- •Министерство образования и науки Украины
- •Разрушение горных пород взрывом
- •Содержание
- •Предисловие
- •Раздел I Взрывчатые вещества и средства их инициирования
- •Глава 1
- •1.1. История создания и применения взрывчатых веществ
- •1.3. История развития теории взрыва
- •Глава 2
- •2.1. Понятие о взрыве и взрывчатом веществе
- •2.2. Взрывные реакции. Кислородный баланс
- •2.3. Ядовитые газы взрыва
- •2.4.1. Определение объёма газов, выделяющихся при взрыве вв.
- •2.5. Детонация вв
- •2.6. Кумуляция
- •2.7. Характеристики (показатели) взрыва
- •Глава 3 Взрывчатые химические соединения
- •3.1. Инициирующие взрывчатые вещества
- •3.2. Нитросоединения
- •3.3. Нитроэфиры
- •3.4. Селитры
- •Глава 4 Промышленные взрывчатые вещества
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Основные компоненты взрывчатых механических смесей
- •4.4. Основы теории предохранительных взрывчатых веществ
- •4.5. Принципы построения предохранительных вв
- •4.6. Определение предохранительных свойств вв
- •4.7. Свойства и рецептура промышленных вв
- •Глава 5
- •5.1. Огневое взрывание
- •5.2. Электрическое взрывание
- •5.3. Электроогневое взрывание
- •5.4. Бескапсюльное взрывание
- •5.5. Неэлектрическая схема инициирования Нонель
- •Раздел II Взрывные работы
- •Глава 6 Действие взрыва заряда вв в горной породе
- •6.1. Классификация зарядов вв
- •6.2. Внутреннее действие взрыва заряда в горной породе
- •6.3. Наружное действие взрыва заряда в горной породе
- •6.4. Сейсмическое действие взрыва заряда на окружающую среду
- •6.5. Баланс энергии вв при взрыве
- •Глава 7
- •7.1. Основные параметры шпурового метода
- •7.2. Коэффициент использования шпуров
- •7.3. Классификация шпуров по назначению
- •7.4. Требования, предъявляемые к буровзрывным работам при проведении горных выработок
- •7.5. Паспорт буровзрывных работ
- •Глава 8*
- •8.1. Расчет заряда для одиночного шпура
- •8.2. Расчет параметров взрывных работ для забоев с одной открытой поверхностью
- •8.3. Расчет параметров взрывных работ для забоев
- •8.4. Расчет параметров взрывных работ для забоя лавы
- •8.5. Расчет параметров взрывных работ для забоев бутовых штреков
- •8.6. Основные правила составления схемы расположения шпуров
- •8.7. Особенности расчета паспортов бвр при проходке вертикальных шахтных стволов
- •Глава 9
- •9.1. Взрывные врубы с наклонными шпурами
- •9.2. Прямые врубы
- •9.3. Комбинированные врубы
- •Глава 10 Короткозамедленное взрывание
- •10.1. Физическая сущность
- •10.2. Параметры для шахт, опасных по газу или пыли
- •Глава 11
- •11.1. Организация и режим производства
- •11.2. Технология производства
- •Глава 12* Специальные виды взрывных работ
- •12.1. Контурное взрывание
- •12.2. Пластовое и внепластовое торпедирование
- •Глава 13
- •13.2. Орошение и осланцевание отложившейся угольной пыли
- •13.3. Предохранительная среда
- •Глава 14 Взрывные технологии при открытых горных работах
- •14.2. Расчет зарядов и ведение взрывных работ методом скважинных зарядов
- •14.3. Производство взрывных работ шпуровым методом и накладными зарядами
- •14.4. Степень дробления горных пород взрывом, способы ее определения и регулирования
- •Раздел III организация производства взрывных работ
- •Глава 15 Хранение взрывчатых материалов
- •15.1. Классификация складов вм
- •15.2. Базисные склады вм
- •15.3. Расходные склады вм
- •Глава 16
- •16.1. Персонал для взрывных работ
- •16.2. Учёт и выдача вм. Документация участка взрывных работ
- •16.3. Подготовка вм к взрывным работам. Маркировка вм
- •16.4. Уничтожение взрывчатых веществ и средств инициирования
- •Глава 17 Транспортирование взрывчатых материалов
- •17.1. Перевозка вм автомобильным транспортом
- •17.2. Спуск вм в шахту
- •17.3. Доставка вм по горным выработкам
- •17.4. Доставка вм к местам работы
- •Глава 18
- •18.2. Особенности организации производства взрывных работ на земной поверхности
- •Глава 19
- •19.1. Затраты на заработную плату
- •19.2. Затраты на материалы
- •19.3. Затраты, связанные с эксплуатацией буровой техники
- •19.4. Стоимость работ буровзрывного комплекса
- •Глава 20
- •20.1. Инструктивно-информационное обеспечение
- •20.2. Функции взрывника (мастера-взрывника) и его помощников
- •20.3. Меры ответственности должностных лиц и персонала взрывных работ
5.5. Неэлектрическая схема инициирования Нонель
Зарубежные фирмы (США, Швеция, Китай) разработали и широко применяют неэлектрические схемы инициирования, основанные на передаче ударной волны по трубчатому пластикатному высокопрочному волноводу со скоростью до 2 км/с. Это достигается за счет покрытия (напыления) внутренней его поверхности тончайшим слоем ВВ (типа тэна или октогена) с добавками тонкодисперсного алюминия. Масса навески ВВ составляет на 1 м волновода около 50 мг. Один конец волновода запаян, а на другом смонтирован герметический детонатор. Инициирование ударной волны в волноводе производится с помощью специальных пистолетов-стартеров, снаряжаемых капсюлями типа «Жевело» (Швеция), электрическим импульсом от взрывной машинки (Китай). Перед взрывом запаянный конец волновода обрезается. Инициирование возможно обычным КД и ЭД или петлей ДШ. Обрезка конца волновода не требуется, производится инициирование одновременно 20 и более волноводов, так как инициирование аналогично принципу применяемому для ДШ (рис. 5.20).
