В шпурах, скважинах и рукавах камерой служит дальняя часть этих выработок.
При сосредоточенных зарядах значительной величины объем
зарядной камеры определяется по формуле |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
v3ap = 4-м3’ |
|
|
(бо |
||
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
где |
Q |
— вес заряда в |
т; |
|
|
|
|
|
||
|
А |
— плотность ВВ в заряде в т/м3; |
|
|
|
|
||||
|
Kv—коэффициент, значение которого в зависимости от спо |
|||||||||
|
|
соба крепления зарядной камеры и условий заряжания |
||||||||
|
|
принимается |
по табл. 56. |
|
|
Таблица 56 |
||||
|
|
|
|
Значения коэффициента |
Kv |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Вид крепления |
камеры |
|
Способ |
заряжания |
|
Значение |
|||
Без |
крепления |
|
|
Порошкообразным ВВ |
насыпью |
1,1 |
||||
То же |
|
|
|
ВВ в изолированных |
мешках |
|
1,3 |
|||
Вразбежку неполными |
дверны- |
|
|
|
|
1.3 |
||||
ми окладами |
|
|
Порошкообразными ВВ насыпью |
|
||||||
Сплошное |
|
|
То |
же |
|
|
|
1,45 |
||
Вразбежку неполными |
дверны- |
в изолированных |
мешках |
|
1.6 |
|||||
ми окладами |
|
|
ВВ |
|
||||||
Сплошное |
|
|
То же |
|
|
|
1,8 |
|||
|
После размещения заряда в зарядной камере прилегающие к |
|||||||||
ней выработки заполняются каким-либо |
инертным |
материалом. |
||||||||
Процесс заполнения выработок называется забойкой. |
|
|||||||||
|
|
§ 54. Действие взрыва на окружающую среду |
|
|||||||
При взрыве |
заряда ВВ в |
неограниченной |
среде |
происходят |
||||||
следующие явления. В результате весьма быстрого превращения
ВВ с образованием газов, происходящего со скоростью несколько
тысяч метров в секунду, стенки зарядной камеры подвергаются
динамическому удару. Вследствие этого возникает ударная волна,
которая распространяется по окружающей среде во все |
стороны |
||||
и проявляет разрушающее действие. |
|
|
|
||
По данным О. Е. Власова, скорость ударной волны V равна |
|||||
скорости |
распространения звука |
во |
взрываемой среде и |
опреде |
|
ляется по |
формуле |
|
|
|
|
|
Г |
7 |
’ |
|
|
где g — ускорение силы тяжести |
(9,81) в |
м/сек2; |
|
||
Е — модуль ’упругости в кг/м2; |
среды |
в кг/м3. |
|
||
у — объемный вес взрываемой |
|
||||
В табл. 57 даны вычисленные скорости ударных волн для неко торых пород.
258
|
Скорости ударных волн |
|
Таблица 57 |
|
|
|
|
||
Наименование горных пород |
Объемный вес |
Модуль |
Скорость удар |
|
в кг[м2 |
упругости |
ной волны |
||
|
|
|
в кг[см2 |
в лЦсеи |
Гранит . . |
... ..................... |
3 000 |
490 000 |
4 000 |
Известняк ... |
...... |
2 600 |
420 000 |
3 970 |
Песчаник . . |
....... |
2 200 |
180 000 |
1 600 |
После прохождения ударной волны окружающая среда испы тывает давление сильно сжатых газов взрыва, в результате кото рого создаются движения частиц среды, отделяющихся под дей
ствием скалывающих и раздавливающих напряжений. Эти напря жения имеют максимальную величину у поверхности зарядной камеры и уменьшаются по мере удаления ог нее.
В непосредственной близо
сти от заряда, где образуются
наибольшие напряжения, среда уплотняется и измельчается.
Сферическая зона радиусом /?1 (рис. 80), в пределах которой среда уплотняется и измель чается, называется сферой сжатия или измельче ния.
Сферу сжатия окружает
следующая зона, в пределах которой величины напряжений
значительно меньше, чем в сфе ре сжатия, но еще достаточны
для разрушения (разрыхления)
материала среды.
Сферическая зона с радиу сом R2, в пределах которой про исходит разрушение (разыхле-
ние) среды, называется сфе рой разрушения или разрыхления.
Рис. 80 Сферы действия взрыва
/ — сфера сжатия; 2 — сфера разрушения: i — сфера колебаний
ко |
За пределами сферы разрушения взрыв вызывает в среде толь |
|
колебания. Соответствующая сферическая |
зона с радиусом |
|
/?з |
называется сферой колебания. |
заряда в неогра |
|
Некоторые авторы при рассмотрении взрыва |
|
ниченной среде выделяют между сферами сжатия и разрушения еще сферу выброса. При неограниченной среде такое утверждение неправильно, так как в этих условиях выброса быть не может.
