Характеристика зарядов ВВ

2 . Характеристика зарядов ВВ

Кумулятивные заряды

Кумуляция – это существенное увеличение действия взрыва в определенном направлении, достигаемое специфической формой заряда взрывчатого вещества. Кумулятивный заряд – заряд ВВ с выемкой (конической, полусферической и др.) в основании, в результате взрыва которого газообразные продукты детонации образуют сходящийся к выемке поток, называемый кумулятивной струей. Кумулятивные заряды бывают цилиндрические и удлиненные. Применяются для разрушения металлических преград, горных пород и других материалов. Широко используются при проведении прострелочных работ в скважинах.

На рис. 2 показано действие на среду кумулятивных зарядов. Основные соотношения для кумулятивных зарядов (см. рис.3).

Скорость кумулятивной струи V_К:

V_К=V₀[(1/sinα)+(1/tgα)],

где V₀ – скорость, которую сообщают продукты взрыва металлу облицовки кумулятивной выемки; α – половина угла раствора конической выемки.

Давление, производимое кумулятивной струей на преграду:

P=0,5·(V_К)²·ρ₀,

где ρ₀ – плотность материала облицовки.

Суммарная длина канала L, пробиваемого кумулятивной струей, растет с увеличением начальной длины струи, отношения головной и хвостовой скоростей струи, отношения плотностей струи и преграды (рис.2,б,в).

а б в

Рис.2 Схематическое изображение действия кумулятивных зарядов на преграду: а – цилиндрический заряд; б – заряд ВВ с кумулятивной выемкой; в – заряд ВВ с кумулятивной выемкой, облицованной медью; 1 – преграда; 2 – заряд ВВ без кумулятивной выемки; 3 – ЭД; 4 – кумулятивные заряды; 5 – кумулятивная выемка; 6 – выемка, облицованная медью.

Элементы воронки выброса

Геометрические параметры и форма образуемой воронки при взрыве заряда ВВ зависят от свойств взрываемой породы. Форму воронки взрыва обычно принимают в виде конуса с вершиной в центре заряда ВВ, рис.5.

Как следует из рисунка, основными элементами воронки выброса являются:

- W – глубина заложения заряда или линия наименьшего сопротивления (ЛНС);

- r – радиус основания воронки или радиус воронки взрыва;

- 2α – угол раствора воронки.

Показатель действия взрыва определяется из выражения

n=r/W.

В зависимости от величины показателя действия взрыва различают три разновидности зарядов выброса:

- нормальный выброс, n = 1;

- уменьшенный выброс, n < 1;

- усиленный выброс, n > 1;

- заряд рыхления, воронка не образуется, n ≤ 0,7.

Заряды нормального и уменьшенного выброса применяют на карьерах для дробления скальных пород. При подземной отбойке пород, проходке выработок и строительстве сооружений применяют заряды усиленного выброса с показателем действия взры ва 2-3.

Рис. 3. Элементы воронки выброса.

При проведении экспериментов по породам (f≥12) установлено, что в качестве характеристики действия взрыва наиболее чувствительным параметром к изменению условий взрывания является глубина воронки выброса h_В, а не параметр n. При максимальном значении соотношения h_В/q_З зависимость угла раскрытия α от глубины воронки представлена на рис.6.

Рациональная длина зарядов вычисляется по формуле

l_З=3.5(h_В)^0,3·α^-0.32, м.

Глубина воронки может быть рассчитана из выражения

h_В=4,34f^1,2P_З^1,05q_З^0,63l_Ш^–0,95, м,

где P_З – показатель эффективности заряда.

Рис.4 Зависимость угла раскрытия воронки от ее глубины.

Величина разрушения межшпурового целика l_П убывает по степенной зависимости от расстояния между зарядами, а при сближении зарядов на минимально допустимые расстояния глубина полости в крепких породах достигает глубины воронки выброса одиночного заряда

l_П=0,2–0,7а⁴–0,25h_Ва+0,98h_В², м,

где а – расстояние между шпурами.

Зависимость угла раскрытия воронки выброса α от ее глубины h_В (при максимальном соотношении h_В/q_З) следует находить из следующего выражения:

α=(0,31h_В³–0,36h_В²+0,086h_В+1,04)/l_П, град.

Изменение характера действия взрыва заряда может быть достигнуто как путем уменьшения глубины заложения заряда постоянной величины (рис.39,а), так и путем увеличения массы заряда при постоянной глубине заложения (рис.39,б).

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