Лекция 22 МЕТОД КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ Метод камерных зарядов

Лекция 22 МЕТОД КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ Метод камерных зарядов состоит во взрывании сосредоточенных зарядов ВВ большой массы (до нескольких сотен тонн), помещенных в специальные горные выработки – камеры. Для размещения камерных зарядов во взрываемом массиве проходят горизонтальные (штольни, рассечки, а), вертикальные (шурфы, б) или наклонные подготовительные выработки, из которых, в свою очередь, проводят зарядные камеры. а б A-A 4 H 1 W α H W 3 3 3 A A 1 2 3 a A Расположение выработок при работе методом камерных зарядов: 1 – штольня; 2 – рассечка; 3 – камера; 4 – шурф Разрушение горных пород взрывом, 2010 1

Метод камерных зарядов рыхления (метод массовых обрушений) на карьерах используют редко. На открытых горных работах этот метод применяется при невозможности размещения станков для бурения взрывных скважин (неблагоприятный рельеф местности) и при высоте уступа не менее 15 м, угле откоса не менее 500, при взрывании массивов из неслежавшихся и несамовозгорающихся полезных ископаемых или породы. Величина одиночного камерного заряда при взрывании на рыхление при одной обнаженной поверхности определяется по формуле , где Q – величина одиночного камерного заряда, кг; q – расчетный удельный расход ВВ, кг/м 3; W – линия наименьшего сопротивления (ЛНС), м. Величина расчетного удельного расхода ВВ для зарядов нормального рыхления составляет 0, 35 0, 7 кг/м 3. Заряды могут располагаться в один или несколько рядов. Предварительно при расчете принимает. Разрушение горных пород взрывом, 2010 2

α 1 α 2 Расположение штольни и рассечек Форма камер и размеры их поперечного сечения устанавливаются проектом. В зависимости от устойчивости пород кровли и стенок выработки камера в плане может иметь форму квадратную, удлиненную, крестообразную, Т образную, кольцевую и др. , в поперечном (вертикальном) сечении прямоугольную, трапециевидную или сводчатую. Сечения рассечек, связывающих зарядные камеры с шурфами или штольнями, принимаются такими же, как и сечения штолен. Штольни и рассечки следует располагать, исходя из условия наименьшего объема проходческих работ. Это условие при расположении выработок соблюдается в том случае, когда α 1 = α 2 = 300. Разрушение горных пород взрывом, 2010 3

Камерные заряды выброса Выемки заданного профиля образуются взрыванием камерных зарядов, рассчитанных на выброс породы. Величина сосредоточенного заряда выброса определяется по формуле М. М. Борескова где Q сосредоточенный заряд выброса, кг; qв – расчетный удельный расход ВВ, кг/м 3; W – линия наименьшего сопротивления, м; n – показатель действия взрыва: , r – радиус воронки взрыва, м. Разрушение горных пород взрывом, 2010 4

x y r W h Схема действия заряда выброса При однорядном расположении расстояние между зарядами a (при условии, что W больше 1, 5 м) определяется по формуле. Направленный выброс грунта при горизонтальном рельефе достигается взрыванием не менее двух зарядов I и II. При этом показатель действия взрыва зарядов того ряда, который наиболее удален от стороны направления выброса, должен быть больше на 0, 5 показателя действия взрыва зарядов другого ряда. Разрушение горных пород взрывом, 2010 5

W I II Односторонний направленный выброс Камерные заряды на сброс Взрывы на сброс производятся при уклоне поверхности взрываемого массива более 20° к горизонту для вскрытия или разработки полезных ископаемых, образования профильных выемок (дорог, специальных площадок), плотин, насыпей разного назначения и т. п. В зависимости от конфигурации взрываемого массива и требований, предъявляемых к взрыву (размеры выемок, угол образуемого откоса и т. п. ), расположение зарядов может быть однорядным, двухрядным и двухъярусным. Разрушение горных пород взрывом, 2010 6

R 1 Схема однорядного расположения зарядов сброса W R B W R A R R 1 Схема двухрядного расположения зарядов сброса W 1 2 O 1 O 2 W 1 1 W 2 O Схема двухъярусного расположения зарядов сброса O Разрушение горных пород взрывом, 2010 7