Вподземных условиях при использовании ВВ обычной чувствительности ВВ инициируют детонаторами нормальной мощности, а в случае водосодержащих ВВ, особенно на открытых горных работах, применяют прессованные шашки – промежуточные детонаторы, в которые устанавливают, как правило, два детонатора Нонель.
Системы удобны в монтаже, надежны и безопасны и все шире используются в горной промышленности зарубежных стран.
Детонатор нормальной мощности системы Нонель безотказно инициирует все ВВ нормальной чувствительности. Состоит из алюминиевого корпуса – стакана, на дно которого запрессованы заряды вторичного и первичного инициирующих ВВ; в алюминиевой трубке запрессован замедляющий состав, чувствительность которого обеспечивает его поджигание пламенем, распространяющимся в волноводе. Входящий волновод герметично закрепляется в дульце детонатора с помощью резиновой трубки.
Раздел II Взрывные работы
Взрывныминазываются работы, выполняемые посредством взрывания зарядов ВВ в целях отделения части горных пород от массива, дробления и перемещения их на некоторое расстояние.
Зарядомназывают определенное количество ВВ, подготовленное к взрыву.
В угольных шахтах взрывные работы ведут с применением небольших зарядов ВВ (массой в несколько сот граммов). При подземной разработке рудных месторождений с крепкими породами масса заряда достигает несколько десятков килограммов, при массовых взрывах в карьерах масса заряда ВВ может достигать несколько сот тонн.
Глава 6 Действие взрыва заряда вв в горной породе
6.1. Классификация зарядов вв
По способу приложения к разрушаемому объекту заряды делят на наружные (накладные) и внутренние. Заряд называют наружным, если он приложен к поверхности разрушаемого объекта,внутренним, если помещен внутри разрушаемой среды. В последнем случае в подлежащем разрушению массиве(объекте) создают углубление (шпур, скважину, камеру и др.), в которое помещают заряд, располагаемый внутри взрываемого объекта. Углубления делают с таким расчетом, чтобы только часть их была занята зарядом, часть, свободную от заряда, используют для размещения забойки.
Наружные (накладные) заряды применяют для дробления негабаритных блоков, а внутренние – при рыхлении горных пород с использованием шпуровых или скважинных зарядов, а также при строительстве каналов, канав, траншей, и т.д.
По построению (структуре, внутреннему состоянию) заряды разделяют на сплошные и рассредоточенные.
Сплошнымназывают заряд, не разделенный на отдельные части промежутками, или заряды, состоящие из нескольких примыкающих один к другому патронов ВВ,рассредоточенным– заряд, отдельные части которого (ярусы) разделены промежутками из пластичных или сыпучих материалов, воды, воздуха и т.д.
Инициирование отдельных ярусов осуществляется прокладкой ДШ вдоль заряда ВВ или размещением в каждом из них электродетонатора.
Сплошные заряды применяют, например, при проведение горных выработок обычным взрыванием. Использование рассредоточенных зарядов ВВ с воздушными промежутками – один из эффективных способов регулирования степени дробления горных пород взрывом на открытых работах. Его научные основы и технологические решения разработаны в ИГД им. А.А. Скочинского под руководством академика Н.В. Мельникова и профессора Л.Н. Марченко.
В угольных шахтах, опасных по газу или разрабатывающих пласты, опасные по взрыву пыли, рассредоточенные заряды с промежутками из песчаноглиняной смеси допускается применять в породном забое выработок, в которых не выделяется метан, и только во врубовых шпурах, а также при вскрытии выбросоопасных пластов сотрясательным взрыванием.
По форме (конфигурации) заряды разделяют на сосредоточенные и удлиненные.
Сосредоточенныезаряды по форме приближаются к шару, кубу. К ним относят также заряды, имеющие форму параллелепипеда или цилиндра, если их протяженность не превышает четырех-пяти размеров в поперечнике.
Удлиненные(колонковые) заряды имеют цилиндрическую форму, длина их более чем в 4…5 раз превышает размер в поперечнике.
При взрывных работах сосредоточенные заряды размещают в камерах или “котлах” и поэтому их называют камернымиили котловыми, удлиненные – в шпурах и скважинах и поэтому их называютшпуровыми, скважинными или цилиндрическими.
В зависимости от формы и величины заряда ВВ, а также способа размещения его относительно разрушаемого массива различают следующие методы взрывных работ: шпуровой; скважинных зарядов; камерных (котловых) зарядов; наружных (накладных) зарядов. Практически единственным методом взрывных работ в угольных шахтах является шпуровой. В зависимости от размеров зарядов и глубины расположения их от поверхности (три первые из перечисленных методов ведения взрывных работ) возможны два вида их действия: внутреннее и наружное.