Методы взрывных работ.

Виды зарядов ВВ.

По расположению относительно разрушаемого объекта: наружные, внутренние.

По форме:

• сосредоточенные (диаметр и длина сопоставимы)

• удлиненные ( ) – скважинные заряды, колонковые.

• рассредоточенные – удлиненный заряд, разделенный на отдельные части инертными промежутками.

По характеру действия:

Воронки взрыва: а – нормального; б – уменьшенного; в – усиленного выброса.

r - радиус воронки взрыва; n = r/W - показатель действия взрыва.

Действия взрывов в горных породах.

Действие взрывов в горных породах зависит от многих факторов: типа породы, тип ВВ, условие расположения заряда (глубина, форма), взаимодействие смежных зарядов при групповом взрывании, нарушенность пород и т. д.

Рассмотрим взрыв сосредоточенного заряда в трех типах горых пород: грунтах, скальных монолитных горных пород и скальных трещиноватых горных пород.

Г рунты (малопрочные, маловязые)

 10¹⁰ Па

При взрыве вокруг заряда за счет образуется полость, заполненная газом, которая расширяется до некоторого предельного значения, зависящего от свойств взрываемой среды (зона вытеснения).

Таким образом, процесс разрушения сводится к пластическим деформациям среды, которые вызывают образование грушеобразной котловой полости вплоть до выхода газов в атмосферу и образования воронки взрыва.

Скальные монолитные массивы (высокопрочные горные породы ( в 10 – 50 раз), хрупкие, упругие, - ).

Принципиальная схема внутреннего действия сосредоточенного заряда ВВ в горной породе по Г. Н. Покровскому.

1- котловая полость; 2- зона разрушения, представленная радиальными и кольцевыми трещинами; 3- зона сотрясения (зона сейсмических колебаний); 4 –зона возможных отколов; 5 - зона ненарушенного участка массива; 6 – прямые волны (сжатия); 7 – обратные волны (растяжение); W - глубина заложения заряда; r_з, r₁, r₂ - радиусы соответственно заряда, котловой полости и зоны разрушения.

В результате удара ПВ, находящиеся под давлением ~ 10¹⁰ – 10¹¹ Па у стенки заряда камеры порода пластически деформируется и вокруг зарядной камеры образуется котловая полость (за счет вытеснения пород), размеры которой зависят от пластовых свойств пород. В зависимости от пластовых свойств пород – это 1,5 – 3R заряда.

В породе генерируется ударная волна, скорость распространения которой больше скорости звука . Давление на фронте УВ вызывает , происходит измельчение породы. На каком-то расстоянии зона 1 давление в УВ падает на столько, что . Ударная волна за пределами зоны 1 трансформируется в «волну напряжений». Скорость волны напряжений С_вн = С_зв = С_р , но . В породе возникают в связи с этим радиальные трещины за счет деформации разрыва. Газы, распространяясь в этих трещинах теряют давление, порода может несколько смешаться назад к заряду, в результате образуется система кольцевых трещин. При дальнейшем распространении энергия падающей волны напряжений уменьшается настолько, что  вызываемые ей становятся меньше прочности на сдвиг. И за пределами зоны 4 порода испытывает лишь упругие деформации. Достигая поверхности волна напряжений отражается по законам геометрической оптики, в породе в обратном направлении (к заряду) распространяется так называемая обратная волна растяжения , в породе возникают откольные трещины. При определенной глубине расположении заряда зона откольных трещин смыкается с зоной радиальных трещин 4 и продукты взрыва прорываются на поверхность, смещая разрушенную среду. При движении кусков породы происходит их соударение и дополнительное разрушение. Таким образом, разрушение горной породы вблизи обнаженной поверхности объясняется совместным действием падающих отражений волн напряжений и газообразных продуктов взрыва. Роль каждого из этих факторов определяется акустическими параметрами и степенью нарушения горной породы.

Лекция 12.