43. Класифікація зарядів вр за умов: їх закладання; за форми; за розміром; за характером їх дії на оточуєче серидовище.
По форме различают следующие заряды :
• сосредоточенные ( заряды , имеющие форму шара, куба , цилиндра и т .п ., у которых отношение наибольшей стороны к наименьшей менее 3–5 единиц);
• удлиненные ( цилиндрические заряды , у которых отношение длины к
диаметру превышает 3–5 единиц, такие заряды называют еще колонковыми );
• фигурные ( условно образующие П-, Г -, Т- форму и другие заряды слож-ной формы );
• листовые ( отношение длины или ширины во много раз превышает тол-щину, обычно это заряды пластического ВВ).
По положению( закладання) :
• наружный или накладной ( заряд, помещаемый на взрываемый объект ,
применяют в основном для дробления негабарита , обрушения козырьков на уступах, в операциях по металлообработке );
• внутренний ( заряд, помещаемый внутрь взрываемого объекта – шпуры ,
скважины, камеры; применяют для отбойки минерального сырья , с целью его дробления и последующей переработки; для проведения подземных горных выработок , сооружения каналов, траншей и т .д .).
По характеру действия на среду:
• заряд камуфлета ( при взрыве разрушение, измельчение и трещинооб -разование происходят только вокруг места расположения заряда без проявле-ния видимых разрушений на открытой поверхности);
• заряд откола ( при взрыве происходит откол породы у открытой по-верхности и разрушение вокруг заряда);
• заряд рыхления ( дробление породы происходит в объеме, начиная от
места расположения заряда до открытой поверхности массива без ее выброса из зоны или воронки разрушения);
• заряд выброса ( вызывает дробление и выброс породы за пределы во -ронки взрыва).
44. Грунт является трехкомпонентной средой , состоящей из твердых частиц , жидкой и газовой фаз. Наличие воздуха в порах грунта сильно влияет на условия распространения в них ударных волн. При распространении ударной волны энергия взрыва расходуется на сближение твердых частиц за счет уменьшения объема пор , при этом разогрев воздуха в ударной волне приводит к повышению температуры твердых частиц ( затрачивается ~90% энергии ВВ). Зона уплотнения будет во много раз больше зоны уплотнения в слабо пористых грунтах.
Разрушение грунта происходит главным образом за счет запаса кинетической энергии, приобретенной средой при расширении продуктов взрыва ( разрушение под действием волн напряжений в грунтах незначительны). Вокруг заря да при взрыве образуется расширяющаяся сферическая полость, заполненная газами взрыва , которая при приближении к открытой поверхности приобретает грушевидную форму , большая ось которой совпадает с ЛНС заряда.В водонасыщенных грунтах энергия передается преимущественно по во -де . Поэтому действие взрыва в таких грунтах по своему характеру, как и при взрывах в воде , близко к гидростатическому давлению, направленному одинаково во все стороны . В неводонасыщенных ( сухих ) грунтах, так же как и в твердых телах, напряженное состояние в каждой точке определяется двумя величинами – радиальным ( σn) и тангенциальным ( στ) напряжениями.
Изменение формы полости объясняется различной сопротивляемостью
перемещению участков массива. В нижней части полости расширения быстро прекращаются, в то время как размеры верхней части полости увеличиваются , уменьшая толщину слоя грунта , поднимаемого над полостью. В дальнейшем оболочка прорывается в верхней части и движение породы происходит за счет баллистического полета отдельных частиц – в грунте образуется воронка.
n – показник дії вибуху
R - радіус воронки,W - довжина лінії найменшого опору.
Розрізняють воронки викиду нормального (n = 1, r = W, кут при вершині конуса 90о), посиленого (n = 1, r > W, кут більше 90о), зменшеного (0,7< n < 1, r < W, кут менше 90о) викидів.
45.Механизм разрушения скальной монолитной породы взрывом сосредоточенного заряда ВВ принципиально отличается от механизма действия взрыва в грунтах. В скальной породе вблизи заряда под действием ударной волны и высокой температуры продуктов взрыва образуется зона сильно деформированной породы, Эту область называют зоной сжатия или измельчения, рис. 5.9.
Рис . 5.9. Схема распределения трещин в породе около места взрыва
( по Г.И . Покровскому):
а – зона сжатия ( измельчения); б – зона разрыхления
По мере удаления от заряда напряжения в волне сжатия быстро снижаются и на определенном расстоянии становятся меньше сопротивления породы раздавливанию , изменяется характер деформации, что приводит, соответствен -но и к изменению характера разрушения среды . Под действием прямой волны напряжений, распространяющейся от заряда ВВ, в породе в радиальном направлении возникают сильные сжимающие напряжения, а в тангенциальном – растягивающие , обеспечивающие появление радиальных трещин. В результате такого действия в породе нарушается связное строение , и она распадается на отдельные куски. Эту зону называют зоной разрыхления. В слоях более удаленных от заряда ударная волна вырождается в упругую волну , растягивающие и тангенциальные напряжения уменьшаются и становятся меньше величины сопротивления породы растяжению, связь между частицами среды не нарушается – имеют место лишь колебательные смещения частиц . Разрушение породы прямым действием волны за пределами этого расстояния не происходит. Сильно сжатая порода смещается в сторону центра заряда и участки породы, прилегающие к полости, испытывают напряжения растяжения в радиальном направлении: в породе появляются кольцевые тангенциальные трещины . Эта зона называется зоной сотрясения . Между зонами измельчения, разрыхления и сотрясения нет четких границ . Каждая из названных зон плавно переходит одна в другую и в целом эти
зоны называют зоной разрушения . Радиус зоны разрушения зависит от величины заряда , параметров ВВ. Очевидно, что чем больше заряд и его мощность, тем больше радиус действия взрыва .
При взрыве заряда вблизи открытой поверхности частицы среды под влиянием волны напряжений, достигшей этой поверхности, начинают свободно перемещаться в ее сторону, вовлекая в этот процесс все более отдаленные участки среды . Волна напряжений, дойдя до поверхности, отражается , и в массиве возникают растягивающие напряжения, рис. 5.10. При этом волна растяжения ,
распространяющаяся в массив , представляет собой фронт, который распространялся бы от мнимого заряда ВВ такой же массы , но находящегося над поверхностью на расстоянии , равном ЛНС реального ( взорванного) заряда .
Так как горная порода имеет в 10 – 30 раз меньшее сопротивление растягивающим нагрузкам по сравнению с сжимающими , то у открытой поверхности происходит разрушение массива отраженной волной с образованием трещин и
формированием откольной воронки . Отраженная волна " провоцирует" процесс разрушения породы от поверхности в глубь массива. Разрушения, вызванные отраженной волной, смыкаются с разрушениями, происшедшими ранее вокруг заряда , что приводит к разрушениям всего объема породы внутри воронки . В сторону массива породы разрушения не распространяются на заметные
расстояния , поскольку волны разрежения здесь нет, и порода испытывает только всестороннее сжатие .