Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
LEKTsIYa_2_Pidgotovka_girskikh_porid_do_vymanny...doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
529 Кб
Скачать
☆

Підривання гірських порід

При вибуху заряду ВР вивільнюється велика кількість енергії (тепла 800-1000 ккал/кг і газу ~ 1000 л/кг. Температура підвищується до 40000С, а тиск до 20-30 тис.МПа). Це викликає потужні ударні хвилі, які разом з газами руйнують масив.

У результаті вибуху заряду ВР, розташованого на рівній відстані від вільної поверхні утворюється воронка зруйнування конусоподібної форми, розмір якої визначає дію вибуху і характеризується показником дії вибуху

де W – ЛНО найкоротша відстань заряду від вільної оголеної поверхні; r – радіус воронки.

Якщо в конкретному середовищі підривати однакові за вагою заряди ВР при різній ЛНО, отримаємо таку картину:

  1. ЛНО відносно невелика – утворюється воронка радіусом на поверхні більше ЛНО. Такий заряд називають зарядом посиленого викиду.

  2. Якщо збільшимо ЛНО, то одержимо у результаті вибуху воронку, в якій r=W. Такий заряд називають зарядом нормального викиду.

  3. Якщо збільшимо ЛНО настільки, що середовище при вибуху не викидається за межі воронки, а тільки розпушується в межах воронки з випиранням назовні. Звичайно це виникає при U<0,7÷0,75. Такий заряд називається зарядом розпушення.

  4. При подальшому збільшенні ЛНО вибух заряду ВР викликає зруйнування середовища тільки навколо заряду з утворенням порожнини без виходу на поверхню. Такий заряд називають комуфляжним.

На практиці при виконанні гірничих робіт необхідно зруйнувати середовище досить великих обсягів. Це досягається вибухом не одного, декількох (десятки, іноді і сотні) зарядів ВР. При чому заряди в масиві розміщують таким чином, щоб воронки руйнування, сфери дії кожного дотикались або пересікались.

Параметри розташування зарядів ВР будуть:

  • відстань між рядами зарядів ЛНО – W.

  • відстань між зарядами в ряду – al.

Відношення між al/W=U2 називають показником збільшення зарядів ВР, який

на практиці дорівнює 0,8-1,6, залежно від властивостей середовища, що підривається.

При вибухових роботах основні параметри розташування сітки зарядів ВР (al, W), вага зарядів визначається розрахунковим способом.

Відомо багато методів розрахунків параметрів буропідривних робіт, в основі яких лежить принцип визначення необхідної енергії для зруйнування визначеного об'єму масиву з конкретними фізико-механічними властивостями.

Ці методи розглядаються в дисципліні "Руйнування гірничих порід вибухом".

На практиці застосовують три види зарядів ВР: накладні, колонкові та концентровані (рис. 2.15, відповідно а,б,в).

Накладні або відкриті заряди розташовують безпосередньо на поверхні об'єкту, що підривається. їх використовують для дроблення великих (негабаритних) кусків, ліквідації зависань руди при її випуску із блоків.

Колонкові – подовжені заряди звичайної круглої в перерізі форми, які по довжині в багато разів (в 50-100 разів і більше) перевищують розмір перерізу.

Ці заряди формуються, розміщуються в шпурах або свердловинах часто звуться шпуровими або свердловинними зарядами ВР.

Колонкові заряди формують патронованими або гранульованими ВР.

Це основний вид зарядів при гірничих роботах.

Концентровані заряди вагою кожен до декількох тонн, розміщують у горизонтальних або вертикальних виробках.

Вибух цих зарядів ВКЗ, ГКЗ не викликає руйнування примикаючих виробок, ще виключає дію повітряних ударних хвиль на навколишній масив і не дає великий вихід негабаритних шматків. Їх застосовують для відбійки міцних руд, обвалення великих масивів вміщаючих порід.

Розповсюджені схеми розташування шпурових зарядів при проведенні виробок і очисного виймання наведено на рис. 2.16.

При відбійці руди свердловинні заряди розташовують паралельно або віялоподібно.

Паралельне розташування характеризується постійною відстанню між зарядами по всій довжині, що забезпечує рівномірне розподілення ВР у масиві, рівномірне та якісне дробленні масиву.

Проте в порівнянні з віяловим розташуванням воно потребує виконання більшого обсягу проходки виробок для буріння і більш часту перестановку бурових станків.

Віялове розташування характеризується не рівномірним розподілом ВР у масиві, так як відстань між свердловинами по довжині різна, що обумовлює певну нерівномірність дроблення масиву. Разом з тим таке розташування зарядів потребує невеликого обсягу проведення бурових виробок, меншої кількості перестановок бурових станків.

Вибір способу розташування свердловинних зарядів залежить, головним чином від властивостей корисної копалини, швидкості та вартості буріння свердловин.

Паралельні схеми розташування зарядів застосовують, в основному, в міцних монолітних корисних копалинах.

В інших випадках перевага віддається різним схемам віялового розташування зарядів ВР.

Найбільш характерні схеми розташування свердловинних зарядів ВР показано на рис.2.17.

Утворені за допомогою буріння вибухові порожнини – шпури та свердловини перед вибухом заповнюють ВР формуючи в них заряди.

Патроновані ВР, які застосовують в основному для шпурових зарядів, заряджають вручну, за допомогою дерев’яних забійників, якими патрони посилають у шпур й ущільнюють їх.

Під дією стиснутого повітря ВР по зарядному трубопроводу транспортується у свердловину або шпур, де формується заряд ВР досить високої щільності до 1,2 т/м3.

Практично використовують зарядні установки двох типів: камерні та барабанні.

Установки камерного типу є порціонні, за допомогою яких по шлангу подається в шпур (свердловину) порція ВР, вагою від 1,5 кг до 15 кг. Схему порціонного зарядника камерного типу показано на рис. 2.18.

ВР із бункера через конусний затвор подається в дозатор. При включенні стиснутого повітря поршень рухається вгору і конусний затвор перекриває дозатор. При русі поршня відкривається отвір у штоці, і стиснуте повітря надходить в дозатор і вштовхує порцію ВР у зарядний трубопровід. Пружина повертає поршень у нижнє положення, і нова порція ВР потрапляє в дозатор. Такими зарядами заряджають шпури і свердловини діаметром до 80мм і довжиною до 20 м при відстані транспортування ВР 30-50 м.

Схему зарядної установки барабанного типу і безперервної дії показано на рис.2.19. Тут ВР із бункера потрапляє під власною вагою в комірки конусоподібного барабана-живильника, який обертається від пневмодвигуна і передає дози ВР у змішувальну нижню камеру.