Классификация горных пород по устойчивости и крепости. Классификация горных пород по происхождению и механическому строению, страница 4

При ведении горных работ необходимо отделение части пород от массива с одновременным дроблением её на куски. Механическая отбойка в настоящее время возможна только в породах невысокой прочности (до средней, по шкале проф. Протодьконова, до кэф – та крепости f=4 – 6). Гидравлическая отбойка с помощью высоконапорных струй применяется при разработке россыпных месторождений золота, олова и др. Поэтому большое распространение при ведении горных работ получила взрывная отбойка.

Взрывом ВВ называют называют чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества, которое сопровождается выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

БВР является одним из основных способов разрушения пород в горном деле. Для их осуществления устраивают специальную зарядную камеру, которую заполняют взрывчатым веществом.

В качестве зарядной камеры чаще всего применяют шпуры или скважины. Шпуровой метод получил широкое распространение благодаря универсальности, т. е. возможности применения в различных условиях, простоте организации работ, отсутствию для бурения шпуров тяжёлого и громоздкого оборудования, а также возможности равномерного распределения заряда ВВ по массиву, что обеспечивает хорошее дробление породы.

Взрыв заряда  сопровождается чрезвычайно резким повышением давления на окружающую среду, сотрясением и разрушением среды. Образовавшиеся газы производят динамическое давление (удар) на стенки зарядной камеры. Это давление вызывает ударную волну, распространяющуюся во все стороны и оказываюшую дробящее действие на взрываемую среду. Вслед за ударной волной окружающая среда испытывает давление газов, которое смещает разрушенные ударной волной частицы среды, отделяя их от массива.

Заряд ВВ в однородной среде, достаточно удалённой от свободной поверхности, действует во всех направлениях с одинаковой силой. Взрывная волна распространяется концентрически. Слои среды непосредственно окружающие заряд ВВ, подвергаются наиболее сильному воздействию. Пластичные породы в этой зоне уплотняются, скальные измельчаются.

Сферическая зона радиусом R , в которой порода измельчается и уплотняется, называют сферой сжатия (измельчения).

Следующая зона окружает первую, в ней напряжения от воздействия ударной волны значительно меньше, чем в сфере сжатия, но достаточны для её разрушения. Сферическая зона радиусом R , в которой происходит разрушение среды с образованием трещин, называется сферой разрушения (рыхления).

За пределами этой зоны энергия ударной волны вызывает в среде упругие колебания без нарушения сплошности массива пород. Зону радиусом R , называют сферой колебаний.

Свободной поверхностью при взрывных работах называют поверхность секущей или касательной сферы сжатия или разрушения плоскости.

Необходимо отметить условность границ между указанными сферами. Предполагается плавный переход одной сферы в другую.

Зарядом называют определённое количество подготовленного к взрыву ВВ, размещённого во взрываемом объекте или приложенного к нему. Под величиной заряда понимают массовое количество ВВ в заряде. По форме различают сосредоточенные и удлинённые заряды.

Удлинёнными называют вытянутые в одном направлении заряды, длина которых более чем в 4 раза превышает их диаметр или поперечный размер.

Сосредоточенными называют заряды имеющие форму шара, куба или цилиндра, высота которого не превышает четырёх его диаметров.

После размещения заряда ВВ в зарядной камере, прилегающие к ней свободные выработанные пространства (шпур, скважина, подготовительные выработки) заполняют инертным материалом (песком, глиной, раздробленной горной породой от проходки минных выработок) образуя забойку, которая повышает эффективность взрыва. При отсутствии забойки, часть газов выбрасывается через свободное выработанное пространство, не производя полезной работы.