ВЗРЫВНОЕ РАЗРУШЕНИЕ НЕГАБАРИТНЫХ КУСКОВ Взрывные способы разрушения негабаритов подразделяются: 1) без бурения шпуров в негабарите: обычными наружными зарядами (а); кумулятивными зарядами (б). 2) с бурением шпуров в негабарите: шпуровыми зарядами ВВ (в); микрозарядами ВВ, гидровзрывные (г). а б в г Способы взрывного дробления негабарита Разрушение горных пород взрывом, 2010 8

1. Разрушение негабаритов методом наружных зарядов Наружные заряды применяют в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно производить бурение для размещения зарядов. Этот метод может применяться при дроблении негабаритных кусков породы, металла, железобетона или при перебивании удлиненных предметов и др. При дроблении негабаритных кусков и валунов заряд помещают на поверхности взрываемого куска примерно над центром куска. Вес наружного заряда Q при дроблении негабаритных кусков определяется по формуле , где Q – вес наружного заряда, кг; qн – удельный расход ВВ, зависящий от крепости пород, размеров взрываемых блоков и типа ВВ и принимаемый для скальных горных пород в пределах 1, 3÷ 2, 0 кг/м 3. Этот способ характеризуется высоким удельным расходом ВВ, в десятки раз превышающим удельный расход ВВ при дроблении шпуровыми зарядами и достигающим 2 кг/м 3. При этом наблюдается чрезвычайно сильный звуковой эффект и сильная ударная воздушная волна. Опасная зона при взры вании наружных зарядов составляет не менее 300 м. Разрушение горных пород взрывом, 2010 9

Применение кумулятивных зарядов типа ЗКП ОР позволяет в 8 9 раз снизить удельный расход ВВ на вторичное дробление 1 м 3 негабарита. В прессованном заряде ЗКП ОР имеется кумулятивная выемка, облицованная сталью, промежуточный детонатор и скоба для крепления детонирующего шнура. Применение кумулятивных зарядов для разрушения негабаритов позволяет уменьшить разлет осколков и снизить силу ударной воздушной волны. Для выбора массы заряда можно пользоваться эмпирической формулой , где Q –масса заряда, кг; H – толщина негабаритного куска, м. Достоинства метода наружных зарядов: простота, высокая маневренность, возможность ведения взрывных работ в самых труднодоступных местах, отсутствие необходимости в буровых работах. Недостатки: значительный удельный расход ВВ, низкий эффект взрыва, увеличенные (до 300 м) зона разлета кусков взорванного материала и зона действия воздушной ударной волны. Разрушение горных пород взрывом, 2010 10

Разрушение горных пород взрывом, 2010 11

Разрушение негабаритов методом шпуровых зарядов Для дробления негабаритов взрывом шпурового заряда в нем бурят шпуры диаметром до 45 мм, глубиной 0, 3÷ 0, 5 ширины негабарита. Бурение осуществляется перфораторами различных типов. Пробуренные шпуры в негабаритных кусках заряжают обычно во время подготовки к массовому взрыву. В шпур помещается заряд ВВ и вводится детонирующий шнур, электродетонатор или ударно волновая трубка. Детонирующий шнур от негабаритов подсоединяется к магистральному, который, в свою очередь обычно подсоединяется к магистрали от скважин. Целесообразно проводить взрывание негабарита одновременно с массовым взрывом. Удельный расход ВВ для взрывания негабарита шпуровыми зарядами составляет 0, 15÷ 0, 5 кг/м 3. К недостаткам данного способа разрушения негабаритов относятся: высокая стоимость, вредные условия работы (вибрация, пыль, шум) при бурении. Разрушение горных пород взрывом, 2010 12

Разрушение негабаритов гидровзрывным способом Вместо обычных шпуровых зарядов массой по 200 г можно в шпуры помещать микрозаряды массой 20— 50 г в водоустойчивых оболочках. В качестве ВВ используется аммонит № 6 ЖВ. Заряд в резиновой оболочке, приготовленный на складе ВМ, вводится в шпур, который заполняется водой. При этом способе взрывания разлет кусков весьма незначителен, и безопасное расстояние может составлять не более 50 м. Данный способ разрушения негабаритов может сократить расход ВВ более чем в 10 раз. Порода, находящаяся в непосредственной близости от заряда ВВ, под действием продуктов детонации разрушается и растрескивается. Разрушение горных пород взрывом, 2010 13