Расчет расстояния между скважинами базируется на предположении, что распространение трещин от взрыва заряда взрывчатого вещества заканчивается на расстоянии, где энергия ударной волны становится равной удельной энергии поля в этой зоне. При взрыве двух зарядов разрушение в массиве в направлении друг друга заканчивается в точке максимального радиуса образования трещин. Остаточная энергия каждого заряда по В. К. Шехурднну складывается при условии, что сумма ее будет достаточна для образования трещины еще на некоторую величину. Если принять, что остаточная энергия каждого заряда при наложении составляет половину первоначальной затраченной на трещинообразование, то радиус распространения трещин от одного заряда в сторону другого составляет . Тогда расстояние между зарядами будет
.
Расстояние между рядами при шахматном расположении скважин и одновременном их взрывании из этих же соображений составляет
При квадратной сетке и короткозамедленном взрывании между рядами
.
Взрывчатые вещества. При выборе взрывчатого вещества учитывают в целом экономичность подготовки горных пород к выемке. Чем крепче порода и больше затраты на бурение, тем целесообразнее применение более мощных, хотя и более дорогих взрывчатых веществ.
Многие простейшие взрывчатые вещества хотя и не обладают высокими качественными показателями, но дешевые, легко поддаются механизированному заряжанию и поэтому наиболее предпочтительны при массовом производстве взрывных работ.
В случае, если по характеру действия для достижения определенных результатов в конкретных условиях подходят несколько типов взрывчатых веществ, то окончательный выбор производят исходя из экономической эффективности с учетом стоимости взрывчатого вещества, затрат на доставку его в карьер, бурение и заряжание и расходов на дробление негабаритов.
Конструкция зарядов. Все конструкции зарядов объеденяются в три группы.
Первая группа—вертикальные и наклонные скважинные сплошные и рассредоточенные заряды. Изменение воздействия энергии взрыва может быть достигнуто за счет пространственного расположения самих зарядов или их отдельных частей.
Вторая группа — вертикальные скважинные заряды с внутрискважинным замедлением, комбинированные из разных типов взрывчатого материала и парносближенные. Силовые параметры действия энергии взрыва изменяются в них подбором типа взрывчатого вещества или изменением положения детонатора.
Третья группа — фигурные заряды, от плоского заряда до конусообразного. Требуемые параметры импульса в них достигаются изменением формы зарядной полости, а, следовательно, количества взрывчатого вещества в ней.
Параметры развала взорванной горной массы должны обеспечивать безопасную и высокопроизводительную работу экскавационного оборудования.
Расчет ширины развала (м) при однорядном расположении скважин (рис.1)
производится по формуле.
.
где R - ширина развала взорванной горной массы от нижней бровки уступа, м;
c - расстояние от верхней бровки уступа до скважины, м;
h - высота уступа, м;
—угол откоса уступа, градус;
- коэффициент разрыхления породы в развале;
hp - высота развала взорванной горной массы, м,
= (1-1,5) ,
- высота черпания экскаватора, м.
При многорядном взрывании
,
где n - количество рядов скважин.
Исследование зависимости ширины развала горной массы при взрыве скважинного заряда от основных параметров взрывного разрушения массива показывают, что ширина развала увеличивается при: увеличении диаметра скважинного заряда, длины забойки, мощности взрывчатого вещества, высоты уступа,
и уменьшается при: уменьшении угла наклона скважин, увеличении расстояния между скважинами в ряду, величины воздушного промежутка в рассредоточенных зарядах, линии сопротивления по подошве и плотности горных пород
При многорядном короткозамедленном взрывании высота развала от следующего ряда увеличивается. Если принять высоту развала от первого ряда равной высоте черпания экскаватора , то можно подсчитать при каком числе рядов высота развала достигнет максимально допустимой :
.
Порядок расчёта параметров буровзрывных работ базирующийся на энергетической теории с целью получения взорванной горной массы для конкретного комплекта оборудования технологического потока предусматривает учет исходных данных: о свойствах массива горных пород, параметров оборудования, взрывчатого вещества и параметров технологии разработки.
И с х о д н ы е д а н н ы е
Свойства массива :
наименование горной породы .............................……
плотность породы , ………………………………. кг/м3
предел прочности породы на сжатие , ………….Па
модуль упругости E, ……………………………………Па
блочность массива (трещиноватость) ,………….. м
коэффициент динамичности ……….. ......................
Оборудование:
экскаватор ........................................…………………….
вместимость ковша Е, …………………………………..м3
ширина ковша В, () ............................…....м
высота черпания hч, …………………………………….м
производительность ………………………..м3/сут
буровой станок (если он известен) ....................................
диаметр скважины , … ................................………м.
производительность бурового станка , ……..м/сут
Взрывчатое вещество :
тип взрывчатого вещества ...............................……………
полная идеальная работа взрыва , ……………….Дж
плотность заряжания , ……………………………кг/м3
начальная скорость движения горной массы при взрыве
, … ……………………………………………м/с.
коэффициент полезного использования энергии ВВ
……………………………………………
Технологические параметры
высота уступа h,……………………………………………….м
угол откоса уступа , …………………………………градус
безопасное расстояние от верхней бровки с, ……………….м
коэффициент разрыхления горной массы в развале .....
высота развала (), ……………………………..м
порядок взрывания ....................................………………………
расстояние от массового взрыва до охраняемого объекта L, м.
П о р я д о к р а с ч е т а
п а р а м е т р о в в з р ы в н ы х р а б о т
1.Необходимый состав горной массы по крупности для экскаватора, м.
.
2.Необходимая степень дробления массива
, при принимается n = 1.
3.Удельная энергия дробления в необходимой степени массива, Дж/
.
4.Удельная энергия формирования развала, необходимого по технологии при , Дж/
.
5.Расчётный удельный расход взрывчатого вещества для выполнения технологических условий, кг/