Добыча и обработка природного камня
Способы, основанные на применении бризантных ВВ
Контурная отбойка при ч помощи детонирующего шпура (ДШ). Способ отделения блоков при помощи ДШ, впервые предложенный Г; А. Беришвили и Р. В. Михельсоном, основан на взрывании одной или нескольких нитей ДЩ, помещенных в шпур, заполненный водой. В настоящее время отсутствуют данные о выборе научно обоснованных параметров контурной отбойки блоков при помощи ДШ. Хотя имеются сведения о ра-' циональных параметрах взрывной разделки блоков при помощи ДШ, однако сделанные в результате экспериментальных исследований выводы о выборе параметров разделки нельзя считать достаточно обоснованными.
Преимущества — возможность применения способа в любых погодных условиях, более высокая степень безопасности работ. Недостатки—не гарантированное качество блоков из-за отсутствия научно обоснованных рекомендаций по выбору рациональных параметров взрывной отбойки в различных горно-геологических условиях.
Контурная отбойка рассредоточенными зарядами бризантных ВВ применяется для разработки скальной вскрыши на карьерах штучного камня. Данный способ при удельном расходе ВВ 0,005—0,01 кг/м3 может быть использован для добычи блоков, хотя сведения о степени нарушенности законтурного массива нельзя считать убедительными, так как они получены в результате применения косвенных методов контроля изменения монолитности среды после взрыва, которые не позволяют с достаточной надежностью регистрировать нарушения сплошности в виде одиночных плотносомкнутых трещин и микротрещин.
Преимущества — значительное повышение производительности и эффективности взрывных работ. Недостатки — отсутствие обоснованных данных о степени, нарушенности отделяемого блока и законтурного массива.
Контурная отбойка с использованием предварительного надкола стенок шпура. Отделение блока породы от массива производится в два этапа. Сначала в шпуры помещают металла ческие гильзы, имеющие две диаметрально противоположно расположенные щели. Затем в гильзах взрывают небольшие вспомогательные заряды, которые служат для образования двух радиальных трещин, ориентированных в диаметрально противоположных направлениях. После взрыва вспомогательных зарядов в шпуры помещают основные заряды, предназначенные для отделения блока породы от массива. В результате взрыва основных зарядов не образуются дополнительные нарушения сплошности среды, а происходит дальнейшее развитие ранее образованных радиальных трещин. Рассмотренный 2-этапный способ
«он тур ной отбойки обеспечивает сохранность монолитности отделяемого блока и законтурного массива.
Учитывая, что для гидровзрывания характерно значительное возрастание давления на фронте ударной волны, что способ* ствует увеличению зон пластических деформаций и вызывает разрушение породы в околошпуровом пространстве, применение гидровзрывания следует практиковать крайне осторожно. При этом в обязательном порядке необходимо производить оценку •взрываемости камня на опытных блоках многократно повторяющимися гидровзрывными нагрузками.
В целях устранения образования закольных явлений по «краям отделяемого монолита рекомендуется бурить по этим краям 1—3 экранирующих холостых шпуров, либо прорезать щель на высоту блока. Эти шпуры необходимо бурить в плоскости раскола на расстоянии 0,3—1,0 интервала между шпурами, в непосредственной близости от свободных плоскостей обнажения. При гидровзрывании с помощью ДШ верхнюю часть шпура на глубину 10—15 см рекомендуется водой не заполнять в целях устранения закольных явлений в верхней части отделяемого монолита по плоскости раскола.
Все рассмотренные выше способы имеют один общий недостаток, который заключается в том, что в результате их применения не представляется возможным управлять процессом развития радиальных трещин, возникающих при воздействии взрывного импульса на стенки зарядной полости. Известно, что заряды метательных ВВ, а также рассредоточенные заряды бризантных ВВ оказывают квазистатическое воздействие на разрушаемую среду. Основной объем разрушений происходит вследствие квазистатического давления продуктов детонации, приложенного к стенкам зарядной полости и к поверхностям развивающихся трещин. Доказано, что при кваэкстатическом взрывном нагружении число наиболее интенсивных радиальных трещин не может быть более четырех. Как правило, две из них распространяются в противоположных направлениях вдоль линии расположения шпуровых или скважинных контурных зарядов. Другие две трещины распространяются в тыл массива и в направлении линии наименьшего сопротивления. Поскольку все рассмотренные выше одноэтапные способы взрывания контурных зарядов не позволяют управлять направлением развития радиальных трещин, практически невозможно полностью исключить появление нарушений сплошности в законтурном массиве и отделяемом блоке. Поэтому особо актуальны поиски конструкций зарядов ВВ, обеспечивающие направленный раскол природного камня.
