2.10. Области применения различных способов бурения

Анализ распределения разрабатываемых открытым способом горных пород по коэффициенту крепости f показывает, что 30 % пород имеют коэффициент крепости f < 6, 61,8 % пород имеют f = 6—14, около 8 % пород имеют f > 14. С учетом такого рас­пределения пород, а также эффективности каждого способа бурения (табл. 2.5) установлено, что вращательным (шнековым) способом бурения обуривается 20 % горной массы, шарошечными долотами — 65—75 %, погружными пневмоударниками и мощ­ными бурильными молотками 5—15 %, огневым расширением 3 %. При изменении соотношения пород по крепости соответ­ственно изменится соотношение между способами бурения, однако несомненно, что основным способом бурения мягких пород с f < 6 является вращательное (шнековое), а более крепких — шарошеч­ными долотами. В перемежающихся по крепости и абразивности породах, главным образом вскрышных уступов угольных место­рождений, перспективно применение механических комбиниро­ванных породоразрушающих инструментов, а в весьма крепких абразивных породах карьеров по добыче железных руд — шаро­шечного бурения скважин в сочетании с их огневым расширением.

3. Основы теории и свойства промышленных взрывчатых веществ

3.1. Физическая природа взрывов

По своей природе взрывы делятся на:

ф и з и ч е с к и е, при которых происходят только физиче­ские преобразования веществ (беспламенное взрывание с помощью жидкой углекислоты и сжатого воздуха, взрывы паровых котлов, баллонов со сжиженным газом, электрические разряды и т. д.);

х и м и ч е с к и е, при которых происходят чрезвычайно бы­стрые химические реакции окисления водорода и углерода с вы­делением 3,2 • 10³ — 5,6 • 10³ кДж/кг тепла и газов (взрывы ВВ, метана, угольной или другой органической пыли);

я д е р н ы е, при которых происходят цепные реакции деле­ния и синтеза ядер с образованием новых элементов. В настоящее время реализуются два способа выделения атомной энергии при взрыве: превращение тяжелых ядер в более легкие (радиоактивный распад и деление атомных ядер урана и плутония) и образование из легких ядер более тяжелых (синтез атомных ядер). Например, при термоядерном взрыве из тяжелого водорода образуется гелий. При ядерном и термоядерном взрыве выделяется в миллионы раз больше тепла на единицу взрываемого материала, чем при хими­ческом (6,7 10¹³ кДж/кг при ядерном и 4 · 10¹⁴ кДж/кг при термо­ядерном взрыве). Эти взрывы являются наиболее мощными из известных человечеству в настоящее время.

При взрывных работах на карьерах применяются химические взрывы зарядов ВВ. Имеются возможности применения ядерных взрывов для вскрытия крупных месторождений, расположенных в отдаленных районах на значительной глубине (120 м и более). Принятие в международном масштабе предложений нашего го­сударства о подписании моратория о полном запрещении проведе­ния испытаний ядерных взрывов потребует заключения специаль­ных международных соглашений по их применению в горной промышленности и других отраслях.