Определение параметров при электрическом короткозамедленном взрывании
При скважинном методе ведения взрывных работ короткозамедленное взрывание используется при однорядном и многорядном взрывании зарядов. Решение задач по короткозамедленному взрыванию осуществляют в следующем порядке: составляют принципиальную схему расположения зарядов, рассчитывают интервалы замедления, составляют принципиальную схему короткозамедленного взрывания, рассчитывают электровзрывную сеть.
Интервал замедления между взрывами зарядов в ряду или между рядами рассчитывается по уравнению
tз = Кз ·W, мс, (4.1)
где W- линия наименьшего сопротивления (ЛНС) зарядов, м;
Кз- коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств пород, его ориетировочные значения указаны в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Значения коэффициента пропорциональности, Кз
| Характеристика пород | Коэффициент крепости породы (ƒ) | Значение коэффициента пропорциональности, Кз |
| Особо крепкие | ƒ ≥ 14 | |
| Крепкие | 14 > ƒ ≥ 8 | |
| Средней крепости | 8 > ƒ ≥ 4 | |
| Слабые | 4> ƒ ≥ 1,5 |
Для получения направленного или резко уменьшенного развала пород предлагается удваивать приведенные значения Кз.
tз = 2Кз ·W, мс. (4.2)
При шпуровом методе проведения выработок, применение короткозамедленного взрывания обеспечивает ускорение темпов проведения выработок, уменьшению на 10-20% объема бурения и расхода ВВ вследствие лучшего использования энергии взрыва.
Установлено, что целесообразный интервал замедления между зарядами врубовых и отбойных шпуров составляет 30-50 мс, а между зарядами отбойных и оконтуривающих шпуров – 15-20 мс. Увеличенный интервал замедления между зарядами врубовых и отбойных шпуров связан с тем, что время разрушения массива зарядами врубовых шпуров, работающими при одной открытой поверхности больше, чем у зарядов остальных шпуров.
При электрическом короткозамедленном взрывании применяют электродетонаторы короткозамедленного действия, интервалы замедления которых, даны в таблице 4.2.
Таблица 4.2. – Интервалы замедления ЭД
| Тип ЭД | Интервалы замедления, мс | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| ЭД-КЗ-15 | - | - | - | - | - | |||||||
| ЭД-КЗ-25 | - | - | - | - | - | - | ||||||
| ЭД-КЗ-ПМ-15 | - | - | - | - | - | |||||||
| ЭД-КЗ-ПМ-25 | - | - | - | - | - | - | ||||||
| ЭД-КЗ-П | - | - | - | - | - | - | - | |||||
| ЭД-З-Н | ||||||||||||
| ЭД-1-З-Т | ||||||||||||
| ЭД-1-8-И | ||||||||||||
| ЭД-ЗД-(С) | 0,5 | 0,75 | 1,5 | - | - | - |
Определение параметров при короткозамедленном взрывании детонирующим шнуром
Короткозамедленное взрывание зарядов детонирующим шнуром осуществляют с использованием пиротехнического реле замедления КЗДШ-65, имеющего интервалы замедления 10, 20, 35, 50, 75, 100, 125 мс. Интервалы замедления менее 10мс можно создавать с помощью петли ДШ из расчета 7м ДШ на 1мс замедления.
Порядок расчета короткозамедленного взрывания детонирующим шнуром осуществляют в следующем порядке: составляют принципиальную схему расположения зарядов и схему короткозамеделенного взрывания, находят интервалы замедления, определяют расход ДШ, согласно раздела 2.
Взрывание зарядов с внутрискважинным замедлением
При применении скважинных зарядов ВВ для разрушения горных пород на карьерах повышается роль методов взрывания, эффективность которых проявляется в изменении конструктивных параметров таких зарядов. В частности, это относится к методу разновременного инициирования отдельных частей скважинного заряда (методу внутрискважинного замедления).
Характерными особенностями метода, определяющими его эффективность, являются:
- рассредоточение заряда на несколько частей, обеспечивающими более равномерное распределение ВВ по длине скважины;
- инициирование каждой части заряда отдельным боевиком, повышающее полноту взрывчатого превращения ВВ и, как следствие, степень дробления;
- инициирование частей скважинного заряда с определенным интервалом замедления, что обеспечивает общее увеличения времени воздействия взрыва на массив и повышает, тем самым, степень дробления пород.
Различают две основные схемы внутрискважинного замедления:
- замедление с «нижним» инициированием (первой мгновенно инициируется нижняя часть заряда в скважине, а затем через определенный промежуток времени – верхняя часть заряда);
- замедление с «верхним» инициированием (порядок взрывания отдельных частей скважинного заряда обратный).
Кроме того, взрывные работы могут вестись с помощью ДШ и электрического взрывания зарядов.
Одним из важнейших параметров внутрискважинного замедления при взрывании горных пород, является интервал замедления между взрывами рассредоточенных частей заряда ВВ. Он зависит от многих факторов: физико-механических свойств и текстуры горных пород, типа применяемого ВВ, выбранного метода и схемы взрывания.
