При п^>2 видимую глубину |
воронки можно |
определить по |
|
формуле |
|
|
(72) |
р = w 4- £ ь |
|
||
где —радиус сферы сжатия. |
|
по |
приближенной |
Радиус сферы сжатия можно вычислять |
|||
формуле: |
з __ |
|
|
7?! = 0,62 |
|
(73) |
|
vUQ дм, |
|
||
где Q — величина заряда в кг\ |
|
учитывающий свой |
|
U — коэффициент пропорциональности, |
|||
ства пород (табл. 61). |
|
|
|
Рис. 83. Видимая глубина воронки
|
Значения коэффициента |
Таблица 61 |
|
U |
|
|
Взрываемая среда |
Значение U |
Скальные породы- .................................... |
10 |
|
Грунт |
средней плотности . . . . |
150 |
Глина......................................................... |
250 |
|
На рис. 83 |
обозначены высота навала |
в его наивысшей точке |
(у) и ширина навала (.г). Максимальная высота навала наблю дается вблизи борта воронки выброса.
Величины z/их зависят |
также |
от показателя |
выброса п и |
определяются по формулам: |
|
|
|
|
0,6-т0.75 |
W м, |
(74) |
х = 5nw м.
На основе обобщения практических данных выведена формула для определения расстояния а между зарядами усиленного вы
267
броса в зависимости от длины ЛЫС (да) и величины показателя выброса:
а — 0,5да (1 + п) м. |
(76) |
Отношение расстояния а между зарядами к ЛНС (да) |
назы |
вается относительным расстоянием между зарядами и обозначает ся буквой т. Тогда
а = mw. |
(77) |
Для зарядов усиленного выброса расстояние между зарядами в зависимости от п принимается:
Показатель выброса п .... |
\ |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
Относительное расстояние т . |
1 |
1,25 |
1,5 |
1,8 |
2 |
Для зарядов рыхления расстояние а между зарядами прини
мается в пределах 0,8—1,5да. Верхний |
предел |
устанавливается |
при легковзрываемых, а нижний — при |
трудновзрываемых поро |
|
дах. |
|
эмпирические фор |
Изложенные теоретические представления и |
||
мулы являются основой расчета параметров взрывных работ, наи более широко применяемых в практике.
Следует отметить, что большая группа советских ученых дея тельно занимается разработкой теории действия взрыва.
Так, например, проф. Г. И. Покровский распространяет на грун
ты теоретические закономерности взрывов зарядов в воздухе, условно принимая, что:
1) при взрыве происходят интенсивные неупругие деформации породы и порода ведет себя как вполне неупругая среда;
2) грунт из воронки выбрасывается по направлению радиусов, исходящих из центра заряда с начальными скоростями инач> про порциональными весу заряда Q и обратно пропорциональными кубу расстояния от центра заряда до поверхности породы R и объемному весу грунта у.
Исходя из этих положений, проф. Г. И. Покровский предложил
следующую формулу для расчета величины зарядов выброса: |
|
Q = -±_ w7/(l* 4 «V. |
(78) |
30 000 |
|
Формула выведена для обычных ВВ. |
до |
Проф. О. Е. Власов в разработанной им теории исходит из |
пущения несжимаемости однородной среды, окружающей заряд;
это допущение дает возможность построить скоростное поле, воз никающее при взрыве заряда, и вычислить: а) начальную скорость частиц среды у поверхности заряда; б) среднюю начальную ско рость частиц среды в пределах воронки выброса и в) величину начальной скорости наиболее удаленных от центра взрыва частиц среды внутри воронки. В результате достигается возможность
268
определить необходимую величину радиуса заряда, при котором частицы среды получили бы минимальную, но вполне достаточ ную для выброса начальную скорость.
