1.10. ВЗРЫВАНИЕ НАРУЖНЫМИ ЗАРЯДАМИ ВВ

10. РАСЧЕТ ЗАРЯДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК

1.10. ВЗРЫВАНИЕ НАРУЖНЫМИ ЗАРЯДАМИ ВВ

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

10. РАСЧЕТ ЗАРЯДОВ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ ВЫРАБОТОК 10.1. Классификация, конструкция и способы инициирования зарядов взрывчатых веществ Зарядом называют определенное количество ВВ, подготовленного к взрыву. В зависимости от формы различают со-средоточенные, удлиненные и плоские заряды.

Сосредоточенным считают заряд, у которого отношение длины к диаметру (ширине) не более 4: 1. К удлиненным зарядам относят те, у которых отношение длины к диаметру более 4:1. Это в основном так называемые шпуровые или скважинные заряды, «применяемые для проведения выработок, отбойки пород на уступах и добычи руды при подземном и открытом способах.

Плоские заряды имеют форму пластины, ширина которой во много раз превышает ее толщину. К плоским зарядам можно приближенно отнести парносближенные заряды, размещаемые в паре параллельных шпуров или скважин на расстоянии, равном четырем — шести диаметрам заряда. К плоским можно отнести также заряды, размещенные в шпурах щелевого вруба.

По своей конструкции заряды делятся на сплошные и рассредоточенные. Сплошным называется заряд, представляющий собой сплошную массу ВВ или состоящий из нескольких патронов, непосредственно примыкающих друг к другу. У р а с-средоточенного заряда отдельные части (ярусы) разделены промежуточной забойкой или воздушными промежутками.

Все части такого заряда взрываются одновременно или с внутрискважинным замедлением. Рассредоточенные заряды применяются при контурном взрывании. В зависимости от способа приложения заряда к взрываемому объекту они делятся на наружные и внутренние.

Наружные заряды размещаются на поверхности взрываемого объекта, а внутренние располагаются в шпурах, скважинах или специальных камерах.

В зависимости от способа размещения заряда, его формы и величины применяются следующие методы взрывных работ, под которыми понимаются выполняемые с помощью ВВ работы по разрушению твердых сред.

Метод наружных (накладных) зарядов применяется для дробления негабаритных кусков или валунов. Метод шпуровых зарядов применяется при проведении выработок, на небольших карьерах, а также при разработке месторождений подземным способом.

Если рассчитанный заряд не помещается в шпур, то взрыванием небольших зарядов в донной части шпура создают полость (котел), где помещают этот заряд. Это метод котловых зарядов. Такие заряды иногда применяют при проведении разведочных канав. Метод скважинных зарядов применяют при проведении глубоких тран-

шей и на карьерах при уступной отбойке. Заряд в скважине может быть сплошным или рассредоточенным. По методу камерных зарядов последние располагают в специальных выработках (камерах) массой до нескольких десятков или сотен тонн для отбойки большого объема пород на подземных или открытых горных работах.

Под инициированием зарядов понимают возбуждение взрыва с помощью начального импульса, т. е. внешнего воздействия, необходимого для начала детонации заряда ВВ. Начальный импульс обеспечивается взрывом капсюля-детонатора, электродетонатора или детонирующего шнура.

При проведении подземных выработок буровзрывным способом в шпуры помещают сплошные удлиненные заряды с расположением патрона-боевика первым от устья шпура, т. е. применяют прямое инициирование. Если патрон-боевик располагают у дна шпура, то такое инициирование называют обратным.

При применении обратного инициирования увеличивается продолжительность воздействия взрыва на массив и к. и. ш. и улучшается дробление пород. Расположение патрона-боевика первым от дна шпура допускается при электрическом способе взрывания, при этом дно гильзы электродетонатора должно быть направлено к устью шпура.

Возможность обратного инициирования при огневом способе взрывания устанавливается руководителями предприятий то согласованию с местными органами госгортехнадзора. При огневом и электрическом способах взрывания удлиненных зарядов патрон-боевик чаще всего располагают первым от устья шпура при патронированных ВВ.

