РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

 

Разработка месторождений взрывами

 

 

Понятие о взрыве

 

Под взрывом понимают очень быстрое (мгновенное) превращение вещества из одного состояния в другое, со столь же быстрым переходом его потенциальной энергии в механическую работу, направленную на разрушение окружающей среды. Процесс взрыва всегда связан с химическим изменением вещества (переход из твердого в газообразное состояние) и сопровождается выделением газов при высокой температуре и давлении, которое производит разрушение горных пород.

 

Взрывчатые вещества характеризуются тремя основными факторами: скоростью взрывчатого превращения (скоростью детонации); количеством тепла, выделяющегося при взрыве 1 кг ВВ; количеством газов, выделяющихся при взрыве 1 кг ВВ.

Для большинства ВВ при взрыве 1 кг показательно колебание объема выделяющихся газов от 300 до 1000 л, тепла — от 500 до 1500 ккал при скорости детонации от 100 до 10 000 м/сек.

 

Взрывчатые вещества

 

Взрывчатыми веществами (ВВ) называют химические соединения или смеси, способные под влиянием того или иного импульса (нагрев, механический удар, взрыв другого ВВ) к быстрому, самораспространяющемуся процессу взрывчатого разложения.

В зависимости от состояния ВВ могут быть твердыми, жидкими, газообразными.

По характеру действия ВВ на окружающую среду различают метательные (фугасные) и бризантные (дробящие) взрывчатые вещества.

 

При взрыве метательных ВВ скорость разложения ВВ небольшая (порядка 100—500 м/сек) и давление газов увеличивается относительно медленно. При давлении газов, превышающих прочность окружающей среды, в породе образуются трещины. В трещины проникают газы и, отдел'яя крупные куски породы, отбрасывают их от целика.

При взрыве в скважинах бризантных ВВ, имеющих скорость разложения порядка нескольких тысяч метров в секунду, давление газов увеличивается чрезвычайно быстро и достигает больших величин. Эго способствует образованию значительно большего ко'- личества трещин, чем при метательных ВВ, а следовательно, обеспечивается и более мелкое дробление породы.

 

Метательные ВВ обычно представлены химическими смесями, к ним относится черный и бездымный порох.

 

Бризантдые ВВ представлены преимущественно химическими соединениями. К ним относится ряд аммиачноселитренных и нитроглицериновых ВВ. Среди бризантных ВВ выделяется группа инициирующих ВВ. В силу своей способности взрываться от незначительного внешнего воздействия, от нагревания, удара они применяются для взрывания основного количества ВВ, составляющего заряд.

 

К инициирующим ВВ относятся: гремучая ртуть, азид свинца, тенерес, тетрил, тэн, гексоген. Различают первичные и вторичные инициирующие вещества.

Характеристика применяемых на открытых горных работах ВВ приведена в  5.

 

Наибольшее распространение на карьерах в настоящее время получили аммониты, представляющие собой механическую смесь' аммиачной селитры (80—90%), тротила и органических горючих добавок в виде древесной торфяной муки.

 

Достоинством аммонитов являются безопасность в обращении и достаточно большая мощность. Основным недостатком аммонитов является их способность к поглощению влаги из воздуха (гигроскопичность) и слеживаемость, что приводит к ухудшению и даже потере взрывчатых свойств.

 

Тротил (тринитротолуол) является химическим соединением с хорошими взрывчатыми свойствами. Он водоустойчив, поэтому применяется для взрывания в обводненных скважинах. Выпускается он в виде порошка, чешуек, гранул и литых зарядов.

Игданит изготовляется на месте взрывных работ и состоит из 95—96% гранулированной аммиачной селитры и 4—5% солярового масла. Он является дешевым, достаточно эффективным и безопасным в обращении ВВ.

 

В последнее время на карьерах прошли промышленные испытания ряд новых ВВ (алюмотол, зерногранулиты 50/50 и 80/20), гранулиты АС и С, а также алюмотол ТСА, которые показали лучшие результаты, чем применяющиеся к настоящее время ам- миачноселитренные ВВ.

 

Средства и способы взрывания зарядов

 

Взрывание зарядов в шпурах и,скважинах может быть огневым, электрическим и посредством детонирующего шнура. При огневом взрывании средствами взрывания являются капсюли-детонаторы и огнепроводный шнур, при электрическом — электродетонаторы, а при взрывании детонирующим шнуром — детонирующий шнур.

 

Средства взрывания

 

Капсюль-детонатор представляет собой гильзу с находящимся в ней зарядом инициирующего бризантного ВВ. Он предназначен для возбуждения детонации.

 

Капсюль-детонатор ( 18) состоит из металлической (медной, латунной или алюминиевой) или бумажной гильзы 1 (длиной 47—49 мм и диаметром 7,0— 7,5 мм) и впрессованного на 2/з ее высоты комбинированного заряда бризантного и инициирующего ВВ. В нижнюю часть гильзы помещается тетрил 5, поверх которого размещается первичное инициирующее ВВ 4 — гремучая ртуть или азид свинца с тенересом, прикрытое металлической чашечкой 2 с отверстием 3 в центре для проникновения искры от огнепроводного шнура или от электровоспламенителя. Чашечка служит для предотвращения опасности от толчка при введении в капсюль огнепроводного шнура и для создания прочной камеры образования максимального давления .газов при детонации первичного инициирующего ВВ.

 

Свободное пространство между дульцем гильзы 6 и чашечкой служит для ввода электровоспламенителя или огнепроводного шнура.

 

Электродетонаторы представляют собой соединение капсюля-детонатора с электровоспламенителем, который состоит из мостика накаливания и воспламенительной головки.

 

Мостиком накаливания является тонкая проволока из материала с большим сопротивлением, припаянная к концам двух проводников.