Заряд, взорванный в среде и не производящий видимого дей ствия на поверхности, называется зарядом внутреннего действия
(зарядом камуфлета).
*17 |
2ГЧ |
Заряды, которые производят действие на земной поверхности, называются зарядами наружного действия. Действие заряда на земную поверхность бывает различным и зависит от того, насколь ко радиус сферы разрушения превысит расстояние от центра за ряда до поверхности. При незначительном превышении действие заряда ограничивается выпучиванием среды и трещинообразова-
кием в пределах конусообразной воронки, образуемой взрывом.
|
|
Приближая заряд |
к |
сво |
|||
|
|
бодной поверхности, можно до |
|||||
|
|
стигнуть при взрыве такого по |
|||||
|
|
ложения, когда среда в преде |
|||||
|
|
лах прямоугольного |
конуса |
||||
|
|
MQT (рис. 81) будет раздроб |
|||||
|
|
лена на различные по величине |
|||||
|
|
части. Заряды, |
производящие |
||||
|
|
такое действие, называются з а- |
|||||
|
|
рядами |
нормального |
||||
|
|
дробления, (зарядами рых |
|||||
|
|
ления) . |
|
заряда |
нор |
||
Рис. 81. |
Схема действия заряда нормаль |
При взрыве |
|||||
мального |
дробления в |
преде |
|||||
|
ного дробления |
||||||
|
лах конуса |
mQt, находящегося |
|||||
|
|
||||||
|
|
внутри конуса |
(воронки) |
нор |
|||
мального дробления MQT, среда не только дробится, но и подни мается газами взрыва выше уровня свободной поверхности МТ. Ко
нус mQt называется конусом выброса или воронкой выброса.
В результате взрыва на поверхности образуется конусообразная воронка незначительной глубины с радиусом г, который называется радиусом воронки выброса.
Только при наружном действии заряда образуется воронка вы
броса.
Образующую R конуса (воронки) выброса mQt называют р а- диусом сферы выброса.
Образующая Rt конуса (воронки) нормального дробления яв
ляется радиусом сферы разрушения (дробления). Ра
диус Г[ называют радиусом воро.нки нормального дробления.
Кратчайшее расстояние от центра заряда до свббодной поверх ности называется линией наименьшего сопротивле-
н и я1, обозначается буквой w и выражается в метрах.
Из приведенной схемы видно, что явление выброса имеет место в тех случаях, когда радиус сферы разрушения R\ превышает дли ну линии наименьшего сопротивления (ЛНС) w на некоторую ве личину Sp .
Из прямоугольного конуса (воронки) следует, что r\ = w
1 Далее в учебном пособии линия наименьшего сопротивления будет назы ваться сокращенно ЛНС.
260
ИЛИ —~ 1 •
W
Согласно определению
SP = Ri~ w-
Из прямоугольных треугольников можно легко определить, что
Rl==1^2<w2 = l,41w.
Подставив найденное значение /?, в равенство, получим:
Sp = 1,41w — w = 0,4 lw.
Следовательно, воронка нормального дробления образуется за
рядом, |
у которого радиус дробления /?1 = 1,41 w, а величина SP = |
= 0,41 |
w. |
По мере приближения заряда той же величины к свободной по верхности радиус воронки выброса г увеличивается.
Воронку выброса принято характеризовать отношением вели
чины радиуса г к длине ЛНС w, это отношение называется пока зателем действия взрыва заряда и обозначается буквой и:
г
— — п. W
Заряд, образующий в момент взрыва воронку выброса с радиу
сом r — w, называется зарядом |
нормального |
выброса. |
|
В этом случае |
|
|
|
|
п—-— — 1. |
|
|
|
W |
|
|
ся |
Заряды, образующие воронки с показателями п>\, называют |
||
«зарядами усиленного |
выброса, а с |
показателями |
|
л<1—зарядами уменьшенного выброса. |
|||
• |
Заряды усиленного выброса имеют значения показателя п от 1 |
||
до 3, а заряды уменьшенного выброса — менее Т, но не менее 0,5. Заряды уменьшенного выброса относятся к зарядам рыхления.
Глава XII
РАСЧЕТ ЗАРЯДОВ
§ 55. Принцип расчета сосредоточенных зарядов
При взрыве заряда, действие которого проявляется на поверх ности, образуется конусообразная воронка, в процессе образова ния которой энергия ВВ затрачивается на дробление, преодоление силы тяжести взрываемой среды и на .отрыв ее по образующей во ронки взрыва. Учитывая, что на современном этапе развития тео
261