В случае применения гранулированных ВВ патрон-боевик всегда помещают первым от устья шпура. Для изготовления патрона-боевика в основном применяют патронированный аммонит № 6ЖВ. Если применяют обратное инициирование при огневом способе взрывания, то патрон-боевик располагают первым от дна шпура.

При посылке патрона-боевика с ЭД первым в шпур не исключается динамический удар о дно шпура и создание опасной ситуации. Возможно также повреждение изоляции выводных проводов. Во избежание нежелательных явлений в промышленных условиях испытана специальная полиэтиленовая капсула КПБ-40 для снаряжения патрона-боевика, посылаемого первым в шпур.

У дна шпура за счет капсулы создается небольшой воздушный промежуток. Согласно СНиП 111-11—77, диаметр шпура при прямом инициировании зарядов из патронированных ВВ должен быть больше диаметра патрона ВВ на 5—6 мм, а при обратном инициировании— на 7—8 мм.

Пространство между зарядом и устьем шпура заполняется инертным материалом (песком, глиной, шлаком, буровой мукой и др.) — производится так называемая забойка шпура. Она герметизирует шпур на период взрыва, увеличивает время воз-

действия продуктов взрыва на породу и способствует наиболее полному использованию энергии взрыва. Допустимость взрывания зарядов без забойки на открытых работах и на шахтах (рудниках), не опасных по газу и пыли, устанавливается главным инженером с учетом радиуса опасной зоны, обеспечивающей безопасное расстояние для людей по поражающему действию взрывной волны и разлету кусков породы.

содержание   ..  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  ..

Источник: https://sinref.ru/000_uchebniki/01701gornoe_delo/006_gornoe%20delo_shehurdin_1987/056.htm

14.3. Производство взрывных работ шпуровым методом и накладными зарядами

1.10. ВЗРЫВАНИЕ НАРУЖНЫМИ ЗАРЯДАМИ ВВ

Методшпуровых зарядов имеет две разновидности:взрывание обычных шпуровых зарядов икотловых в шпурах, которые применяютсяв тех случаях, когда невозможно применитьметод скважинных зарядов.

Чаще шпуровыезаряды используют при незначительнойвысоте уступов (до 3…5 м), при селективнойразработке месторождения, когда мощностьотдельных пластов незначительна. ЛНСпринимают в зависимости от высоты уступаи крепости пород (0,4…0,8)Н(меньшееее значение относится к высоким уступами крепким породам).

Например, в крепкихпородах при высоте уступа 1…3 м ЛНСпринимают от 0,7 до 1 м, а в слабых – от0,9 до 1,5 м. Расстояние между шпурами1…1,4W, перебур шпуров 0,1…0,3 м.

При взрывании порода дробится шпуровымизарядами мельче и равномернее, чемскважинными, благодаря более частомурасположению зарядов. Размер кусков непревышает 450 мм. Расход ВВ и стоимостьработ на 1 м3при методе шпуровыхзарядов выше, чем при методе скважинных. При котловых шпурах она средняя поэффективности.

При расчете шпуровых зарядов можнопользоваться теми же формулами, что прирасчете зарядов скважин. Удельный расходВВ, кг/м3, определяют по нормативамСоюзвзрывпрома (см. табл. 14.2), а такжевычислять по формуле (14.11). Шпуры заполняютВВ обычно на 2/3 их длины, остальную часть– забоечным материалом.

Шпуровые заряды, кроме того, применяютдля дробления кусков негабарита –результата взрывания скважинными иминными зарядами.

Размеры габаритныхкусков зависят от размеров ковшаэкскаватора и приемного отверстиядробилки (если взорванную породупропускают через них), максимальныеразмеры определяется по формулам (14.27)или (14.28). Куски, имеющие большой размер,относятся к негабариту.

При поточномметоде работ к ним относят куски сразмером более 400 мм. В кусках бурят одинили несколько шпуров в зависимости отразмеров. Глубина шпура не превышает2/3 толщины негабарита. Шпур заряжают на0,3…0,5 его длины. Остальную часть заполняютзабоечным материалом.

