Источник: Вести Донецкого горного института. Вып 2, – Донецк, 2009. – с. 2-7.
Приведены результаты исследования влияния параметров двух видов инертных промежутков в заряде ВВ на величину радиального импульса взрыва. Определены условия эффективного применения инертных промежутков в заряде ВВ при проходке стволов; предложены рациональные конструкции за-рядов ВВ при проходке стволов.
Введение. Одним из главных направлений исследований кафедры СШ и ПС ДонНТУ традиционно является поиск путей повышения эффективности и безопасности взрывных работ (ВР) при проведении горных выработок.
Перспективным направлением повышения эффективности ВР является совершенствование конструкций зарядов для усиления действия взрыва ВВ на породы придонной части шпура. Авторы работы [1] для достижения этой цели предлагают использовать в заряде ВВ твердые рефракторы различных конструкций. В статье [2] обосновывается целесообразность размещения ампул гидрозабоек в донной части шпура. Область применения данных конструкций – ВР при проведении горизонтальных и наклонных выработок. Давно известно также, что заряды ВВ с инертными промежутками (ИП) при взрывании в горных породах оказываются эффективнее сплошных зарядов как при проведении горизонтальных выработок [3], так и при проходке вертикальных стволов [4].
О.И. Рублевой [4] предложена конструкция шпурового заряда, предполагающая усиление импульса взрыва на породы придонной части шпура за счет использования ИП; «двухъярусных» зарядов; патронов ВВ с водозаполненным осевым углублением. При этом доказано, что усиление радиального импульса взрыва на массив горных по-род будет наблюдаться при условии, применимом для любых типов ВВ:
81 > (mВВ/Мин) > 8, (1)
где mВВ – масса активной части заряда, т.е. расположенной перед ИП по ходу детона-ции, г;
Мин – масса инертного промежутка, г.
Следует отметить, что верхний предел, mВВ/Мин = 81 был подтвержден только для случая использования инертных промежутков из гранулированного шлака и цементно-песчаных. Кроме того, по нашему мнению следует уточнить, при каких именно значе-ниях mВВ/Мин из диапазона (1) радиальный импульс будет максимальным.
Постановка задачи. Итак, цель исследований – выявление условий наиболее эффективного применения инертных промежутков (ИП) в заряде ВВ при проходке вертикальных шахтных стволов. На основании результатов исследований будет разработана конструкция заряда ВВ, применение которой обеспечит эффективное разрушение пород придонной части шпура, что приведет к сокращению продолжительности 2-й фазы уборки породы и проходческого цикла в целом.
Основная часть. Цель исследований была достигнута экспериментальным пу-тем. Поскольку в качестве критерия оценки эффективности действия заряда ВВ (бри-зантного действия ВВ) целесообразно использовать импульс взрыва заряда ВВ [5], то прибором для его практического определения вполне может служить баллистический маятник конструкции МакНИИ. Исследования были проведены во взрывной камере лаборатории БВР кафедры СШ и ПС ДонНТУ.
Обоснование и детальное описание методики, а также результаты экспериментов приведены в работе [6]. В данной статье приведем лишь очень краткое описание экспе-риментов и результирующие зависимости.
Итак, в ходе экспериментов исследовались заряды с ИП из стали, кварца, склеен-ных стальных стружек и опилок, склеенных частиц песка. Имитировались условия ра-боты зарядов ВВ при проходке стволов: заряд размещался в пластиковой ампуле спе-циальной конструкции, которая заполнялась водонасыщенным гранулированным шла-ком (имитация забойки шпуров) и подвешивалась вертикально на расстоянии 145 мм от носка маятника. В предварительной серии экспериментов было показано, что наибольший радиальный импульс достигается при использовании ИП из склеенных стальных стружек и опилок, а также из склеенных частиц песка. По этой причине только ИП данных видов использовались в дальнейших опытах, на основании которых были получены результирующие зависимости (2) и (3):
где lот – величина горизонтального отклонения маятника, мм, характеризующая импульс взрыва исследуемого заряда ВВ, а следовательно и бризантность ВВ.
Анализ (2) и (3) показывает, что ИП из песка выгоднее всего использовать при соотношении Мин/mВВ = 1/12,2, а ИП из стальных стружек – при Мин/mВВ = 1/13,5 (мак-симумы функций). При использовании ИП из песка должно обязательно выполняться условие Мин/mВВ < 1/4,7, а для ИП из стальных стружек – Мин/mВВ < 1/5,2 (нули функ-ций). В случае несоблюдения последних условий, возможны отказы шпуровых зарядов ВВ.
Библиографический список