На рис. 4.6 показана конструкция скважинного заряда ВВ, состоящего из двух частей, разделенным инертным промежутком.
Рисунок 4.6 – Пример конструкции скважинного заряда ВВ, состоящего из двух частей
1 –уступ;
2- концевые отрезки ДШ;
3- скважина;
4, 8 - соответственно верхний и нижний боевик;
5, 7 – соответственно верхняя и нижняя части заряда ВВ;
6 - инертный промежуток между частями заряда ВВ;
9- забойка скважины.
Время замедления между частями заряда при его взрывании с помощью ДШ (внутрискважинное замедление) определяют в зависимости от схемы замедления:
- при схеме замедления с верхним инициированием (первой взрывают верхнюю часть заряда)
tз.в.с.в ≤ 
, мс; (4.3)
- при схеме замедления с нижним инициированием (первой взрывают нижнюю часть заряда)
tз.в.с.в ≤ 
, мс, (4.4)
где 
- длина концевых (детонационных) отрезков ДШ, соответственно верхней и нижней части заряда ВВ, м;
- длина соответственно верхней и нижней частей заряда, м;
- длина инертного промежутка между частями заряда, м;
Дш – скорость детонации ДШ, м/мс;
Д – скорость детонации ВВ, м/мс;
Vч – скорость движения продуктов детонации в инертном промежутке и ВВ, м/мс, которую можно определить согласно формулы (1.38).
Боевик в нижней части заряда располагается на уровне подошвы уступа, в верхней части заряда, как правило, посередине этой части.
Длина концевого (детонационного) отрезка ДШ для нижнего боевика определяется из уравнения
= 1,2 Н, м, (4.5)
где Н – высота уступа, м.
Длина концевого (детонационного) отрезка ДШ для верхнего боевика рассчитывается по формуле
= 1,2(
+ 0,5 
), м, (4.6)
где - длина забойки, м.
Длина частей заряда можно определить по формулам:
- верхней части заряда
= 
/ 
, м, (4.7)
где – масса верхней части заряда, кг;
- плотность заряжания (масса 1м заряда), кг/м;
- нижней части заряда
= 
/ , м, (4.8)
где Q2з – масса нижней части заряда, кг.
Проведем преобразования формул (4.3), (4.4), выразив отрезки времени детонации и движения продуктов взрыва следующими зависимостями:
, мс – время детонации концевого отрезка ДШ верхней части заряда;
, мс – время детонации верхней части заряда;
- время движения продуктов взрыва верхней части заряда до нижней части заряда;
, мс – время детонации концевого отрезка ДШ нижней части заряда;
, мс – время детонации нижней части заряда;
- время движения продуктов взрыва нижней части заряда до верхней части заряда.
Тогда время для схемы замедления с верхним инициированием, по прошествии которого начинается нежелательное воздействие взрыва верхней части заряда на нижнюю часть заряда, будет равно
tвл.в. = t1+ t2+ t3, мс. (4.9)
К этому моменту времени должна сдетонировать нижняя часть заряда, чтобы исключить вредное воздействие на нее продуктов взрыва верхней части заряда. Время на взрывание нижней части заряда определяется как сумма
tв.н.ч. = t4+ t5, мс. (4.10)
Следовательно, время внутрискважинного замедления при схеме с верхним инициированием должно быть таким, чтобы исключить возможность влияния взрыва верхней части заряда на его нижнюю часть.
tз.в.с.в ≤ tвл.в - tв.н.ч, мс. (4.11)
Для схемы замедления с нижним инициированием время внутрискважинного замедления можно определить аналогичным образом.
Время, по прошествии которого начинается вредное воздействие взрыва нижней части заряда на верхнюю часть заряда, определим из выражения
tвл.н. = t4+ t5+ t6, мс. (4.12)
Время на взрывание верхней части заряда
tв.в.ч. = t1+ t2, мс. (4.13)
Тогда время внутрискважинного замедления при схеме с нижним инициированием должно быть таким, чтобы исключить возможность влияния взрыва нижней части заряда на его верхнюю часть.
tз.в.с.н ≤ tвл.н - tв.в.ч, мс. (4.14)
При электрическом взрывании частей заряда время внутрискважинного замедления определяют по формулам:
- при схеме замедления с верхним инициированием
tз.в.с.в ≤ 
, мс, (4.15)
- при схеме замедления с нижним инициированием
tз.в.с.н ≤ 
, мс, (4.16)
где обозначения те же, что и в формулах (4.3) и (4.4).
Промежутки времени внутрискважинного замедления определяются следующими соотношениями:
-для схемы с верхним инициированием
tвл.в. = t2+ t3, мс;
tв.н.ч. = t5, мс;
tз.в.с.в ≤ [(t2 + t3) - t5], мс; (4.17)
- для схемы с нижним инициированием
tвл.н. = t5+ t6, мс;
tв.в.ч. = t2, мс;
tз.в.с.н ≤ [(t5 + t6) – t2], мс. (4.18)