Разрушение горных пород взрывом, 2010 1 Лекция 22 МЕТОД КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ Метод

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.

Расположение выработок при работе методом камерных зарядов:
1 – штольня; 2 – рассечка; 3 – камера; 4 – шурф

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/м3;
W – линия наименьшего сопротивления (ЛНС), м.

Величина расчетного удельного расхода ВВ для зарядов нормального рыхления составляет 0,35-0,7 кг/м3. Заряды могут располагаться в один или несколько рядов. Предварительно при расчете принимает

.

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 α1 = α2 = 300 .

Расположение штольни и рассечек

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/м3;
W – линия наименьшего сопротивления, м;
n – показатель действия взрыва:

r – радиус воронки взрыва, м.

,

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.

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.

двухрядного расположения зарядов сброса
Схема двухъярусного расположения зарядов сброса

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).

Способы взрывного дробления негабарита

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/м3.

Этот способ характеризуется высоким удельным расходом ВВ, в десятки раз превышающим удельный расход ВВ при дроблении шпуровыми зарядами и достигающим 2 кг/м3. При этом наблюдается чрезвычайно сильный звуковой эффект и сильная ударная воздушная волна. Опасная зона при взры­вании наружных зарядов составляет не менее 300 м.

в 8-9 раз снизить удельный расход ВВ на вторичное дробление

1 м3 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.

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/м3.
К недостаткам данного способа разрушения негабаритов относятся: высокая стоимость, вредные условия работы (вибрация, пыль, шум) при бурении.

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.