Главная | Обратная связь

Параметры кумулятивных зарядов и предельные размеры негабаритных кусков

Кумуля­тивный заряд	Общая масса ВВ, г	Размеры заряда, мм	Предельные размеры разрушаемых кусков
диаметр	высота	максимальная толщина, м	Объем, м
ЗКП-200				0,8	0,8
ЗКП-400					1,6
ЗКП-1000				1,4	2,5
ЗКП-2000				2,2	4,4
ЗКП-4000				2,8	6,9
ЗКН- 180				0,55	0,75
ЗКН-260				0,75	0,9
ЗКН-500					1,6
ЗКН- 1000				1.2
ЗКН-2000				1,6	3,1
ЗКН-4000

 

Таблица 4.6.

Базовый расход ВВ (кг) на дробление 1000 м³ негабаритных кусков (валунов)

Заряды	Группа грунтов по СниПу
IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI
Шпуровые
Накладные
Кумулятивные

 

Глубину шпуров для размещения в них заряда принимают из такого расчета, чтобы заряд по возмож­ности располагался в центре взрываемого валуна или куска негабарита. При дроблении негабарита разре­шается глубину шпура принимать в пределах 0,3-0,5 толщины куска.

Диаметр шпуров должен быть по возможности небольшим (до 36 мм).

Свободная от заряда часть шпура заполняется за­боечным материалом. В отдельных случаях допускает­ся взрывание шпуров без забойки.

Если взрывом одного заряда кусок не может быть разрушен вследствие значительного объема или рас­тянутости формы, необходимо пробурить несколько шпуров, равномерно распределенных по поверхности куска. Шпуровые заряды при этом должны взрываться одновременно.

Для инициирования шпуровых и наружных заря­дов следует применять электрический способ взрыва­ния или детонирующий шнур; разрешается также при­менение огневого способа взрывания.

Способ взрывания должен быть таким, чтобы взрыв одного заряда не приводил к отказам соседних зарядов.

При дроблении негабаритных кусков и валунов наружными зарядами для достижения наиболее плот­ного контакта ВВ следует располагать на ровной или вогнутой поверхности. В качестве забойки следует применять материал, имеющийся на месте работ, удоб­ный для равномерного размещения на заряде и не содержащий твердых тяжелых предметов (камней, гальки и т.п.). Хорошей забойкой для наружного заря­да является слой песка, супеси, суглинка и т.п.

При взрывании на открытых работах в грунтах и скальных породах суммарная величина одновременно взрываемых (детонирующим шнуром или электродето­наторами мгновенного действия) наружных зарядов не должна превышать 20 кг ВВ.

Если валун находится глубоко в земле и его надо лишь отбросить, то заряд помещается в подкопе под валуном, а его величина рассчитывается по формуле:

Q = KV, кг,

(4.8)

где К — удельный расход ВВ, принимаемый для аммо­нита №6 ЖВ равным 1,5-2 кг/м³ в зависи­мости от характера грунта, в котором нахо­дится валун; меньшее значение К принимает­ся при расположении валуна на скальной породе, большее — при расположении в мяг­ких грунтах;

V— объем валуна, м³.

Подкоп после размещения в нем заряда забивают до устья извлеченным из него материалом, который не должен содержать камней или корней. Материал за­бойки в верхней части должен быть уплотнен.

Для ликвидации отказавшего в подкопе заряда следует осторожно вынуть забоечный материал, не трогая заряда, положить новый боевик весом не менее 15% веса отказавшего заряда, сделать вновь забойку и произвести взрывание.

В стесненных условиях для снижения радиуса разлета осколков дробление негабаритных кусков производится гидровзрывным способом, при кото­ром используется эффект гидравлического удара, возникающего в шпуре, заполненном водой, при взрыве заряда ВВ небольшого веса или детонирую­щего шнура.

При использовании гидровзрывного способа шпу­ры для размещения зарядов бурят по центру негаба­ритного куска на глубину 0,3-0,7 его толщины, но не менее 30-50 см. На дно шпура опускают запатронированный заряд, состоящий из водоустойчивого ВВ с установленным в нем электродетонатором или зажи­гательной трубкой. Вес заряда принимается из расче­та 25-50 г на 1 м негабарита.

 

 

ГЛАВА 2. ВЗРЫВЫ

Основные понятия

 

Взрывом называют физическое или химическое превращение вещества, при котором его энергия бы­стро переходит в энергию сжатия и движения самого вещества или продуктов его превращения и окружаю­щей среды.

Химический взрыв — самораспространяющееся химическое превращение вещества, протекающее с большой скоростью, выделением тепла и образовани­ем газов, сжатых до высокого давления.

Детонация — частный случай взрыва, осуществля­емого с постоянной, максимальной для данного веще­ства скоростью. Детонационная волна отличается от ударной тем, что в ней осуществляется химическая реакция, в ходе которой внутренняя энергия газов возрастает. Общая энергия ВВ может быть рассчита­на, исходя из выражения:

,

где N — число молекул в газах взрыва;

R — газовая постоянная;

Т — температура взрыва в градусах Кельвина;

— отношение удельных теплоемкостей газов взрыва;

С_р — удельная теплоемкость при постоян­ном давлении;

С_v — удельная теплоемкость при постоян­ном объеме.

 

Величины найденных экспериментально значе­ний γ для продуктов взрыва:

— тротила большей плотности — 1,23;

— насыпного тротила — 1,24;

— прессованного тэна — 1,21;

— нитроглицерина —1,19.