Исходя из того, что вес заряда Q пропорционален радиусу за ряда, О. Е. Власов предложил следующую формулу для расчета
зарядов:
9
|
q = |
/1 I |
4 |
. |
|
(Ll-ZLj |
|
||
где К — удельный расход ВВ в |
кгДи3; |
|
|
|
w — длина |
ЛНС в м; |
|
|
|
п — показатель выброса. |
Мельников |
|
||
Член-корр. |
АН СССР Н. В. |
|
||
(79)
на основании известно
го положения п= предложил значение f(n) для зарядов
рыхления принимать в зависимости от величины ЛНС:
|
(»+!-/<„ |
i/'^+J)" |
|
|
||||||
|
/(<■) = 5, |
|
(80) |
|||||||
|
|
|
2 |
г 2w3 |
|
|
|
|
|
|
где Kw—поправка к ЛНС, определяемая по формуле |
|
|||||||||
|
Kw - |
/ |
/ w 4- 1 |
, |
\ |
|
|
|
||
|
w Ц/ |
w |
|
1 |
у • |
|
|
|
||
По Н. В. |
Мельникову, |
с увеличением |
|
ЛНС (w) уменьшается |
||||||
/ (п) и будет иметь значение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Wu................ |
............................ |
12 |
0,68 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
||
/(«).................................... |
|
1 |
0,55 |
0,47 |
0,4 |
0,38 |
0,37 |
|||
Подставив |
значение f(n) в |
формулу общего |
вида |
и проведя |
||||||
некоторые упрощения, Н. В. Мельников рекомендует рассчитывать заряды рыхления по следующей формуле:
з
Q — qw3 -------- |
кг |
(81) |
\ 2w |
I |
|
Проф. А. Ф. Сухановым, канд. техн, наук М. П. Бродским и др.
•было предложено определять необходимую величину заряда в за
висимости не только от объема воронки взрыва, но и от ее боковой
поверхности. Это предложение основано на том. что газы взрыва,
воздействуя на окружающую среду, должны преодолеть значитель ные силы сцепления частиц среды по всей боковой поверхности
воронки взрыва.
269
Впервые эту мысль высказал М. М. Фролов. В своей работе «Исследования о минных горнах», опубликованной в 1868 г., М. М. Фролов писал: «...полное сопротивление, представляемое твердыми срединами, должно быть выражено не кубом линии:
взрыва, но двухчленом, первый член которого заключает в себе
куб. а второй — квадрат линии взрыва».
Второй член, по М. N\. Фролову, отражает влияние сил «сцеп
ления на поверхности воронки, где происходит отделение выбрасы
ваемой породы». В |
общем |
виде эту зависимость М. М. Фролов, |
|||
выразил |
приведенной |
в той |
же работе формулой |
||
|
|
|
Q = |
4- a2w2, |
|
где |
|
Q — необходимая |
величина заряда в ка; |
||
01 |
и |
w — длина ЛНС в ж; |
|
||
а2 — некоторые коэффициенты, значения которых «для: |
|||||
|
|
разных средин должны быть определены из опытов». |
|||
Это предложение выдающегося русского ученого по взрывному делу заслуживает дальнейшей теоретической и экспериментальной
разработки.
В настоящее время под руководством члена-корр. АН СССР
Н. В. Мельникова работниками Производственно-эксперименталь ного управления треста Союзвзрывпром и Института горного дела АН СССР ведутся производственно-экспериментальные работы поизучению действия зарядов, окруженных воздушной полостью. Эксперименты показали, что если заложить на глубину 2 м заряд, рассчитанный с показателем п=1,5 и окруженный полостью, при мерно в 12 раз больше объема заряда, то взрыв такого заряда, даст видимую глубину воронки, равную глубине заложения заря да. При обычных взрывах с 1,5 видимая глубина воронки по лучается не более 0,66 w. Полученные экспериментальные данные
позволяют предполагать, что при установлении оптимальной по лости вокруг зарядов выброса получаются весьма обнадеживаю щие результаты.
§ 57. Принцип расчета удлиненных зарядов
При взрыве удлиненного заряда образуются три сферы так же,
как и при взрыве сосредоточенного заряда, однако форма этих сфер иная. Ранее существовало мнение, что если, заряд имеет дли ну, равную или меньшую 60 его диаметров, то сферы имеют форму эллипсоида вращения, а если заряд имеет длину больше 60 диа метров, тогда сферы имеют форму цилиндра, оканчивающегося полуэллипсоидами вращения. В настоящее время работами канд. техн, наук Е. Г. Баранова доказано, что при удлиненном заряде получаются цилиндрические сферы, оканчивающиеся двумя полу эллипсоидами вращения.
При наружном действии удлиненного заряда воронка получает ся в виде «корыта», у которого борта параллельны заряду, а тор-
270