 12 м при высоте уступа 10 м и диаметром 260. мм. Инициирую­ щими зарядами служили патроны-боевики водоустойчивого ам­ монита В-3 весом 600 г, обмотанные несколькими витками ДШ; забойкой служила вода и глинистая пульпа. Средний расход по­ роха составил 0,312 кг на 1 м3 взорванной руды. В случае при­ менения аммонита № 6 расход пороха составил бы 0,571 кг на 1 м3 руды. Следовательно, расход пороха по сравнению с расчет­ ным расходом аммонита составил 55%.

На основании многочисленных результатов, полученных Н. М. Сытым, К. А. Седокуром и Ю. А. Химериком, построены основные зависимости применительно к торфянистым и сугли­

нистым грунтам

(рис. 46—49 и табл.

31). Анализ приведенных

 

 

 

 

Т а б л и ц а 31

Значение параметров при оптимальном показателе

действия взры­

ва для торфянистых и суглинистых грунтов

Грунт

попт

q, кг/мг

V, л3

г8

 

 

 

 

Торфянистый

5,5—6

0,28—0,3

14,4

55

Суглинистый

3,6—3,9

0,4

9,4

52,5

136


данных показал, что грунтовые условия существенно влияют на взрывные параметры, которые необходимо учитывать при веде­ нии взрывных работ по получению выемок в водонасыщенпых грунтах с использованием некондиционных пироксилиновых порохов.

Влияние типа грунта, по нашему мнению, объясняется тем, что, с одной стороны, прочностные показатели торфянистых

Рис. 46. Зависимость показателя действия взрыва от приведенного

значения ЛНС для торфянистых

(а) и суглинистых (б) грунтов:

f - п о Н. М. Сытому; 2 — по К. А.

Седокуру; 3 — по Ю. А. Химерику.

Рис. 47. Зависимость удельного расхода пироксилинового пороха от приведенного значения ЛНС для торфянистых (а) и суглини­ стых (б) грунтов:

1—3 — то же, что на рис. 46.

грунтов ниже, чем суглинистых, с другой — затухание ударных волн в водонасыщенных грунтах происходит значительно мед­ леннее, нежели в суглинке, а следовательно, расход энергии взрыва на единицу объема грунта меньше. Стоимость взрывных работ, произведенных зарядами из пороховых отходов, пример­ но в 1,5—2 раза ниже стоимости разработки грунта экскавато­ рами. При производстве работ удлиненными (горизонтальными)

137

зарядами выработка на одного человека в 15—20 раз больше, чем вручную, и в 3—4 раза больше, чем при разработке грунта экскаваторами со еланями.

Приведенные результаты показывают, что применение энер­ гии взрыва зарядов пироксилинового пороха для выполнения

15

20 W/r3

Рис. 48. Зависимость объема выброшенной породы с 1 м выработки от приведенного значения ЛНС для торфянистых (а) и суглинистых (б) грунтов:

1—3 — то же, что на рис. 46.

5

15

25 W/r3

 

а

 

Рис. 49. Зависимость приведенной глубины получен­ ной выработки от приведенного значения ЛНС для торфянистых (а) и суглинистых (б) грунтов:

1—3 — то же, что на рис. 46.

земляных работ при устройстве котлованов, каналов и других выемок является достаточно простой, надежной и эффективной технологией, снижающей стоимость, трудозатраты и сроки строи­ тельства. Эти результаты позволяют рекомендовать технологию получения открытых, выемок различного назначения в связных

138


грунтах взрыванием горизонтальных и колонковых удлиненных (или комбинированных) зарядов из пироксилинового пороха для широкого промышленного применения.

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЗРЫВНОГО СПОСОБА ПРОХОДКИ ИРРИГАЦИОННЫХ КАНАЛОВ

Несмотря на то, что взрывной способ проходки каналов в связных грунтах и сооружение оросительных систем находятся в состоянии промышленного эксперимента, т. е. на грани науч­ ной разработки и практической ее реализации, результаты испы­ таний, даже при весьма осторожной их оценке, позволяют гово­ рить о перспективности взрывного способа по сравнению с тра­ диционными механическими технологиями.

Важнейшим показателем эффективности взрывного способа проходки каналов является значительное сокращение продолжи­ тельности строительства и ускорение ввода в i эксплуатацию сооружаемого объекта. Новая технология в строительстве ороси­ тельных систем, применяемая в виде взрывного способа проход­ ки каналов, уже на данной стадии разработки и промышленного внедрения обусловливает возможность получения экономическо­ го эффекта как непосредственно в процессе строительства, так

ив дальнейшем, после ввода сооружения в действие.

Впроцессе строительства реальная экономия достигается за счет сокращения продолжительности строительных работ, что

обеспечивает снижение себестоимости в результате экономии на условно постоянных накладных расходах. Кроме того, ускорен­ ное строительство и ввод в действие' производственного объекта позволяют сократить незавершенные капитальные вложения и время замораживания капитальных затрат. Это, а также полу­ чение и реализация продукции от досрочного ввода объекта в эксплуатацию обусловливают возможность получения дополни­ тельного народнохозяйственного экономического эффекта.

Эталоном продолжительности строительства является норма продолжительности строительства, утвержденная Госстроем

СССР. Дополнительное время, которое затрачивается на возве­ дение объекта, представляет собой разницу между нормативной и фактической продолжительностью строительства. Отклонение от установленной нормы может быть допустимо только в особых случаях. Однако в практике строительства имеется достаточно примеров, когда фактические сроки строительства превышают нормы. В этой связи возникает необходимость (и целесообраз­ ность) проведения сравнительного экономического анализа двух возможных способов строительства ирригационных каналов — существующего, механического, и нового, взрывного, определе­ ния экономического эффекта, осуществляемых при строительстве капитальных вложений и выборе более экономического способа

139