Материал: Миндели, Э. О. Разрушение горных пород учебное пособие

В последнее время многие исследователи, в том числе и автор данной книги под удельным расходом ВВ подразумевает удельный расход энергии ВВ в килокалориях на 1 м3 взорванного мате­ риала. Учитывая, однако, что большинство горных предприятий и проектных институтов при расчете зарядов пользуются в основном удельным расходом ВВ в килограммах на 1 м3, мы сочли целесо­ образным не изменять принятой терминологии.

Первые попытки некоторых обобщений и рекомендаций относи­ лись к определению расхода ВВ еще в XVIII—XIX вв. Опираясь на опыт применения ВВ в военных целях, полагали, что разруши­ тельное действие взрыва находится в прямой зависимости между объемом взрывной среды и массой ВВ.

В России теоретическое обоснование выбора удельного расхода ВВ было дано проф. М. М. Протодьяконовым. На основании обобщения практики производства взрывных работ при проходке выработок в дореволюционном Донбассе; им предложены формулы для опреде­ ления удельного расхода ВВ:

приближенная

уточнепиая

д = 0,5 [ / 0 ,2 / - -i-].

Современные представления о процессах, происходящих при взрыве позволили установить взаимосвязь между отдельными па­ раметрами и степень их влияния друг на друга.

Удельный расход ВВ является функцией следующих параметров:

q — 4>{S, /, l, dnMIa),

где S — площадь сечения выработки, м2; I — глубина шпуров, м; dn — диаметр патронов ВВ, мм; / — коэффициент крепости пород по шкале проф. М. М. Протодьяконова; а — коэффициент использо­ вания шпура; А — плотность заряжания, г/см3; Н — глубина раз­ работки полезного ископаемого, м.

Установлено, что удельный расход с увеличением площади сече­ ния горной выработки при прочих равных условиях снижается и при площади сечений более 18—25 м2 становится примерно постоян­ ным. На основании многочисленных наблюдений была установлена эмпирическая зависимость удельного расхода ВВ от площади сечения выработки

Характер кривой, приведенной на рис. 153, показывает, что при S >> 18—20 м2 q зависит только от крепости пород, сечение же выработки не влияет на его величину. Зависимость удельного расхода от крепости пород показана на рис. 154, из которого видно, что удель­

331

ный расход ВВ с увеличением крепости пород возрастает. Однако при площади сечений горных выработок до 5 м2 на величину q коэффи­

332

Если зависимость удельного расхода ВВ от глубины разработки полезного ископаемого выразить в функции глубины разработки,

то получим q = 0,0000&ff-j- 0,0000003#2.

В результате проведенных исследований получено следующее уравнение множественной регрессии, с помощью которого можно описать с достаточной точностью и полнотой зависимость удельного расхода ВВ от выбранных q,кг/м3

параметров:

<7= ^(2,92 + 0 ,1 3 5 /+ ^ -

от типа ВВ в формуле (XXI.8)

приводится поправочный коэффициент I показателей полной работы взрыва данного ВВ, равный отношению к эталонному.

Поправочные коэффициенты для различных ВВ имеют следу­ ющие значения:

Уравнение множественной регрессии (XXI.8) помимо определе­ ния удельного расхода ВВ в зависимости от эксплуатационных условий позволяет также выявить факторы, позволяющие умень­ шить удельный расход ВВ.

С увеличением удельного расхода ВВ до определенного значения увеличивается степень дробления отбиваемой породы и как след­ ствие — производительность погрузочных машин. Однако при даль­ нейшем увеличении удельного расхода ВВ сверх оптимального на­ блюдается обратная закономерность — кусковатость породы заметно увеличивается. Это явление объясняется тем, что при взрыве увели­ ченных зарядов в зоне действия следующей серии зарядов вслед­ ствие уменьшения расстояния между шпурами и увеличения разме­ ров общей денапряженной зоны в породе легче образуются трещины. Производительность погрузки при прочих равных условиях повы­ шается с увеличением расхода ВВ и достигает максимума при опре­ деленном, но не максимальном удельном расходе.

При раздельной выемке удельный расход ВВ должен определяться отдельно для пласта полезного ископаемого и вмещающих пород.

333

Установлено, что в маломощных пластах и тонких жилах при их раздельной выемке вследствие большого влияния зажима величина удельного расхода возрастает.

В породной части забоя заряды в шпурах взрываются при нали­ чии двух свободных плоскостей, в связи с чем удельный расход ВВ на 1 м3 обуренной породы породного забоя должен составлять 45— 50% величины заряда угольного забоя при / < 5 и 55—60% при

/> 5 .

Взависимости от мощности применяемых ВВ удельный расход ВВ изменяется в пределах, близких к значениям переводных коэффи­ циентов.

Г л а в а XXII

СПОСОБЫ ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ

Чтобы вызвать взрыв заряда ВВ, необходимо сообщить ему опре­ деленное количество энергии, так называемый начальный импульс достаточной мощности. Практически это осуществляется путем дето­ нации небольшого по величине заряда, а процесс возбуждения взрыва называется инициированием.

Такими зарядами-инициаторами в практике промышленных взрывных работ являются капсюли-детонаторы, электродетонаторы и детонирующий шнур ДШ. Для возбуждения взрыва ДШ также необходимо внешнее воздействие в форме взрыва капсюля-детона­ тора или ЭД. Поэтому при взрывании зарядов промышленных ВВ во всех случаях участвует капсюль-детонатор, снаряженный ини­ циирующим ВВ. Для взрывания некоторых малочувствительных промышленных ВВ (ВВ простейшего состава, плавленый тротил) импульса капсюля-детонатора оказывается недостаточным, поэтому для их инициирования применяют промежуточные детонаторы — небольшие заряды ВВ, нормально детонирующие от обычного капсюля-детонатора или электродетонатора.

Для взрыва капсюля-детонатора применяется тепловая энергия

ввиде искр огнепроводного шнура или электровоспламенителя.

Впрактике промышленных взрывных работ принято условное различие способов взрывания в зависимости от того, что является первопричиной детонации заряда ВВ, а также в зависимости от спо­ соба возбуждения капсюля-детонатора. В соответствии с этим раз­ личают следующие способы взрывания: огневой; электроогневой; электрический; бескапсюльный (детонирующим шнуром).

§ 86. Огневое взрывание зарядов

Огневой способ взрывания состоит в том, что возбуждение кап­ сюля-детонатора производится снопом искр от отрезков огнепровоз­ ного шнура, длина которых выбирается в зависимости от времени,

334