Основные понятия

Отбойка и дробление скальных пород при их разработке производятся с помощью зарядов ВВ, размещаемых в шпурах, сква­жинах или камерах.

Шпур — искусственное цилиндрическое углубление в горной породе, бетоне, кирпичной кладке диаметром до 75 мм и глуби­ной до 5 м, пробуренное, как правило, бурильным молотком или сверлом.азработке про-наноднтся

Скважина — искусственное цилиндрическое углубление диаметром более 75 мм при глубине до 5 м и любого диаметра при глубине более 5 м, пробуренное, как правило, буровым станком.

Камера — специальная подземная выработка для размещения больших зарядов ВВ (от нескольких до сотен и тысяч тонн). Каморы, как правило, имеют прямоугольную или сводчатую форму поперечного сечения. Они сооружаются из горизонтальных выработок — штолен площадью сечения не менее 1,2 м² или из маргинальных — шурфов площадью сечения не менее 1,0 м².

Бурение — последовательное разрушение породы буровым инструментом на забое шпура или скважины и удаление продуктов разрушения на поверхность водой, воздухом или шнеками.

Буровые работы — совокупность технологических операций по установке буровой машины на ось скважины, бурение ее на полную глубину, подъем бурового става и переезд на точку распо­ложения следующей скважины.

Взрывные работы — совокупность технологических операций мо подготовке и производству взрыва: составление проекта, доставка ВМ на заряжаемый блок, заряжание и забойка скважин, шпуров или камер с установкой в них детонаторов (боевиков), монтаж взрывной сети (цепи) и ее инициирование.

Буровзрывные работы — совокупность технологических опе­раций, выполняемых при буровых и взрывных работах.

Забойка — заполнение свободной части заряжаемой полости (шпура, скважины или камеры) инертным забоечным материалом, препятствующим при взрыве преждевременному вылету из нее продуктов детонации и улучшающим за счет этого эффективность работы взрыва. Так же называют инертный материал для производства забойки (песок, глину, мелкую породу и т. д.).

Заряд ВВ — определенное количество ВВ, подготовленное к взрыву, с введенным в него инициатором. Величина (масса) наряда указывается в килограммах или тоннах.

Заряжание — размещение зарядов ВВ в зарядной полости.

Накладным (наружным) называется заряд, размещенный на нарываемом объекте, внутренним — заряд, размещенный внутри нарываемого объекта, в шпурах, скважинах или камерах.

Сосредоточенным называется заряд, имеющий форму куба или шара. Такой заряд может иметь форму цилиндра, длина которого не превышает его трех диаметров, или параллелепипеда с тем же

соотношением размеров. Если длина заряда больше указанных величин, то его называют удлиненным (колонковым). Сплошным называется заряд, не разделенный промежутками.

Рассредоточенным называется заряд, отдельные части которого разделены промежутками (участками) воздуха, воды, породы, дерева и т. п.

Взрывчатыми веществами (ВВ) называют химические соеди­нения или механические смеси, которые под действием внешнего импульса (нагревание, удар, искры огня) способны взрываться. Взрыв промышленных ВВ протекает в форме детонации, которая распространяется со сверхзвуковой скоростью по всей массе ВВ.

Взрывом ВВ называется его чрезвычайно быстрое (сверхзвуко­вое) химическое превращение, при котором выделяются тепло и большое количество сжатых газов, способных производить меха­ническую работу разрушения и перемещения окружающей среды.

Взрывание — процесс инициирования зарядов в заданной по­следовательности способами, обеспечивающими безопасность и эффективность выполнения этих работ.

Детонация — распространение взрыва по заряду ВВ с по­стоянной сверхзвуковой скоростью, обусловленное прохождением детонационной волны.

Детонационная волна — ударная волна сжатия, распростра­няющаяся по заряду со сверхзвуковой постоянной скоростью, обеспечивающая возникновение за передним фронтом волны бы­строй химической реакции ВВ, т. е_. детонационная волна пред­ставляет собой совокупность ударной волны и следующей за ней зоны химического превращения ВВ.

Ударная волна (УВ) — волна сжатия, распространяющаяся по среде (воздуху, воде, породе) со сверхзвуковой скоростью, на переднем фронте которой мгновенно (скачкообразно) изме­няются давление, плотность и температура среды.

Для возбуждения взрыва зарядов промышленных ВВ в них размещают средства инициирования (СИ): капсюли-детонаторы, электродетонаторы, детонирующий шнур или специальные промежуточные детонаторы (ПД).

Капсюль-детонатор (КД) — небольшой заряд чувствитель­ных инициирующих ВВ, размещенный в металлической или кар­тонной гильзе.

Электродетонатор (ЭД) — совокупность капсюля-детонатора с вмонтированным в нем электровоспламенителем. В электродето­наторах короткозамедленного ЭД-КЗ и замедленного ЭД-ЗД действия между инициирующим ВВ и электровоспламенителем размещен замедляющий состав, сгорающий за определенное время.

Электровоспламенитель (ЭВ) — мостик накаливания из ни­хрома с подсоединенными к нему концевыми проводами и с нане­сенной на него капелькой воспламенительного состава. При пропускании через мостик определенной силы тока происходит его

разогрев и воспламенение капельки, что вызывает взрыв ЭД пли загорание замедляющего состава.

Детонирующий шнур (ДШ) - шнур с сердцевиной из мощ­ного чувствительного ВВ, предназначенный для инициирования зарядов ВВ непосредственно или с помощью промежуточных дето­наторов. Взрывается от КД или ЭД.

Огнепроводный шнур (ОШ) — шнур с пороховой сердцевиной, которая горит с определенной скоростью. Предназначен для инициирования капсюлей-детонаторов через требуемое время с мо­мента поджигания шнура.