 

Воспламенительная головка — твердое, легко воспламеняющееся вещество, окружающее со всех сторон мостик накаливания и имеющее форму капельки.

Электродетонаторы изготовляют мгновенного ( 19,а), замедленного ( 19,6) и короткозамедленного действия ( 19,е).

 

Электродетонаторы замедленного действия взрываются через 0.5; 1,0 сек и более после прохождения тока через электродетонатор, что достигается за счет времени, необходимого для сгорания замедляющего состава, помещенного в электродетонатор между электровоспламенителем и чашечкой с первичным инициирующим ВВ. В остальном устройство аналогично устройству электродетонатора мгновенного действия.

 

Время замедления зависит от длины столбика замедляющего состава. Серийно выпускаются электродетонаторы с замедлением в 0,75; 1,0; 1,5; 2; 4; 6 и 8 сек, а также (по специальному заказу) с замедлением 0,5; 10 и 15 сек.

 

Замедляющий состав электродетонатора короткозамедленного действия имеет высокую скорость горения, благодаря чему время замедления взрыва электродетонатора составляет от нескольких сотых до нескольких десятых долей секунды.

 

В СССР выпускаются электродетонаторы короткозамедленного действия марки ЭД-КЗ, серия которых состоит из 6 номеров, имеющих замедления 25, 50, 75, 100, 150 и 250 мсек.

Огнепроводный шнур служит для передачи искрового импульса капсюлю-детонатору. У огнепроводного шнура сердцевина заполнена дымным порохом с одной направляющей нитью, а оболочка состоит из ряда нитяных оплеток, покрытых влагоизо- лирующей массой. Скорость горения огнепроводного шнура 1 — 0,85 см/сек.

 

Детонирующий шнур служит для передачи детонации из одной точки в другую. Он представляет собой шнур с сердцевиной из высокобризантного ВВ. Скорость детонации шнура составляет 7000 м/сек. Цвет шнура белый с красными нитками или красный.

 

Способы взрывания зарядов

 

Огневой способ взрывания осуществляется посредством зажигательной трубки. Зажигательная воспламенительная трубка состоит из капсюля-детонатора со вставленным в него отрезком огнепроводного шнура. Огневое взрывание применяется для

взрывания одиночных зарядов, а также для последовательного взрывания серии зарядов, когда точность интервалов между взрывами не обязательна.

 

На карьерах огневое взрывание широко распространено при взрывании негабаритных камней и в меньшей степени при взрывании на уступах шпуров и одиночных скважин.

 

Отрезки огнепроводного шнура короче 1 м применять не разрешается. При длине зажигательной трубки более 4 м должна применяться дублирующая зажигательная трубка.

Для работы в условиях большой влажности место ввода кап- сюля-детонатора в патрон покрывают водоизолирующим составом, температура которого не должна превышать 60 °С.

 

При поджигании на поверхности пяти и более зажигательных трубок применяют контрольную трубку, изготовляемую из капсюля- детонатора с бумажной гильзой. Длина огнепроводного шнура должна быть меньше на 60 см, чем на применяемых зажигательных трубках. Контрольную трубку располагают на расстоянии 5 м от заряда, зажигаемого первым, но не на пути отхода взрывников. Контрольную трубку поджигают первой; после ее взрыва все взрывники должны удалиться в укрытие.

 

Электровзрывание осуществляется элекхродетонаторами,. которые могут взрываться как постоянным, так и переменным током. Ето преимущества по сравнению с огневым способом заключаются в возможности одновременного взрывания большого числа зарядов, а также взрывания в определенной последовательности с нужными интервалами.

Недостатком электровзрывания является большая сложность выполнения взрывания.

Монтаж электровзрывной сети заключается в соединении посредством проводов электродетонаторов с взрывным пунктом.

 

Все виды элекгровзрыв- ных сетей делятся на три основные группы соединений ( 20): последовательное, параллельное (пучковое и ступенчатое) и смешанное).

В качестве источников тока для электровзрывания применяют электроосветительные и электросиловые линии и взрывные машинки.

Взрывание детонирующим шнуром. При взрывании отрезок детонирующего шнура помещается в заряд ВВ. Детонирующий шнур,. взорванный огневым или электрическим способом, вызывает детонацию заряда ВВ.

 

Взрывание детонирующим шнуром широко применяется при ск'важинном методе в связи с простотой производства взрыва.

Существуют три вида схем сетей детонирующего шнура ( 21): параллельно-ступенчатое, параллельно-пучковое и последовательное соединения.

 

Наиболее распространено паралелльно-ступенчатое соединение для взрывания зарядов в одну линию. Параллельно-пучковое соединение применяется при взрывании зарядов, расположенных на небольшой площади; последовательное — при одновременном взрывании наружных и камерных зарядов.

 

 

 

 Смотрите также:

 

Горные работы. Требования по безопасному ведению горных...

...обвалы и взрывы в угольных и других шахтах, опасность радиоактивного заражения при разработке месторождений радиоактивного сырья и т.п. Уже этот перечень говорит о...

 

Центральная комиссия по разработке нефтяных и газовых...

Возглавляется ЦКР заместителем министра, отвечающего за вопросы разработки месторождений и добычу нефти и газа.

 

щебень. РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ И ОБРАБОТКА...

Е. Разработка месторождений и обработка каменных материалов. Весь комплекс работ по добыче каменных материалов называется горными работами.

 

БУРОВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ. Производство буровзрывных работ

Буровзрывные работы широко применяются во всех областях стр-ва — при разработке
т. к. их действие не нарушает монолитность и целостность отделяемых взрывом горных пород.

 

Березовское золото. Разработка месторождений золота

Разработка месторождений золота в этом районе, названном Березовским, не сразу была успешной.
Расширению работ