Короткозамедленное взрывание

Представим себе, что имеется массив породы, ограниченный плоской свободной поверхностью. В этом массиве пробурен на равных расстояниях и на равную глубину ряд параллельных скважин, в которые заложены одинаковые заряды.

Эти заряды можно взорвать одновременно. В этом случае происходит такое взаимодействие взрывных волн, идущих от отдельных зарядов, при котором давления внутри породы возрастают, но волны разрежения могут идти только от первоначальной свободной поверхности породы.

Если же ввести небольшое замедление взрывов зарядов с таким расчетом, чтобы происходило последовательное инициирование всех зарядов и взрыв каждого следовал бы за взрывом предыдущего через определенный промежуток времени, то каждый заряд будет разрушать породу, действуя не только в сторону свободной поверхности, но и в сторону только что образовавшейся зоны дробления соседнего заряда. Волны разрежения пойдут внутрь породы не только от свободной поверхности, но и из зоны дробления соседнего заряда. Трещины, возникшие при дроблении, будут действовать как дополнительные пустоты в породе.

Эффективность действия взрыва

Наоборот, если свободная поверхность породы ограничена примыкающим массивом так, что свободный разлет кусков породы может произойти только по сравнительно небольшой части свободной поверхности, то эффективность действия взрыва соответственно снижается.

Влияние свободной поверхности породы на ее дробление особенно заметно при применении зарядов в шпурах сравнительно малого диаметра. В этом случае заряд взрывчатого вещества имеет удлиненную форму и центр заряда находится на заметном расстоянии от конца шпура. В целом картина дробления породы взрывом определяется расположением центра заряда. Кроме того, значительную роль в дроблении породы имеет внешняя зона дробления, обусловленная действием волны разрежения. В результате этого в обычных условиях практики порода дробится в достаточной степени, начиная от центра заряда вплоть до наружной поверхности.

Между тем в сторону массива породы дробление не распространяется на заметное расстояние, так как действия волны разрежения здесь нет: порода сопротивляется взрывной волне в условиях всестороннего сжатия. Поэтому нередко дробление даже не доходит до конца шпура. После того как куски породы, возникшие при взрыве, убраны, остается конец шпура, так называемый стакан.

Взрывные волны в грунтах и горных породах

Так как удельная энергия сравнительно мало изменяется при переходе от одних взрывчатых веществ к другим и в приведенной формуле эти величины стоят под знаком кубичного корня, что еще более снижает влияние удельной энергии.

Величина к обычно равна 0,1 т 0,4 м/у/кт и зависит от прочности породы, в которой происходит взрыв.

Величина может использоваться для оценки энергии, выделяемой при взрыве, крупные камуфлетные полости обычно трудно сохранить. Их верхняя часть не выдерживает горного давления и обрушивается под весом вышележащей породы, прочность которой нарушена при взрыве.

При взрыве в породе возникает взрывная волна, распространяющаяся во все стороны от места взрыва. Эта волна имеет много общего со взрывными ударными волнами в воздухе и особенно в воде. Однако имеются и отличия, которые выражены тем сильнее, чем определеннее выражена структура породы и чем эта порода является более пористой. Сущность таких отличий сводится к следующему. При небольших давлениях и деформациях структура породы сохраняется. Сжимаемость породы в этих условиях оказывается небольшой.