Билет №14

1. Методы определения чувствительности вв к удару.

Испытание ВВ на чувствительность к удару. Это испытание основано на действии удара груза определенной массы, свободно падающего с некоторой высоты на слой ВВ, помещенный между поверхностями стальных роликов.

В соответствии с ГОСТ 4545—48 характеристикой чувствитель­ности ВВ к удару является частость возникновения взрывов, наблю­даемых в 25 опытах при падении груза 10 кг с высоты 25 см.

Испытание производят на копре К-44-П (конструкции Куйбышев­ского индустриального института), состоящем из направляющих, груза, который может закрепляться на определенной высоте и при освобождении падать между напра­вляющими, и массивной наковальни. Если помещать навеску ВВ непо­средственно на поверхность наковаль­ни, то практически невозможно обе­спечить воспроизводимые условия удара в разных опытах. Поэтому навеску ВВ помещают в специальный штемпельный приборчик, состоящий из поддона, муфты и двух стальных роликов

Согласно ГОСТ 4545—48 навеску испытуемого ВВ массой 0,05 г, равномерно распределяют между торцевыми поверхностями роликов, которые помещены в муфту приборчика.

Груз массой 10 кг устанавливают на высоте 25 см. Приборчик помещают в центрирующую обойму на наковальне копра и нажатием спускового механизма сбрасывают груз на приборчик.

Результат удара определяют по звуковому эффекту, вспышке и дымообразованию или по обугливанию ВВ после удара. Если удар не сопровождался перечисленными явлениями, то считают, что произошел «отказ».

На результаты испытания сильно влияет качество обработки роликов, которое проверяют для каждой партии роликов испытанием на чувствительность к удару эталонного ВВ — тетрила. Его дважды перекристаллизовывают из ацетона и отбирают фракцию между си­тами № 25 (размер отверстий 0,28 мм) и № 32 (размер отверстий 0,20 мм). Такой тетрил должен давать от 44 до 56% взрывов.

Специальные технические приспособления, предназначенные для создания начального импульса, способного вызывать устойчивую детонацию зарядов промышленных ВВ, называют средст­вами взрывания (СВ).

2. Конструкция скважинного заряда. Инициирование прямое и обратное. Промежуточный детонатор. Забойка , ее назначение. Параметры размещения зарядов на уступе.

Под конструкцией заряда понимают:

1. Форму и расположение заряда ВВ в зарядной камере;

2. Место расположения инициатора в заряде;

3. Величину и качество забойки.

В зависимости от формы зарядной камеры заряд ВВ может быть:

1. Удлиненный (колонковый), когда длина его больше не менее чем в 3 раза поперечного сечения;

2. Сосредоточенный, определяемый формами зарядной камеры — сферический, кубический и т. д;

3. Рассредоточенный.

Рассредоточение заряда может быть осуществлено либо остав­лением пустот между частями зарядов ВВ или зарядом и забойкой, так называемых воздушных промежутков, либо промежутки между частями заряда заполняют различными инертными материалами.

Инициирование всего заряда или каждой его части можно осу­ществлять одним или несколькими детонаторами или детонирующим шнуром.

Место инициирования колонкового заряда оказывает существен­ное влияние на эффективность взрыва. При расположении боевика в заряде ВВ первым от устья шпура способ инициирования называют прямым, а при расположении патрона боевика у забоя шпура или скважины — обратным.

Для детонации малочувствительных ВВ необходим мощный на­чальный импульс, осуществляемый с помощью более чувствительных и мощных ВВ, в связи с чем весьма важным является определение места расположения патрона-боевика в колонковом заряде для ини­циирования всего заряда.

Коэффициенты заполнения шпура по сечению и плотность ВВ связаны с конструкцией заряда и определяют его объемную концен­трацию энергии.

На основании теоретических и экспериментальных работ, про­веденных под руководством акад. Н. В. Мельникова, разработаны теоретические основы по выбору наиболее целесообразной конструк­ции колонкового заряда и выполнены инженерные расчеты по опре­делению параметров воздушных промежутков при взрывании зарядов в различных горно-геологических условиях.

Сущность этого метода ведения взрывных работ заключается в том, что для эффективного использования энергии взрыва колон­ковых зарядов с точки зрения дробления среды необходимо рассре­доточение последних по длине шпура или скважины с оставлением между ними воздушных промежутков. Физический смысл происхо­дящих при этом явлений состоит в том, что при рассредоточении осуществляется снижение пикового давления ударной волны и равно­мерное перераспределение энергии ВВ по всей длине скважины или шпура в результате чего увеличивается полезное использование энергии взрыва. Это обеспечивает получение равномерного дробле­ния горной массы заданной кусковатости из условий максимального использования погрузочно-транспортных средств, снижения рас­хода ВВ и стоимости работ.