Расход ВВ на 1 м3породы при взрывании шпуровых зарядовв негабарите приблизительно в 5 разменьше, чем при взрывании их в массивепороды. Шпуровые заряды взрывают какогневым, так и электрическим способами.

Для дробления негабарита чаще всегоприменяют наружные заряды. При такомспособе расход ВВ в 5…8 раз больше, чемпри шпуровом, но отпадает необходимостьв бурении шпуров. Наружный заряд помещаютна глыбу с той стороны, где толщина ееменьше.

Поверх заряда насыпают слой (неменее высоты заряда) забоечного материала.Наружные заряды можно взрывать огневыми электрическим способами.

При огневомвзрывании последовательность ихвзрывания должна быть такой, чтобы ранеевзорвавшиеся не могли разбросать заряды,которые взрываются позже.

Дляснижения расхода ВВ и дальности разлетаосколков породы при дроблении негабаритацелесообразно применять гидровзрывнойспособ.

В шпур диаметром 36…43 мм,пробуренный на 2/3 толщины негабарита,помещают патроны ВВ массой 20…30 г идиаметром 22…25 мм в резиновой оболочкесо вставленным электродетонатором иликапсюлем-детонатором зажигательнойтрубки, заряд подвешивают приблизительнов центре.

После этого шпур заполняютводой на 80…90% его глубины и взрываютзаряд. Удар газов взрыва передаетсяпороде водой, и негабарит раскалываетсяна куски, практически не разлетаясь.Расход ВВ при этом уменьшается в 3 разаи разлет породы – в 3…4 раза.

При небольшомразмере негабарита заряд ВВ заменяютсложенным в 2…3 раза отрезком ДШ. Придроблении негабарита наружными зарядамиих целесообразно помещать в полиэтиленовыемешки с водой.

Котловые зарядыприменяют в уступахвысотой 4…10 м. ЛНС принимают равной0,8Н, расстояние между котловымизарядами 1…1,1W, перебур– 0,1W. По действию этизаряды относятся к камуфлетным.

Котловыезаряды рассчитывают таким же методом,как и заряды минных штолен, посколькув обоих случаях они сосредоточены науровне подошвы. В этом случае может бытьприменена формула (14.

10), тогда значениеqнберется понормативам Союзвзрывпрома (см. табл.14.2).

В уступах высотой 6 м при породах X…XVIкатегорий крепости для образованиякотла, способного вместить основнойзаряд, делают два-три прострела. Послекаждого шпур продувают сжатым воздухом,чтобы очистить его от измельченнойпороды. Последующее заряжание производятне ранее чем через 15 мин после взрыва,чтобы стенки котла успели охладиться.

При размещении основного заряда в шпуревзрывчатым веществом заполняют нетолько котел, но и цилиндрическую частьшпура на 2/3 длины. Иногда образуютнебольшой котел еще и посередине шпура,чтобы лучше раздробить породу верхнейполовины уступа. Котловые заряды взрываютэлектродетонатором или детонирующимшнуром.

Метод котловых зарядов широкогоприменения не получил.

Источник: https://studfile.net/preview/4695294/page:46/

При подрывании того или иного объекта надо правильно определить, какой величины заряд требуется для взрыва. Если величина заряда окажется недостаточной, то подрывник не выполнит возложенной на него задачи; если же заряд велик, то будет напрасная трата взрывчатого вещества.

Чтобы рассчитать величину заряда, подрывник должен принять во внимание ряд обстоятельств, важнейшими из которых являются: материал подрываемого объекта и его толщина, мощность взрывчатого вещества, способ подрывания (расположения заряда на объекте) и желаемые результаты (полное или частичное разрушение). Подробные указания по расчету зарядов приводятся в соответствующих разделах учебников подрывного дела. В этой главе читатель найдет лишь некоторые простейшие формулы для расчета зарядов, преимущественно наружных. Для удобства пользования они расположены по виду материала подрываемого объекта.