Температура разогрева Т (в градусах Кельвина) газа с исходными параметрами Р₀ и Т₀ при сжатии до дав­ления Р впредположении адиабатического процесса:

,

(84)

где — отношение удельных теплоемкостей продуктов взрыва.

 

Взрыв представляет собой выделение большого количества энергии в ограниченном объеме за очень короткий промежуток времени. Наиболее существен­ными признаками взрыва являются:

— экзотермичность процесса;

— большая скорость распространения;

— наличие газообразных продуктов под большим давлением.

Давление газов взрыва, приложенное к стенкам зарядной камеры, передается в другие точки среды в форме ударной волны, возникающей на границе раз­дела двух сред: ВВ — среда (рис. 2.1).

Ударной волной называется мгновенное возмуще­ние среды, параметры состояния вещества на фронте которой меняются скачкообразно, а скорость его рас­пространения превышает скорость звука в данной среде. Распространение ударной волны связано со значительными потерями энергии и физически воз­можно лишь до тех пор, пока давление на фронте удар­ной волны превышает модуль объемного сжатия сре­ды, которая переходит в текучее состояние.

Практически область распространения ударной волны ограничена 3-7 радиусами заряда. В дальней­шем в среде наблюдается переход ударной волны в волну сжатия. Волной сжатия называется неупругое возмущение среды, параметры которой изменяются до­статочно плавно, скорость распространения возмущения равна скорости звука в данной среде, а время вы­ведения вещества из состояния покоя всегда меньше времени возвращения его к этому состоянию.

Рис. 2.1. Зоны распространения ударных волн (1), волн сжатия (2) и сейсмических волн (3): tS — время спада напряжений от max до 0; tH — время нарастания напряжений от 0 до max; r' — радиус заряда

 

В области распространения волн сжатия среда ведет себя неупруго, в ней возникают остаточные де­формации, ведущие к нарушению сплошности строе­ния среды.

Зона распространения этих деформаций охваты­вает объем до 120-150 радиусов заряда. По мере дальнейшего распространения в среде волны сжа­тия наблюдается ее переход в сейсмическую волну. Сейсмической волной называется упругое возмуще­ние среды, скорость которой равна скорости звука в данной среде, а время упругого возмущения веще­ства равно времени его возвращения к состоянию покоя.

Область распространения упругих колебаний обыч­но определяется общей массой заряда и упруго-пласти­ческими свойствами среды и превышает 150 радиусов заряда.

Основные параметры воздушной ударной волны:

а) при воздушном взрыве тротилового заряда из­быточное давление на фронте ударной волны, мПа

.

(85)

Продолжительность фазы сжатия, с

.

(86)

 

Импульс давления в фазе сжатия (мПа*с), отнесенный к поверхности фронта волны площадью 1 м²

.

(87)

 

б) при наземном взрыве тротилового заряда

мПа;

(88)

;

(89)

.

(90)

в)при взрыве в штольне сечением S м² неограни­ченной длины

мПа,

(91)

где Q — масса тротилового заряда, кг;

R — расстояние от центра взрыва, м.

 

При подходе волны напряжения к границе разде­ла полупространства происходит отражение прямой волны сжатия и ее преобразование в отраженную волну растяжения, которая распространяется от цен­тра мнимого заряда (зеркально отраженного заряда). Коэффициент полезного действия взрыва обычно со­ставляет 4-5%.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Классификация грунтов по школе М.М. Протодьяконова^*)

 

Кате­гория кре-пости	Степень крепости	Грунты (породы)	Коэффициент кре­пости f	Группы грун­тов (пород) по СНиПу
I	В высшей степени крепкие	Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты, исключительные но крепости другие породы	19-20	XI
II	Очень крепкие	Очень крепкие гранитные породы. Кварцевый порфир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец, Менее крепкие, чем указанные выше кварциты. Самые крепкие песчаники и известняки.	15-18	X
III     IIIa	Крепкие Тоже	Гранит (плотный) и гранитные породы. Очень крепкие песчаники и известняки. Кварцевые рудные жилы. Крепкий конгломерат. Очень крепкие железные руды. Известняки (креп- кие). Некрепкий гранит. Крепкие песчаники. Крепкий мрамор, Доломит. Колчеданы	11-14 9-10	IX V111
IV IVa	Довольно крепкие То же	Обыкновенный песчаник. Железные руды Песчанистые сланцы. Сланцевые песчаники	7-8 4-6	VII VI
V Va	Средние Тоже	Крепкий глинистый сланец. Некрепкий песчаник и известняк, мягкий конгломерат Разнообразные сланцы (некрепкие), плотный мергель		V
VI VIa	Довольно мягкие То же	Мягкий сланец. Очень мягкий известняк, мел, каменная соль, гипс. Разрушенный песчаник, сцементированная галька и хрящ, каменистый грунт. Щебинистый грунт. Разрушенный сланец, слежавшийся сланец, слежавшаяся галька и щебень, крепкий каменный уголь. Отвердевшая глина	1,5	IV
VII VIIa	Мягкие То же	Глина (плотная). Мягкий каменный уголь. Крепкий нанос, тинистый грунт. Легкая песчаная глина, лесс, гравии	0.8	IV
VIII	Землистые	Растительная земля, Торф, легкий суглинок, сырой песок	0.6	III
IX	Сыпучие	Песок, осыпи, мелкий гравий, насыпная земля, добытый уголь	0,5	II
X	Плавучие	Плывуны, болотистый фунт, разжиженный лесс и другие разжиженные грунты	0.3	I