При наличии в заряде воздушных промежутков время воздей­ствия продуктов взрыва на взрываемую среду удлиняется, тем са­мым создаются условия эффективного ее разрушения.

Напряжения, возникающие в среде при взрыве зарядов с возду­шными промежутками в первый период времени ниже, чем при обычных. В то же время в разрушаемом массиве разрыв поверхно­стного слоя происходит быстрее, чем при обычных зарядах. Таким образом, при наличии воздушных промежутков снижаются скорости распространения процесса возмущения среды в начальный период, удлиняется время взрывного воздействия на среду и снижается пиковое давление с сохранением энергии и последующим перерас­пределением ее для дополнительного разрушения среды. При этом общий объем разрушения увеличивается с улучшением качества дробления. При такой конструкции заряда на открытых работах достигается существенное снижение расхода ВВ и снижается вы­ход негабарита.

Производство взрывных работ с воздушными промежут­ками можно применять для всех горных пород и при всех типах ВВ. Воздушные промежутки можно образовать с по­мощью деревянных катушек, картонных цилиндров, бумажных пыжей и т. п. Размеры воздушных промежутков и их количе­ство в скважине зависят от горно-геологических условий и длины заряда ВВ.

Акад. Н. В. Мельников и докт. техн. наук Л. Н. Марченко реко­мендуют при высоте уступа до 20 м и относительной однородности пород рассредотачивать заряд на две-три части. В скважинах более глубоких количество рассредоточений может быть и больше. Расчет параметров таких зарядов производится по схеме, показанной на рис. 204.

Общую массу скважинного заряда определяют из выражения

где q - удельный расход ВВ, кг/м³; а - расстояние между скважинами, м; W₁ - линия наименьшего сопротивления по подошве; Ну — высота уступа, м. Масса нижней части заряда

Масса верхней части заряда

Высота воздушного проме­жутка

,

где - длина заряда, м, - в слабых породах уменьшается до 0,17, а с увели­чением крепости пород длина воздушного пространства рас­тет до 0,35; Р — вместимость 1 м скважины, кг.

Длина забойки может быть определена из выражения

где L — глубина скважины, м.

Скважинные заряды

Технология взрывной отбойки руды и пород на открытых разра­ботках включает методы скважинных (вертикальных, наклонных), котловых, камерных и шпуровых зарядов.

Наиболее распространенным как в нашей стране, так и за рубе­жом является метод отбойки зарядами в вертикальных скважинах различного диаметра. Скважины бурят рядами на некотором расстоя­нии от кромки уступа. Глубина скважин, как правило, превышает высоту уступа на величину перебура. Различают однорядное и много­рядное взрывание. Число рядов зависит от типа погрузочно-транспортного оборудования и принятой технологии. Диаметр скважин зависит от крепости взрываемых пород, высоты уступа, расстояния

между скважинами и других горнотехнических факторов. В на­стоящее время в основном бурят скважины диаметром 100— 300 мм.

Существует небольшое число мелких предприятий, где еще при­меняют шпуровой метод отбойки.

Скважинные заряды по конструкции разделяются на три группы (рис. 261).

К первой группе относятся заряды, в которых эффект взрыва регулируется за счет пространственного расположения скважин и рассредоточением зарядов в них (рис. 261, а, б, в, г). Ко второй группе относятся заряды, эффект взрыва в которых можно менять путем подбора ВВ, расположения инициатора, сближения скважин. К ним также относят и комбинированные скважинные заряды (рис. 261, д, е, ж, з). К третьей группе относятся скважинные заряды, в которых управление действием взрыва достигается за счет изменения формы ^зарядной камеры (рис. 261, и, к, л, м).

При взрывании скважинных зарядов на уступе бывают случаи, когда одновременно взрывается несколько сотен тонн ВВ. Произ­водство такого массового взрыва осуществляется по специальному проекту буровзрывных работ (БВР), который включает вводную часть, содержащую основные данные о взрыве, характеристику по­род, место взрыва и его описание, технологию буровых работ и сред­ства бурения скважин, их глубину, расположение и направление, технологию взрывных работ (тип применяемого ВВ, метод взрыва­ния, конструкцию заряда, величину заряда, метод расчета охраны близко расположенных зданий и сооружений от действия взрывной волны и разлета кусков разрушаемой породы, схему взрывной сети, ее расчет и монтаж, охрану ВМ на блоке, сигнализацию и охрану опасной зоны производства взрывных работ); распорядок проведе­ния взрыва и выполнения отдельных операций по времени, назначе­ние ответственных лиц за выполнение каждой операции; акт готов­ности блока к заряжанию; графический материал — план располо­жения скважин в масштабе 1:500, схему монтажа взрывной сети, конструкцию заряда, конструкцию боевика.

Проект БВР на открытых работах составляется техническим отделом рудника (карьера), согласовывается с исполнителями и утверждается главным инженером рудника (карьера).