Взрыв рыхления. Принципы расчета зарядов рыхления.
В крепких породах использование ВВ становится характерной особенностью проходческого процесса (предварительное взрывное рыхление плотных пород III–IV категорий по буримости повышает производительность проходческих работ). Взрывное разрыхление пород сочетают с машинной (скреперы, бульдозеры, экскаваторы) и ручной выемкой и удалением этих пород из проходимой выработки. Породы рыхлят при одной (верхней) обнаженной поверхности массива, как правило, зарядами ВВ, размещенными в наклонных шпурах или неглубоких скважинах. В зависимости от размеров поперечного сечения канав и крепости пород шпуры располагают в один ряд по оси канавы или в два ряда.
Основным принципом расчета зарядов ВВ является положение о том, что разрушенный объем пропорционален массе заряда.
19. Какие виды взрывных работ выполняют в скважинах?
перфорация стенок скважин стреляющими аппаратами – кумулятивными, пулевыми и снарядными (торпедными) перфораторами – для вскрытия и повышения отдачи или приёмистости пластов;
разрыв пластов с помощью скважинных аппаратов – пороховых генераторов давления – и торпедирование скважин в целях повышения отдачи или приёмистости пластов;
каротаж пластов с простреливанием канала для отбора проб жидкостей и газа;
отбор образцов пород стреляющими грунтоносами для изучения геологического разреза скважин;
торпедирование бурильного и эксплуатационного инструмента с помощью торпед фугасного и направленного действия при ликвидации скважин и аварий в них;
простреливание колонн бурильных или насосно-компрессорных труб перфораторами для восстановления циркуляции жидкости в скважине;
разделительный тампонаж в скважинах с помощью взрывных пакеров.
20. Какими способами осуществляется валка деревьев и корчевка пней?
· Валка деревьев механизированным методом
· Валка деревьев взрывным способом
- Валка строевого леса. Работу приходится вести таким образом, чтобы дерево при взрыве и падении не получило бы как наружного расщепления, так и внутренних трещин.
- Валка дровяного леса.
- Перебивание стоящих деревьев. Перебивание стоящих деревьев производится зарядами в буровых скважинах, выделанных в древесине ствола. Если дерево не толще 30 см, то заряд вводится внизу в одну буровую скважину
Корчевка пней.
Величина заряда и глубина бурения зависят от породы дерева, давности рубки и толщины пня. Расположение заряда: при стелющейся системе корней (ель, ольха и др.) – под центром пня, при редькообразном корне (сосна, береза, дуб и др.) – у центрального корня
21. Для каких целей и как осуществляется дробление льда взрывом?
Взрывные работы по разрушению льда проводятся для образования полыней, проводки судов, устройства переправ, а также для предотвращения заторов льда у мостов.
22. Какое воздействие на окружающую среду оказывает взрывания зарядов в воздухе?
При взрыве заряда ВВ его масса превращается в раскалённые газы, находящиеся под огромным давлением. Это давление передаётся в окружающую среду в форме ударной волны, возникающей на границе раздела заряд ВВ – среда.
23. Какое воздействие на окружающую среду оказывает взрывания зарядов в воде?
24. Какое воздействие на окружающую среду оказывает взрывания зарядов в горной породе?
25. В чём состоит отличие химического взрыва от физического (охарактеризуйте на примере)?
При протекании физических взрывов изменяется только физическое состояние вещества, но сохраняется неизменным его химический состав. При химическом взрыве энергия выделяется в результате химической реакции, т. е. в результате взрыва образуются вещества другого химического состава.
Примерами использования физического взрыва в горной промышленности являются электровзрыв и отбойка пневмопатронами. Химическое превращение взрывчатых веществ и смесей может протекать в форме медленного химического превращения, горения и детонации.
26. Какие параметры относятся к основным параметрам взрыва и какая имеется зависимость их от начальных факторов (температуры, давления)?
Основными параметрами взрыва являются: температура, давление и объём газообразных продуктов взрыва.