1. ПОДРЫВАНИЕ ДЕРЕВА

Величина наружного заряда для подрывания дерева зависит от породы дерева и его влажности, толщины перебиваемого элемента и мощности ВВ.

Для подрывания сухих бревен, свай, столбов из дерева средней твердости (сосна, ель) вес заряда ВВ нормальной мощности в граммах равен диаметру бревна в сантиметрах, возведенному в квадрат (т. е. умноженному на себя). Это правило выражается формулой

C = d2 (8)

где С — вес заряда ВВ в г;

d — диаметр бревна в см.

Для сухого дерева твердых пород (дуб, клен, береза, бук), для сырого (на корню) дерева всех пород, а также при диаметрах более 40 см заряд увеличивают в полтора — два раза. Если применяется ВВ пониженной мощности, то заряд увеличивают еще в два раза.

Для дерева слабых пород (осина) величину заряда уменьшают на 20 %.

При подрывании сваи под водой заряд берут в два раза меньше по сравнению с зарядом для перебивания такого же бревна на воздухе. Это объясняется тем, что вода в данном случае играет роль забивки и действие взрыва в сторону сваи усиливается.

При подсчете по этой и другим формулам полученная величина заряда при необходимости округляется в большую сторону до целого числа подрывных шашек.

Пример. Требуется подорвать клен на корню диаметром 23 см. ВВ — тротиловые шашки. Вес заряда 23 × 23 × 1,5 = = 793,5 г (коэффициент 1,5 взят на твердость и влажность), округляем — 800 г, т. е. две большие или четыре малые шашки.

Если заряд получается большой, то его лучше разместить по окружности дерева.

Для перебивания брусьев вес заряда взрывчатого вещества в граммах берется равным площади поперечного сечения бруса в квадратных сантиметрах. Это выражается формулой

С = а × h (9)

где С — вес заряда ВВ в г;

а — толщина бруса в см;

h — высота бруса в см.

Твердость породы и влажность древесины учитываются так же, как и при подрыве бревен. Составные прогоны из брусьев при расчете заряда принимаются за целые.

Пример. Требуется подорвать сухой сосновый брус толщиной 30 см, шириной 50 см зарядом из аммотола. Вес заряда будет 30 × 50 × 2 = 3 кг (коэффициент 2 взят с учетом пониженной мощности ВВ).

Заряду для перебивания бруса следует придавать удлиненную форму и располагать так, чтобы он своей длиной перекрывал всю широкую грань бруса.

При корчевке пней заряд берется из расчета: 10–20 г ВВ нормальной мощности на 1 см диаметра пня у поверхности земли. Заряды располагают в скважинах, желательно под серединой пня. Если заряд в одной скважине не помещается, делают вторую, и заряды взрывают одновременно. Скважины делают с помощью лома, кирко-мотыги или бурового инструмента.

После укладки заряда и установки зажигательной трубки или электродетонатора производят забивку скважины грунтом, осторожно уплотняя его.

При устройстве лесных завалов заряды к деревьям привязывают с той стороны, в которую должно упасть дерево. Крепление зарядов производят на высоте 1 м с тем, чтобы образующиеся пни служили дополнительным противотанковым препятствием. Для одновременного образования завала при взрыве заряды соединяются между собой отрезками детонирующего шнура.

2. ПОДРЫВАНИЕ МЕТАЛЛА

Подрывание металлических элементов лучше производить удлиненными и фигурными зарядами, прилегающими к подрывным элементам по всей длине сечения (рис. 28), а при недостатке времени на вязку зарядов взрывают сосредоточенными зарядами.

Рис. 28. Расположение удлиненного заряда из малых подрывных шашек для перебивания стального листа

При перебивании стальных листов удлиненными зарядами вес ВВ определяется из расчета толщины листа и площади перебиваемого поперечного сечения.