Зажигательная трубка — капсюль-детонатор с введенным и скрепленным в нем отрезком огнепроводного шнура — предназ­начен для огневого или электроогневого инициирования зарядов ВВ.

Огневое взрывание — способ инициирования зарядов с помощью зажигательных трубок, огнепроводные шнуры которых поджи­гаются взрывником непосредственно или с использованием зажига­тельных патронов.

Зажигательный патрон (ЗП) — картонный стаканчик с поро­ховым диском на дне, позволяющий поджигать одновременно несколько отрезков шнуров зажигательных трубок.

Электроогневое взрывание — способ инициирования зарядов с помощью зажигательных трубок, огнепроводные шнуры которых поджигаются электрозажигательными патронами, трубками.

Электрозажигательный патрон (ЭЗП) — зажигательный ста­канчик с вмонтированным в пороховом диске электровоспламенителем.

Электрозажигательная трубка (ЭЗТ) — металлическая или бумажная гильза с вмонтированным в нее электровоспламенителем, открытым торцом надеваемая и закрепляемая на поджигае­мый отрезок огнепроводного шнура.

Электрическое взрывание — способ инициирования зарядов О помощью электродетонаторов, соединенных в электровзрывную сеть (цепь). По величине времени (интервала замедления между одиночными или несколькими зарядами) различают м г н о в е н ­ н о е (все заряды взрываются одновременно), к о р о т к о – з а м е д л е н н о е (КЗВ) — интервал замедления между взры­вами составляет от 15 до 250 мс, замедленное — интервал замедления больше 0,5 с.

Детонатор — средство для возбуждения детонации в заряде промышленного ВВ. Это штатные СИ (КД, ЭД и ДШ), патроны-боевики и промежуточные детонаторы.

Патрон-боевик — патрон ВВ с введенным в него КД, ЭД пли обвязанный детонирующим шнуром. От патрона-боевика детонируют остальные патроны или масса ВВ в заряде.

Промежуточный детонатор (ПД) — небольшой заряд ВВ (от 0,2 до нескольких килограммов), предназначенный для ини­циирования зарядов низкочувствительных промышленных ВВ

(гранулированных, водосодержащих), которые не детонируют от штатных средств инициирования. ПД безотказно детонирует от штатных СИ.

Массив горных пород — определенный участок горных пород в его естественном состоянии. Трудность разрушения и интенсив­ность дробления массива пород взрывом зависят в основном от его крепости, трещиноватости, числа открытых поверхностей.

Крепость горных пород — способность пород сопротивляться разрушению под действием внешних усилий (при бурении, взры­вании, резании и т. п.)₃ характеризуемая чаще всего коэффициен­том крепости.

Коэффициент крепости пород f (по шкале проф. М. М. Протодьяконова) показывает, во сколько раз данная порода крепче другой, принятой за единицу. Коэффициент крепости f допускается определять как частное от деления предела прочности породы на одноосное сжатие на 100 кг/см² или на 9,8 МПа.

Трещиноватость — совокупность трещин, разделяющих мас­сив горных пород на куски (отдельности) различных размеров (от десятков миллиметров до нескольких метров). Чем крупнее отдельности, содержащиеся в массиве, тем, как правило, крепость их выше, тем труднее разрушить (раздробить) массив на куски требуемых размеров.

Для оценки сопротивляемости массива разрушению при бу­рении и взрывании применяют понятия буримость и взрываемость горных пород.

Буримость — сопротивляемость горной породы разрушению при бурении, характеризуемая чистой скоростью бурения при стандартных условиях опыта.

Взрываемость — сопротивляемость горных пород разрушению при взрывании, характеризуемая расходом ВВ на 1 м³ раздроб­ленного массива до кусков определенной крупности или на обра­зование воронки выброса заданных размеров зарядом определен­ной формы.

На каждом карьере мощность погрузочного и транспортного оборудования рассчитана на прием породы в кусках определен­ной крупности. На прием кусков таких же размеров должна быть рассчитана дробилка на фабрике, перерабатывающей полезное ископаемое. При взрывании массив, как правило, разрушается на куски, часть которых превышает допустимый размер; поэтому взорванную породу при погрузке принято разделять на кондицион­ную (габаритную), соответствующую по крупности требованиям предприятия, и некондиционную (негабаритную), размер кусков которой превышает установленные пределы по крупности.

На карьерах стройматериалов к некондиционной породе от­носят также мелкие фракции (менее 2 см) идущие в отходы.

Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) — кратчайшее рас­стояние от центра (оси) заряда до ближайшей открытой поверх­ности.

Сопротивление по подошве уступа (СПП) — расстояние от оси скважины (шпура, камеры) до открытой поверхности уступа на уровне отметки его нижней площадки (подошвы).

Буровзрывные работы на карьерах разделяются на основные, или первичные, при которых производятся отделение и дробление части массива породы, и дополнительные, или вторичные, при ко­торых производятся дробление негабарита, выравнивание неров­ное гей подошвы, ликвидация навесов, заколов и т. п.

Первичные буровзрывные работы на земной поверхности (карь­ерах, объектах транспортного и дорожного строительства и т. д.) выполняются: удлиненными зарядами в вертикальных или на­клонных скважинах диаметром 100—320 мм и глубиной 7—20 м и в шпурах диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м; сосредоточен­ными зарядами в камерах для выброса или сброса больших масс пород.

При штамповке, упрочнении, сварке, резке металлов и т. п. работы производятся накладными зарядами.

Вторичные буровзрывные работы выполняются о помощью шпуровых или накладных зарядов.