10.4. Зоны дробления взрывом трещиноватого массива

Разрушаемый взрывом массив горных пород, как правило, раз­бит системой трещин. Трещины в массиве появляются в процессе образования горных пород (генетические трещины), при после-

дующих тектонических процессах перемещения больших объемов массивов (тектонические трещины), а также при ведении горных (в основном взрывных) работ. Последние трещины по внешнему виду отличаются от первых двух групп следующими признаками: трещины открыты, не заполнены минеральными заполнителями, распространение их ограничено, как правило, одной отдельностью массива. Можно считать, что на карьерах приходится взрывать только трещиноватые породы с разной степенью трещиноватости.

При взрывании скважинных зарядов происходит образование взрывных трещин как за линию расположения скважин в глубь массива, так и в части массива ниже подошвы уступа за счет дей­ствия взрыва в перебуре. При больших диаметрах заряда 250— 320 мм и перебуре глубиной 2—3 м трещины распространяются на расстояние 90—100 диаметров заряда по верхней зоне и на 10—20 диаметров по нижней части откоса уступа. По этим трещи­нам могут происходить подвижки значительных объемов породы с образованием заколов (рис. 10.2). В зоне перебура трещины распространяются на 5—7 диаметров ниже дна скважины. При диаметрах скважинных зарядов 100—150 мм размеры указанных зон трещиноватости ориентировочно в 2 раза меньше. При исполь­зовании метода контурного взрывания разрушения в глубь мас­сива не распространяются, а на откосе уступа обычно видны оставшиеся части скважин, в которых были размещены заряды.

Трещины оказывают экранирующее действие на распространение энергии взрыва. Происходит в основном разрушение отдельностей, расположенных в непосредственной близости вокруг за­ряда. На больших расстояниях отдельности могут разрушаться в результате их механического соударения.

Чем больше размер взрываемого массива, тем более неравно­мерным оказывается распределение по массиву энергии взрыва, тем большее число отдельностей разрушается от их механического взаимодействия.

Во взрываемом трещиноватом массиве на участке от заряда до открытой поверхности можно выделить две характерные зоны дробления (рис. 10.3)В непосредственной близости от заряда все отдельности разрушаются на значительное число кусков от действия волн напряжений и давления газов взрыва.

Изменяя параметры заряда, можно направленно изменить крупность дробления в этой зоне. Размеры этой зоны увеличи­ваются с увеличением диаметра заряда дискретно, т. е. на одну, две, три разрушаемые отдельности, Эту зону принято называть зоной регулируемого дробления (см. рис. 10.3). За пределами этой зоны разрушение отдельностей, слагающих остальной объем взрываемого массива данным зарядом, происходит за счет дина­мического воздействия на него разлетающегося объема породы зоны регулируемого дробления. Разрушение отдельностей во внешней зоне 2 носит вероятностный характер: отдельность может разрушиться на небольшое число частей (2—3) при наличии в ней дефектов или неоднородностей, ослабляющих ее в отдельных се­чениях. По этим ослабленным плоскостям и происходит ее дроб­ление. Отдельность без дефектов, как правило, не разрушается в этой зоне, которую принято называть зоной практически нере­гулируемого дробления.

Задача методов регулирования состоит в том, чтобы тем или иным способом увеличить объем зоны регулируемого дробления, уменьшить или совсем ликвидировать зону практически нерегу­лируемого дробления. Существование зоны практически нерегу­лируемого дробления можно установить взрывом составных об­разцов (рис. 10.4). При таком взрыве отдельности, прилегающие к заряду, интенсивно измельчаются, а внешние отбрасываются на некоторое расстояние. Если при этом во внешних отдельностях имелись дефекты, то эти отдельности могут разрушаться на не­большое число частей.