Для листов толщиной до 2,5 см — по 25 г ВВ нормальной мощности на 1 см 2 площади поперечного сечения:

С = 25 F  (10)

Для листов толщиной от 2,5 до 10 см — по 10 h граммов ВВ на 1 см2 перебиваемого сечения:

С = 10 h • F (11)

где С — вес заряда ВВ в г;

F — площадь перебиваемого поперечного сечения (в квадратных сантиметрах), получаемая умножением ширины листа на его толщину;

h — толщина листа в см.

Дробные размеры толщины округляются в большую сторону до целого числа сантиметров.

Если лист перебивается не удлиненным, а сосредоточенным зарядом, величина заряда увеличивается еще в два раза.

Пример. Требуется перебить удлиненным зарядом стальную полосу толщиной 2 см и шириной 60 см. Вес заряда будет 25 × 2 × 60 = 3000 г, т. е. 15 малых шашек. Поскольку длина заряда должна быть 60 см, а длина одной шашки 10 см, то шашки уложатся: 2 ряда по 6 шашек и один — из 3 шашек.

В том случае, если листы составные и между ними имеется воздушный промежуток, то за расчетную толщину листа принимают сумму толщин обоих листов и воздушного промежутка. Высоту головок заклепок с одной стороны листа прибавляют к толщине перебиваемого листа.

Броневые плиты перебиваются зарядами, увеличенными вдвое.

Стальные балки представляют собой прокатную деталь или составную, состоящую из нескольких листов металла.

Расчет зарядов для перебивания балок производят, как и для отдельных стальных листов, причем на каждую пару прилегающих к полке уголков добавляются 2–4 большие шашки.

Заряды делаются, как правило, фигурными, они соcтавляются и связываются отдельно для стенок с уголками и отдельно для верхней и нижней полок. Для обеспечения одновременного взрыва в углах элементов устанавливаются соединительные шашки (рис. 29).

Рис. 29. Расположение заряда для перебивания стальной фигурной клепаной балки:

1 — удлиненный заряд на стенке балки; 2 — зажигательная трубка; 3 — заряд на верхней полке; 4 и 7 — соединительные шашки; 5 — распорка; 6 — обвязка; 8 — заряд на нижней полке; 9 — большая шашка для перебивания уголков

Плотное прилегание зарядов к стенке и полкам достигается установкой распорок между веревкой и доской.

Если величина заряда для подрывания балки достаточно велика, целесообразно обкладывать балку шашками с обеих сторон, но располагая шашки одной стороны против шашек другой стороны со сдвигом, чтобы при взрыве происходило перерезание балки в месте сдвига.

Подрывание стальных тросов производится двумя зарядами, подвязанными с двух диаметрально противоположных сторон со сдвигом одного относительно другого.

Величина каждого заряда определяется по формуле

С = 50 d2 (12)

где С — вес заряда ВВ нормальной мощности в г;

d — диаметр перебиваемого троса в см.

При диаметре троса более 4 см величина заряда удваивается.

3. ПОДРЫВАНИЕ КИРПИЧА, КАМНЯ И БЕТОНА

Заряды для подрывания кирпича, камня, бетона и железобетона могут быть наружными или внутренними. Наружные заряды применяются при ускоренном подрывании объектов, но требуют большего расхода ВВ, чем внутренние заряды. Внутренние заряды для своего помещения в толщу материала нуждаются в специальных углублениях (нишах, рукавах, шпурах), изготовление которых весьма трудоемко.

По форме заряды могут быть сосредоточенными или удлиненными. Удлиненные заряды применяются лишь при малых толщинах подрываемых стен. Если же требуется осуществить разрушение толстых стен на некотором протяжении, то размещают ряд сосредоточенных зарядов, взрываемых одновременно.

Как наружные, так и внутренние заряды должны иметь забивку. Свободное от заряда место в шпуре или в рукаве заполняется землей. Наружные заряды перед взрывом также следует засыпать землей или прикрыть мешками с песком.

Величина зарядов для подрывания кирпичных, каменных и бетонных стен рассчитывается по формулам:

Для сосредоточенных зарядов

C = A B • R3   (13)

Для удлиненных зарядов

C = A B • R 2 • L (14)

где С — вес заряда ВВ в кг;

R— необходимый радиус разрушения в м;

А — коэффициент, зависящий от прочности материала и вида ВВ;

В — коэффициент расположения заряда и степени забивки;

L — длина заряда в м.

