Взрывы в земной коре, реферат, страница 9

Управление длительностью воздействия взрыва может быть осуществлено пространственным расположением зарядов. Сближение одновременно взрываемых скважинных зарядов способствует первоочередному смыканию ради-альных трещин по линии расположения зарядом с образованием сплошной щели; время образования щели меньше времени достижения трещинами свободной поверхности. Продукты взрыва через полость щели вырываются в атмо-

107

сферу и длительность их воздействия па породу оказывается меньше времени, необходимого для дробления отрываемой части массива. Сближенное расположение зарядов в сочетании с демифирующим действием воздушного зазора между патронами ВВ и стенками шпура, а также воздушных промежутков между торцами патронов ВВ обеспечивают гладкий отрыв породы по заданному контуру и сохранение прочности поверхности массива.

При замене цилиндрической зарядной полости щеле-видной и переходе на применение плоского заряда ВВ фронт ударной волны взрыва становится плоским. Вследствие этого с расстоянием уменьшается степень затухания энергии на фронте волны.

... История применения взрыва в горном дело имеет точную дату отсчета, которую сохранил протокол архива горного суда в г. Хемнице: 8 февраля 1627 г. тиролец Каспар Бейдель успешно использовал пороховые заряды для проходки Верхне-Бобровой штольни на руднике в Банской-Штявнице в Словакии. В 1632 г. с помощью пороха ведутся рудничные работы близ Клаусталя и на серебряных рудниках в Швеции, в 1645 г.— близ Фрей-берга, а с 1670 г.— во многих государствах Европы. В 1680 г. Томас Эпслей (старший) употребил порох в Корншиских оловянных рудниках (Англия) — с этого времени его применяют для добычи многих полезных ископаемых. Впрочем, сведения о мирном использовании взрыва идут от XVI в.: пороховыми зарядами был расчищен фарватер р. Неман в России.

Однако первый опыт применения пороха давал недостаточно эффективные результаты: взрывы производились в открытых шпурах. В 1687 г. впервые была выполнена забойка в виде деревянной пробки. Правда, она не оказывала достаточного сопротивления пороховым газам (отметим, что и первые шпуры, пробуренные железным трубчатым буром диаметром около 75 мм, были неглубокими), но стала неотъемлемым элементом взрывных работ.

К концу XVII в. буровой инструмент позволил делать шпуры большей длины и меньшего диаметра. Сразу же удалось увеличить пороховые заряды. Они показали несостоятельность пробковой забойки. Поиски надежной забойки привели к влажной глине, которая благодаря высокой пластичности позволяла надежно закупоривать заряд в шпуре. Позже в нее стали добавлять песок,

103

Применение пороха для дробления горных пород в рудниках (так называемые порохострельные работы) положило конец огненной, кирковой и клиновой работе по отделению скальных пород от массива. Порохострельные работы воцарились как единственный метод дробления почти на два столетия.

В горной промышленности России порох вначале использовался для добычи руд, относительно мягкий уголь разрушался обушком и кайлом. Незначительные масштабы угольной добычи и высокая цена пороха позволяли обходиться ручной отбойкой. Только в начале XIX в. взрывной способ дробления (порохострельные работы) распространяется на каменноугольные шахты. Глубина шпуров достигла 1 —1,5 м. Русский ученый А. И, Узатис так описывает эти работы (1843): «Порохострельная работа, подобно клиновой, употребляется нередко для добычи больших масс породы, обнаженной с нескольких сторон врубами, проводимыми кайлою, как, например, при каменном угле, либо одноручными небольшими шпурами, как это встречается при разработке толстых жил либо штоков».

Несмотря па появление динамитов, порох еще долго применяли для отбойки угля: он обеспечивал получение значительного количества крупных кусков угля (динамиты переизмельчали уголь).

В начале 60-х годов порохострельные работы в горных породах вытесняются новыми ВВ. Одним из первых конкурентов пороха стал жидкий нитроглицерин. Особую сложность представляла задача взорвать нитроглицерином трещиноватые породы. Вертикальный шнур обмазывали изнутри глиной, чтобы предотвратить утечку ВВ. Затем через жестяные воронки в шпуры заливалось заранее отмеренное в сосуде количество нитроглицерина. В заряд на воспламенительном шнуре (стонине) опускали капсюль. Верхнюю часть шпура доливали водой. Второй способ состоял в том, что в нитроглицерин опускали патрон (деревянная гильза, наполненная мелким порохом), соединенный со стопином. В нитроглицерин патрон погружали до половины, а верхнюю его часть засыпали песком. После этого стопин поджигался. Более сложно было с горизонтальными и восходящими шпурами. В этом случае в ход шли жестяные патроны, которые плотно закрывались капсюлем, входившим в патрон до половины.