Взрывы в земной коре, реферат, страница 8

Работами Н. В. Мельникова и Л. Н. Марченко показано, что взрывание камерных зарядов ВВ с воздушными промежутками (так называемое бесконтактное взрывание) увеличивает работу взрыва па выброс за счет более благоприятных термодинамических условии работы про-

101

дуктов детонации, связанных с уменьшением их начального давления при неизменной энергии (одновременно уменьшаются потери на ненужные формы работы взрыва — переизмельчение в ближней от заряда зоне, пластические деформации грунта).

Увеличение длительности воздействия взрыва на мас-сив горных пород эффективно достигается путем применения ВВ с широкой зоной химической реакции — гранулированных аммиачно-селитренных взрывчатых веществ. Они дают также возможность регулировать концентрацию энергии ВВ в зарядной камере.

Другая форма увеличения времени воздействия взрыва па массив горных пород — метод взрывания зарядов с короткими (в тысячные доли секунды) интервалами — короткозамедленное взрывание. Этот метод впервые был предложен и осуществлен в конце 30-х годов в СССР горным инженером К. А, Берлиным. При проходке ствола шахты посредством детонирующего шнура между на-чалом детонации зарядов смежных кольцевых рядов был создан интервал порядка десятых долей миллисекунды; такой интервал достаточен для того, чтобы куски раздробленной взрывом породы перемещались к середине забоя ствола, образуя конусообразный навал горной массы, наиболее удобный для грейферной погрузки.

Большое количество исследований в области коротко-замедленного взрывания в 50—60-е годы (Г. И. Покров-скип, Ю. В. Гаек, Г. М. Китач, М. Ф. Друкованый, Ф. М. Кучерявый и др.) способствовало повсеместному внедрению его па карьерах и значительному улучшению качества дробления пород. При этом методе взрывания каждый последующий взрыв воздействует па породу, находящуюся в напряженном состоянии под влиянием предшествовавшего взрыва, и куски породы последующего взрыва настигают куски предыдущего взрыва (с учетом изменения направления движения в сторону ранее взорванного заряда); при столкновении кинетическая энергия движения затрачивается па дополнительное дробление столкнувшихся кусков, а дальность перемещения кусков и ширина развала уменьшаются. По сравнению с мгновенным взрыванием увеличивается длительность взрывного воздействия на массив: энергия сообщается ему как бы частями за больший суммарный промежуток времени.

Дальнейшее развитие этого направления — разработка

106     •

схем короткозамедленного взрывания, при которых создаются встречные направления движения кусков разрушенной породы, что улучшает дробление.

В конце 60-х годов в СССР для увеличения длительности действия взрыва на массив широко применяется взрывание на горную массу, не убранную от предыдущего взрыва. Взорванная на такую подпорную стенку в карьере горная масса не теряет статического равновесии, но прочность подвергнутого действию взрыва массива снижается до пределов, соизмеримых с усилием ковша экскаватора.

Длительность воздействия взрыва возрастает также за счет увеличения протяженности заряда при взрывании сдвоенных и строенных уступов, особенно успешном в породах легко разрушаемых. При этом в крепких и монолитных породах в зажатой среде отмечается неудовлетворительное разрушение породы на уровне подошвы уступа. Решить этот вопрос удалось па основе найденой Г. К. Акутиным закономерности: радиус дробящего действия взрыва достигает максимального значения в районе инициирования заряда и уменьшается в направлении распространения детонации.

В начале 70-х годов В. М. Комир высказал идею, что максимальное разрушающее действие взрыва в районе инициирования заряда обусловлено особенностями взаимодействия детонационной волны со стенкой зарядной камеры. В районе очага инициирования детонационная волна подходит к стопке зарядной камеры под прямым углом (наиболее благоприятный случай передачи энергии взрывной волны в массив). По мере удаления детонационной волны от точки инициирования этот угол уменьшается, и удар становится как бы «скользящим». Этим можно объяснить эффективность инициирования заряда ВВ не в одной, а во многих точках одновременно (многоточечное инициирование, разработанное В. II. Мосинцом).