При наружном заряде за необходимый радиус разрушения принимается полная толщина стены в том месте, к которому приложен заряд.

При расположении заряда в рукаве или шпуре за необходимый радиус принимается расстояние от центра заряда до поверхности стены, которую нужно пробить насквозь. Так, например, если заряд находится в шпуре, глубина которого равна 1/4 толщины стены, необходимым радиусом разрушения будут оставшиеся 3/4 толщины.

Значения коэффициентов А и В для наиболее часто встречающихся условий приведены ниже.

Коэффициент А

(для ВВ нормальной мощности)

Коэффициент B

Дробление отдельных камней объемом до 5 м3 производят наружными зарядами, вес которых берется из расчета 2 кг ВВ нормальной мощности на 1 м3 камня. Заряд укладывают сверху на камень, желательно в трещину или расщелину. Если заряды располагаются в шпурах, то на 1 м3 камня вес заряда ВВ берется в 16 раз меньше, чем при наружном заряде.

4. ОСОБЕННОСТИ ПОДРЫВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

Ввиду того, что железобетон по своей структуре не однороден, имеются существенные особенности в его подрывании. Полное перебивание железобетона, т. е. выбивание бетона и перерезание арматуры одним взрывом, требует чрезмерно больших зарядов, поэтому такой способ в практике подрывного дела применяется очень редко.

Обычно при подрывании железобетонных элементов наружными зарядами ограничиваются выбиванием бетона, оставляя арматуру неперерезанной. Величина заряда при таком случае рассчитывается по формуле для подрывания камня, причем значение коэффициента А принимается равным 5.

Роль забивки из грунта при взрыве наружных зарядов снижается, поэтому коэффициент В принимается равным 6,5. Для образования сквозной бреши в бетоне (например, при подрывании покрытия долговременного оборонительного сооружения) заряд, рассчитанный по указанной формуле, увеличивают в 2–3 раза.

Величину заряда также удваивают при подрывании железобетонного покрытия с противооткольной арматурой из рельсов, стальных балок и т. п.

Если необходимо перебить также и арматуру, то практикуется способ двойных взрывов: первым зарядом выбивают бетон, а вторым перебивают арматуру. Величину

второго заряда рассчитывают по формулам для перебивания металла.

При наличии достаточного времени железобетон может подрываться внутренними зарядами, причем шашки располагают по всей длине шпура, возможно ближе к арматуре.

5. ВЗРЫВЫ В ГРУНТАХ

Взрывные работы в грунтах могут проводиться с различными целями. В одних случаях производят взрывание на выброс с образованием воронки, в других — взрывание для рыхления, при котором подорванная порода или грунт не выбрасывается, а дробится.

Взрывы в грунтах являются старейшим видом подрывных работ, в котором сохранилась своя специфическая терминология. С некоторыми ее понятиями нужно быть знакомым.

Заряд ВВ, заложенный в грунт и подготовленный к взрыву, называется горном. Глубина заложения заряда в грунт, т. е. кратчайшее расстояние от центра заряда до поверхности грунта, называется линией наименьшего сопротивления (ЛНС).

Отношение радиуса образующейся при взрыве воронки к линии наименьшего сопротивления называется показателем действия горна.

В зависимости от показателя действия горны бывают (рис. 30):

— нормальный (простой), при котором радиус воронки равен линии наименьшего сопротивления;

— усиленный, при котором радиус воронки больше линии наименьшего сопротивления;

— уменьшенный, при котором радиус воронки меньше линии наименьшего сопротивления;

— выпирающий, при котором воронки не образуется, но на поверхности земли заметно вспучивание грунта;

— камуфлет, при котором никакого наружного действия не проявляется, лишь на глубине, в месте расположения взорванного заряда, образуется пустота в результате уплотнения грунта газообразными продуктами взрыва.