27. Как влияют плотность, величина кристаллов, физическое состояние и температура на чувствительность ВВ к начальному импульсу?
Восприимчивость к определенному внешнему импульсу, вызывающему горение или детонацию, называется чувствительностью ВВ.
Физические свойства и условия по-разному влияют на восприимчивость ВВ к начальному импульсу. С увеличением влажности и плотности восприимчивость ВВ снижается, с уменьшением крупности частиц – повышается. Восприимчивость к начальному импульсу определяется также состоянием ВВ (порошкообразное, гранулированное, литое, прессованное и т. д.).
28. Кислородный баланс. Как рассчитывается кислородный баланс?
Кислородный баланс представляет собой соотношение между количеством кислорода, фактически содержащемся в составе данного ВВ, и тем количеством, которое необходимо для полного окисления всех горючих компонентов входящих в состав этого ВВ.
29. Что вы знаете об истории развития и о применении взрывчатых веществ в горном деле?
· Горная летопись свидетельствует, что порох в горном деле начали применять в 1627 г. в Венгрии.
· В 1800 г. в Англии Говардом была открыта гремучая ртуть.
· 1812 г. в России П.Л. Шилинг впервые применил электрический воспламенитель для взрывания зарядов;
· в 1831 г. в Англии У. Бикфорд изобрёл огнепроводный шнур, который с некоторыми изменениями применяется до сих пор;
· в 1847 г. в Италии А. Собреро изобрёл нитроглицерин;
· в 1853 г. в России Н.Н. Зинин и В.Ф. Петрушевский предложили ВВ на основе нитроглицерина, аналогичное по составу динамитам
· В 1865 г. капитаном Д.И. Андриевским предложен первый детонатор в деревянной гильзе;
· в 1867 г. А. Нобель запатентовал детонатор в виде заряда гремучей ртути в медной гильзе;
· в 1863 г. был впервые получен тротил, взрывчатые свойства которого были определены только в 1891 г., а производство ВВ в России началось с 1909 г.;
· в 1867 г. шведскими химиками И. Ольсеном и И. Норбином были предложены и запатентованы ВВ на основе аммиачной селитры, близкие по составу современным аммиачно-селитренным ВВ.
· Для инициирования зарядов в 1879 г. был предложен детонирующий шнур, хлопчатобумажная оболочка которого была начинена гранулированным пироксилином.
· В 1885 г. в качестве ВВ начали использовать пикриновую кислоту.
· С 1877 г. применяется тетрил, который в настоящее время является основным вторичным инициирующим ВВ.
· В 1897 г. был открыт гексоген, а в 1920 г. установлено, что это соединение является ВВ.
· В 1891 г. был синтезирован тэн. Тэн является одним из мощных ВВ, для производства которого имеется практически неограниченная сырьевая база.
· В 1892 г. Д. И. Менделеев разработал составы и технологию изготовления бездымных порохов.
· В 1900 г. был предложен комбинированный капсюль-детонатор из гремучей ртути и тротила.
· С 1913 г. в капсюлях-детонаторах стали использовать азид свинца и тенерес. С 30-х гг. в бывшем СССР происходит постепенная замена нитроглицериновых динамитов на более безопасные ВВ на основе аммиачной селитры.
· В 1749 г. М.В. Ломоносов впервые объяснил явление взрыва и его действие на окружающую среду, а первый труд в России по технологии изготовления ВВ опубликовал в 1799 г. А.А.
· Мусин-Пушкин. В 1871 г. М.М. Боресков на основе работ М. М. Фролова предложил формулу для расчёта зарядов на выброс, которая широко используется до настоящего времени.
30. Какие ядовитые газы выделяются при взрыве?
оксида углерода СО, Оксиды азота NO, NO2, N2O3. При взрыве могут также образовываться сероводород Н2S, сернистый ангидрид SО2, хлор.
31. Что такое критический диаметр заряда?
Критический диаметр – это значение диаметра, ниже которого детонация невозможна. Чем меньше критический диаметр, тем больше детонационная способность ВВ.