Методы управления энергией взрыва (часть 1)

Под управлением энергией взрыва понимают комплекс мероприятий, проводимых для регулирования дробления и перемещения горной массы, а также для снижения сейсмического эффекта взрыва.
Под рациональной понимается такая степень дробления, при которой суммарные приведенные затраты по всем процессам горного производства минимальны. Выше отмечалось, что при взрыве серии зарядов в породе, расположенной между зарядами, могут образовываться зоны, где происходит взаимная компенсация напряжений от двух соседних взрывов. В этих зонах порода подвергается наименьшему дроблению.
Рассмотрим методы уменьшения объема этих зон и регулирования степени дробления за счет изменения параметров взрыва и конструкции зарядов.
1. С повышением удельного расхода ВВ (q, кг/м3) процентное содержание кусков размерами, превышающими допустимые, в общем объеме горной массы (выход негабарита В, %) снижается до некоторой конечной величины, определяемой физическим состоянием пород, их естественной трещиноватостью (рис. 9.12, а). Дальнейшее увеличение расхода ВВ уже практически не сказывается на степени дробления породы.

2. Если проанализировать зависимость выхода негабарита (В, %) от расстояния между зарядами (a) при неизменных ЛНС и массе заряда, то для каждой породы получим сходные кривые (рис. 9.12, б). Правые ветви этих кривых свидетельствуют о недостатке энергии взрыва для качественного дробления пород, левые — о том, что при повышенном удельном расходе ВВ (а—min) взрыв на рыхление переходит во взрыв на выброс.
3. Установлено, что значение ЛНС, преодолеваемой взрывом удлиненного заряда, увеличивается с увеличением его диаметра, т. е. W=f(d3). При обуривании массива пород, сложенного крупными блоками, скважины большого диаметра могут располагаться на таком расстоянии друг от друга, при котором массив будет только разваливаться на естественные блоки без их дальнейшего дробления. Уменьшая d3 (и, следовательно, W, можно весь взрываемый массив перевести в зону регулируемого дробления. Технико-экономическими расчетами установлено, что при открытой разработке месторождений полезных ископаемых диаметры зарядов (диаметры взрывных скважин) целесообразно принимать для пород I-II категорий по трещиноватости равными 300—350 мм, для III и IV категорий — 200—250 мм и для пород V категории — 100—150 мм.
4. Достаточно широкие возможности управления энергией взрыва заложены в совершенствовании конструкции заряда. Так, для снижения бризантного воздействия взрыва с целью увеличения среднего размера кусков сортовых углей применяются заряды с водяными и воздушными радиальными зазорами (рис. 9.13). Улучшение дробления вязких и пластичных пород достигается использованием зарядов с осевыми воздушными промежутками (рис. 9.14, а). В неоднородных породах заряд следует располагать в крепких прослойках. Суммарная длина воздушных промежутков в крепких породах должна быть не более 0,2 общей длины заряда, в породах средней крепости — не более 0,3 и в слабых — до 0,4 общей длины заряда. В любом случае масса верхней части заряда принимается равной 0,25—0,35 общей массы заряда.

5. В ряде случаев используют «внутрискважинное замедление» (рис. 9.14, б), заключающееся в том, что патроны-боевики устанавливают в верхней и нижней частях рассредоточенного заряда. Это позволяет увеличить время воздействия на массив продуктов взрыва и полнее использовать энергию ВВ.

---