Рис. 30. Различные горны:

а — нормальный (простой); б — усиленный; в — уменьшенный; г — выпирающий; д — камуфлет

При подрывных работах на выброс применяют обычно ВВ пониженной мощности, взрывая нормальные или усиленные горны. Расчет этих горнов производится по формуле

C =A b • r3   (15)

где С — вес заряда ВВ в кг;

r — радиус воронки в м;

А — коэффициент, зависящий от характера грунта и его состояния (см. раздел 3 настоящей главы «Подрывание кирпича, камня и бетона»);

b — коэффициент, зависящий от показателя горна. При нормальном горне этот коэффициент равен 1,70; при полуторном — 1,60—1,50; при двойном — 1,55—1,65.

При рыхлении грунта и дроблении пород, а также для разрушения подземных сооружений применяют выпирающие горны и камуфлеты.

Источник: https://litresp.ru/chitat/ru/%D0%92/varenishev-boris-vasiljevich/soldatu-o-podrivnom-dele/6

Лекция 10 КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАРЯДОВ ВВ Зарядом ВВ называется

1.10. ВЗРЫВАНИЕ НАРУЖНЫМИ ЗАРЯДАМИ ВВ

Лекция 10 КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАРЯДОВ ВВ Зарядом ВВ называется определенное количество взрывчатого вещества, размещенное определенным образом в зарядной камере (шпур, скважина, камера, наружный заряд и др. ) и подготовленное к взрыву (т. е. с введенным в ВВ средством инициирования). 1) По расположению относительно разрушаемого объекта заряды разделяют на наружные и внутренние.

В горном деле преимущественно применяют внутренние заряды, размещаемые в шпурах, скважинах, камерах и др. , обеспечивающие более полный переход энергии ВВ в полезные формы механической работы взрыва. 2) По своей форме заряды делятся на сосредоточенные и удлиненные. Сосредоточенными называют заряды, имеющие относительно изометрическую форму (шар, куб и др.

), для которых отношение максимального линейного размера LЗ к минимальному d. З LЗ / d. З ≤ 3. Удлиненными называют заряды, для которых LЗ/ d. З > 3. 3) По конструкции заряды делятся на сплошные и рассредоточенные. Сплошной заряд не разделяется на отдельные части промежутками, тогда как в рассредоточенном заряде между отдельными его частями находится воздух или инертный материал.

Разрушение горных пород взрывом, 2010 1

4) По характеру своего действия на твердую среду заряды ВВ делятся на заряды камуфлета, заряды рыхления и заряды выброса.

а б в Схема действия взрыва различных зарядов: а – заряд камуфлета; б – заряд рыхления; в – заряд выброса Действие заряда камуфлета приводит только к разрушению массива породы вокруг заряда, но не проявляется на обнаженной поверхности.

Действие заряда рыхления проявляется в дроблении и вспучивании горной породы в пределах воронки взрыва (без образования видимой воронки) от центра заряда до обнаженной поверхности. Заряд выброса вызывает дробление и выброс горной породы за пределы воронки взрыва. Разрушение горных пород взрывом, 2010 2

Действие взрыва сосредоточенного заряда в твердой однородной безграничной среде При взрыве сосредоточенного заряда в твердой однородной безграничной среде на значительном удалении от обнаженной поверхности (заряд камуфлета) разрушение происходит в результате совместного действия ударной волны и газообразных продуктов взрыва. σсж σр σр σсж III II I Схема действия взрыва заряда в твердой однородной безграничной среде: I – зона вытеснения; II – зона раздавливания; III 1 – зона трещинообразования; IV – зона упругих 1 а деформаций; 1 – радиальные трещины, возникающие за счет действия растягивающих напряжений во фронте волны напряжений; 1 а – развитие трещин в результате действия газообразных продуктов взрыва; 2 – кольцевые (сферические) трещины, возникающие при 2 смещении пород в сторону зарядной камеры при падении в ней давления Разрушение горных пород взрывом, 2010 3

Зоны вытеснения и раздавливания распространяются в скальной горной породе на величину, не превышающую радиуса заряда rо. По мере удаления от заряда амплитуда и скорость распространения ударной волны резко снижается, и на расстоянии 5 -6 радиусов заряда ударная волна превращается в волну напряжения, скорость которой равна скорости звука в породе.

