Взрыв
Шрифт:
Более совершенным в этом отношении является способ котловых зарядов (рис. 15), В донной части обычного шпура путём одного или нескольких последовательных взрывов небольших зарядов получают расширение, называемое котлом. Котёл и часть шпура заполняют взрывчатым веществом; в остальном выполнение работы такое же, как и при обычном шпуровом способе.
При таком способе затрата труда на бурение во много раз сокращается, особенно при шпурах большой (до 9 метров) глубины. Потребность в рабочих–бурильщиках на одном из карьеров при переходе от шпурового способа к способу котловых зарядов сократилась в восемь — девять раз.
Примером успешного применения способа котловых зарядов может служить опыт бригады стахановцев–взрывников П. Орлова, работающих на карьере цементного завода «Гигант» под Москвой, Этот карьер даёт ежегодно свыше миллиона тонн взрыхленной взрыванием породы, идущей на производство цемента.
Стахановцы учли особенности формы котла, который получается в данной породе, и предложили новый способ его заряжания — с помощью сжатого воздуха; этот способ обеспечивает заполнение всего объёма котла взрывчатым веществом. Учёт особенностей каждого уступа и пород, слагающих карьер, точный замер шпуров и котла, тщательность выполнения всех операций обеспечили безаварийную высокопроизводительную работу. Бригада систематически перевыполняет плановое задание и добивается при этом экономии в расходе взрывчатых веществ.
При работе шпуровым способом обычно взрывают одновременно несколько шпуров. Это даёт наилучшее разрушение горного массива. При этом важное значение имеют правильное расположение шпуров относительно обнажённой поверхности породы, друг относительно друга, а также последовательность взрывания.
Для обрушения высоких уступов, имеющих отвесные стенки, применяют способ взрывания колонковыми зарядами (рис. 16), Вдоль края уступа пробуривают ряд вертикальных скважин глубиной, несколько превышаю–щей высоту уступа. Заряд помещают в скважине в виде сплошной или прерывистой колонки (отсюда и название способа). Диаметр скважины, выбуриваемой в породе, гораздо больше, чем при шпуровом способе, — до 250 миллиметров; соответственно больше и глубина канала — от 10 до 30 метров. Заряды, как правило, взрываются одновременно, обычно электрическим способом.
При прокладке канала в крепком грунте на Вахшстрое в Таджикистане способ колонковых зарядов дал увеличение производительности труда почти в шесть раз по сравнению с обычным способом неглубоких шпуров.
Во взрывном деле применяются также способы массовых взрывов, при которых используются очень большие заряды — весом в тонны, десятки и даже сотни тонн. В зависимости от характера производимой взрывом работы различают взрывы на обрушение, на выброс и на сброс.
В первом случае массив породы дробится действием взрыва, обрушивается за счёт собственного веса, подвергаясь при этом дополнительному дроблению, и размещается вблизи забоя.
При взрыве на выброс порода выбрасывается за счёт энергии взрыва, и в результате образуется выемка — траншея, канал, котлован.
Взрывом на сброс образуют площадки на косогорах и вскрывают пласты полезного ископаемого.
При взрыве на обрушение в нижней части массива проходятся горизонтальные штольни, заканчивающиеся одной или несколькими камерами, В этих камерах размещаются заряды взрывчатого вещества. После зарядки штольни заполняются забойкой. При взрыве порода в нижней части массива выбрасывается, а верхняя её часть под тяжестью своего веса обрушивается в образованное взрывом пространство. Этот способ даёт большую экономию в бурении — до 90 процентов — по сравнению со шпуровым способом.
При взрывах на выброс и на сброс применяют более сильные заряды, чем при взрывах на обрушение. Взрыв здесь должен не только разрушить и раздробить массив, но и выбросить раздроблённую породу с достаточной скоростью, так, чтобы она двигалась расходящимся снопом и была бы поэтому разбросана в стороны от места расположения заряда. Для помещения зарядов при взрыве на выброс проходятся вертикальные углубления — шурфы, от которых отводят горизонтальные штольни, заканчивающиеся камерами для расположения зарядов (рис. 17). При одиночном заряде взрыв образует воронку (рис. 18), а при одновременном подрыве ряда зарядов — траншею. Выброшенный грунт образует гребни по её бокам.
Наибольшие в мире по масштабам и эффективности массовые взрывы были проведены в нашей стране в годы сталинских пятилеток.
При одном из крупнейших взрывов, произведённом на Урале близ Коркино 16 июля 1936 года по проекту и под руководством инженеров Папоротского и Селевдева, было взорвано одновременно 1808 тонн взрывчатых веществ, Взрыв должен был сбросить породу, закрывавшую залежи угля, чтобы дальнейшую разработку месторождения можно было вести открытым способом. В том месте, где было намечено произвести взрыв, мощный пласт бурого угля залегал на глубине около 20 метров. Было заложено 36 зарядов на глубину от 13 до 18 метров и на расстоянии до 30 метров друг от друга. Для закладки зарядов были вырыты колодцы, от которых на определённой глубине отводили короткую горизонтальную галерею, заканчивавшуюся зарядной камерой. Одновременный взрыв всех зарядов осуществлялся электрическим способом.
Точно в 12 часов по сигналу радиостанции г. Свердловска был включён рубильник взрывной сети. На фронте 900 метров мгновенно выросла стена земли (рис. 19), Вслед за тем с огромной силой вырвались взрывные газы, увлекая с собой размельчённый грунт. Через 3–4 секунды газовое и пыльное облако заняло площадь до 2 квадратных километров и двинулось по ветру. Высота его составляла около 400 метров. Высота выброса грунта доходила до 625 метров. Гигантское надвигавшееся облако, окрашенное образовавшимися при взрыве окислами азота в красно–бурый цвет, при ярком солнечном освещении представляло фантастическое и грозное зрелище.
Разрушительное действие воздушной взрывной волны, несмотря на большую величину заряда, было сравнительно незначительным. Так бывает всегда, если правильно рассчитан и заложен заряд; в этом случае основная часть энергии взрыва используется на совершение полезной работы. Кирпичные и деревянные строения, находившиеся на расстоянии 350–400 метров, не были повреждены. Разброс грунта не превышал 450 метров.