Лекція 7. Технологічні основи вибухових робіт в кар’єрах. Вибухові речовини

Вибухові речовини, які використо­вують у промисловості, розподіляють на промислові, призначені для фор­мування зарядів ВР у масивах порід, та ініціюючі для виготовлення засобів підривання (азид свинцю, гримуча ртуть, тетрил).

Промислові ВР випускають у папе­рових, просочених парафіном патро­нах, у пресованому і порошкоподіб­ному вигляді, а також розсипними у вигляді гранул у паперових або полі­етиленових мішках.

Відомо велику кількість різних за складом і властивостями ВР, але на практиці на відкритих та підземних гірничих ро­ботах в основному застосовують аміа­чно-селітряні ВР, які є механічними сумішами аміачної селітри з різними добавками. Схему складу розповсюджених аміачно-селітряних ВР подана на діаг­рамі.

Схема аміачно-селітряних ВР

Вибухові роботи

При вибуху заряду ВР і хімічному перетворенні вибухової речовини в підривній порожнині за дуже корот­кий час (практично миттєво) виділя­ється велика (до 800-1000 ккал/кг) кі­лькість теплоти і значний об’єм газо­подібних продуктів (500-1000 л/кг) детонації. Практично миттєво вивіль­нюється величезна кількість енергії. Температура підвищується до 1200-4000^о, тиск практично миттєво збільшується до десятків тисяч атмо­сфер (сотень МПа), що викликає утво­рення ударних вибухових хвиль у на­вколишньому середовищі, які поши­рюються (розповсюджуються) в усі сторони з надзвуковою швидкістю. Ці хвилі повністю або частково відбива­ються від вільних площин, тріщин у масиві і виникає їх інтерференція. Комплексний вплив всіх цих фак­торів та величезного тиску на оточую­чий заряд ВР масив викликає зруйну­вання певного об’єму породи.

Підривання зарядів у свердловинах може бути миттєвим або короткоспо­вільненим з інтервалом сповільнення в межах 15-75 мс.

При короткосповільненому підри­ванні (КСП) свердловинних зарядів істототно покращуються показники вибухових робіт: підвищується рівно­мірність подрібнення, зменшується порушення масиву від попереднього вибуху, скорочується вихід негаба­риту, зменшуються витрати ВР, скоро­чується ширина розвалу в 1,2-1,3 рази і зона розлітання осколків, а також зменшується сейсмічний ефект.

При КСП важко правильно визна­чити інтервал сповільнення. При його збільшенні підвищується ефект вибуху, але може відбутися підбій су­міжних свердловин. Інтервал сповіль­нення встановлюється звичайно до­слідним шляхом.

При КСП використовують різні схеми ініціювання зарядів, що реалі­зуються у вигляді схем з’єднання (ко­мутації) свердловин у підривну сітку.

При порядних схемах інтервал спо­вільнення між суміжними рядами  = 2575 мс.

Схеми з поздовжнім врубом ши­роко застосовуються при проведенні траншей, а також на уступах для зме­ншення ширини розвалу.

Діагональні і врубові схеми більш досконалі, тому що ведуть до утво­рення додаткових вільних поверхонь, у ряді випадків до додаткового спів­ударяння породних кусків і направле­ному формуванню розвалу. Величина перебуру свердловин врубового ряду на 1-2 м більша, ніж остан­ніх. Дані схеми забезпечують якісне подрібнення, але характеризуються викидом породи в сторону масиву, недостатньою проробкою підошви і збільшенням сейсмічної дії ви­буху.

Схеми з поперечним врубом забез­печують скорочення ширини розвалу на 20-30% і дозволяють покращити подрібнення.

Схема комутації вибухової сітки при коротко-сповільненому ви­буху: а – порядна; б – врубова з поздовжнім врубом; в – врубова з поперечним вру­бом; 1 – КД; 2 – КЗДШ