Зона, характеризующаяся развитием радиальных трещин, называется зоной трещинообразования III. Ее размер обычно составляет 40 – 50 радиусов заряда rо.

При взрывании заряда на значительном расстоянии от обнаженной поверхности продукты взрыва, обладая достаточно высокими энергетическими характеристиками, уже не могут совершить дальнейшей механической работы по разрушению породы.

За счет теплообмена с горными породами продукты взрыва охлаждаются, происходит разгрузка и смещение пород в сторону зарядной камеры, в результате чего образуются кольцевые (сферические) трещины. Данные трещины могут располагаться только в промежутке между ранее образованными радиальными трещинами. Разрушение горных пород взрывом, 2010 4

Действие взрыва сосредоточенного заряда в твердой однородной среде при наличии обнаженной поверхности 3 4 1 1 а 2 Схема действия взрыва заряда в твердой однородной среде при наличии обнаженной поверхности: 1 – радиальные трещины, возникающие за счет действия растягивающих напряжений во фронте волны напряжений; 1 а – развитие трещин в результате действия газообразных продуктов взрыва; 2 – кольцевые (сферические) трещины, возникающие при смещении пород в сторону зарядной камеры при падении в ней давления; 3 – трещины, возникающие в результате совместного действия прямой и отраженной волны напряжений; 4 – откольные трещины Разрушение горных пород взрывом, 2010 5

Воронка взрыва и ее элементы. Классификация зарядов по показателю действия взрыва Различают следующие элементы вороник взрыва: линия наименьшего сопротивления (л. н. с.

) W – кратчайшее расстояние от центра заряда до ближайшей обнаженной поверхности; радиус воронки взрыва r; угол раствора воронки взрыва α; радиус действия взрыва заряда R.

r Элементы воронки взрыва заряда W Разрушение горных пород взрывом, 2010 6

Характер действия взрыва заряда в среде, кроме того, определяется показателем действия взрыва: .

В зависимости от величины показателя действия взрыва различают: заряды нормального выброса (n = 1); заряды усиленного выброса (n > 1); заряды уменьшенного действия (n < 1).

При n ≈ 0, 7 видимой воронки от взрыва заряда не образуется и по действию он является зарядом рыхления. При n ≈ 0, 5 (заряд камуфлета) данный показатель теряет физический смысл, поскольку воронки взрыва не образуется. Разрушение горных пород взрывом, 2010 7

Принципы расчета сосредоточенных зарядов Расчет массы заряда ВВ, необходимого для получения воронки выброса, основан на принципе пропорциональности, согласно которому масса заряда Q прямо пропорциональна объему взрываемой горной массы V: Q ~ V.

Для зарядов нормального выброса (n = 1) при взрыве образуется конусообразная воронка, угол при вершине которой составляет 900. Объем такой воронки равен объему конуса: . Учитывая, что при n = 1 r = W, и приняв π ≈ 3, получим.

Разрушение горных пород взрывом, 2010 8

Коэффициентом пропорциональности q между массой заряда Q и объемом взрываемой горной массы является удельный расход ВВ. Удельный расход ВВ характеризует массу ВВ, необходимую для разрушения 1 м 3 горной породы. Таким образом, масса сосредоточенного заряда определится по формуле: .

При показателе взрыва n, отличного от единицы, расчет величины сосредоточенных зарядов производится по формуле М. М. Борескова: . При значении л. н. с. более 25 м формула М. М. Борескова дает заниженные результаты. В этом случае расчет ведется по формуле Союзвзрывпрома: .

Разрушение горных пород взрывом, 2010 9

Источник: https://present5.com/lekciya-10-klassifikaciya-zaryadov-vv-zaryadom-vv-nazyvaetsya/

Book for ucheba
Добавить комментарий