Основы горного дела

Первый период развития взрывного дела характерен примитивной техникой буровых работ, которая, по описанию Ломоносова и его современника И. Шлаттера, сводилась к ручному бурению шпуров диаметром 28, 37 и 50 мм, глубиной около 1 м.

Заряжение шпуров производили рассыпным порохом, а при наличии в шпурах воды – патронированным в бумажную оболочку. Для забойки применяли глину. К этому времени был

и разработаны некоторые правила безопасности, рекомендовавшие, например, взрывнику не входить в забой тотчас же, если не произошел взрыв заряда пороха.

Первая половина XIX в. Ознаменовалась дальнейшим развитием техники буро-взрывных работ: появляются венцовые (крестовые) и другие формы головки буров, уточняются требования к пороху, глубина шпуров увеличивается до 1,5 м. Начинают применять взрывной вруб.

К тому же времени относится первая попытка классификации горных пород по добываемости, проведенная на рудниках Колывано-Воскресенских заводов, и открытие русскими инженерами электрического способа взрывания зарядов.

В 1812 г. В России П. Л. Шиллингом был изобретен первый электро воспламенитель. В 1822 г. Проводятся опыты по электровзрыванию.В дальнейшем вопросы электровзрывания были развиты М. М. Боресковым. Успехам электровзрывания в России немало способствовал известный совецкий ученый электротехник Б. С. Якоби. Идея создания контрольно-измерительных приборов для электрического взрывания принадлежит русским исследователям. Русскими специалистами (Гавриловым и Шпаковым) была разработана также и теория электро-взрывания.

В первой половине XIX в. Появляются перфораторы – вращательные бурильные механизмы, приводимые в действие в ручную.

В 1831 г. В Англии был изобретен огнепроводный шнур (шнур Бикфорда).

В первой половине XIX в. Предложен ряд ВВ. более мощных и безопасных.

В 1853 г. Русским ученым академиком Н. Н. Зининым был изобретен динамит. Обладая большой мощностью и значительным преимуществом по сравнению с порохом, динамит быстро получил распространение в практике взрывных работ.

Изобретение динамита потребовало создания соответствующих мощных инициаторов. В качестве начального импульса Н. Н Зинин применил небольшие пороховые заряды, воспламеняемые огнепроводным шнуром. Этот метод инициирования не позволял получить полную мощность от взрыва динамитного заряда. В 1867 г. Шведским инженером А. Нобелем был изобретен капсюль-детонатор, применение которого повысило эффективность взрывания динамитом.

На базе работ Д. И. Менделеева, разработавшего пироколлодий, русскими химиками в 1890 г. была создана взрывчатка желатина – основа для производства желатинированных динамитов.

В 1867 г. в Швеции были изобретены аммониты.

Вторая половина XIX в. Характеризуется развитием техники взрывных работ; появляются обоснованные требования к выбору места расположения снаряда ВВ с целью получения наибольшего сопротивления и взаимосвязи ее с величиной заряда ВВ.

Большое значение для развития науки и техники взрывного дела имели предложенные М. М. Фроловым и М. М. Боресковым формулы для расчета сосредоточенных зарядов.

В последней четверти XIX в. При переходе на разработку более глубоких горизонтов возникла необходимость в изыскании новых безопасных ВВ для взрывных работ в шахтах, опасных по газу или угольной пыли.

Методы взрывных работ

1. Метод шпуровых зарядов характеризуется удлиненными разрядами в шпурах. Применяется: на подземных разработках при проведении горных выработок и частично при отбойке полезных ископаемых в очистных выработках; на открытых разработках при мощности пласта полезного ископаемого до 6 м.; при селективной добыче, когда мощность отдельных пластов невелика; при разработке ценных полезных ископаемых ,когда необходимо сохранить их структуру или избежать дробления.

2. Метод скважинных зарядов характеризуется удлиненными зарядами, размещаемыми в скважинах диаметром 75 – 300 мм. Применяется на открытых разработках при высоте уступа более 6 м, а также на подземных разработках для отбойки руды

3. Метод камерных зарядов характеризуется применением сосредоточенных зарядов величиной от нескольких тонн до нескольких тысяч тонн, размещаемых в специально пройденных выработках – камерах. Применяется: на подземных разработках в рудной промышленности при отбойке полезных ископаемых, при взрывании междукамерных целиков и поглощении пустот после отработки камер; на открытых разработках при рыхлении больших масс породы на карьерах строительных материалов и при строительных работах.

4. Метод мало камерных зарядов (метод рукавов) заключается в применении небольших сосредоточенных зарядов ВВ, размещяемых в конечной части рукавов. Применяется на открытых разработках при высоте уступа не более 8 м; глубина рукавов не должна превышать 5 м. Широкого распространения метод не получил

5. Метод наружных зарядов (накладных зарядов) характеризуется применением зарядов, приложенных к разрушаемому объекту. Применяется: при дроблении негабаритных камней на открытых разработках; на горизонте грохочения при подземных разработках, а также при ликвидации заторов выше горизонт грохочения. Широкого распространения не имеет из за высокого расхода ВВ.

Способы бурения

1. Вращательное бурение применяется в породах сравнительно небольшой крепости (коэффициент крепости по Протодьяковому f = 6-8). В процессе бурения буровой инструмент непрерывно вращается вокруг своей оси, совпадающей с осью скважины (шпура), и одновременно подается вдоль нее на забой скважины .Разрушение породы производится в основном скалыванием с поверхности

2. Ударно бурение используется в породах с коэффициентом крепости 6 и выше, требующих значительных усилий на единицу лезвия бурового инструмента

3. Ударно-вращательное бурение. При этом способе бурения происходит непрерывное разрушение породы без отрыва бурового инструмента от забоя шпура или скважины. Оно осуществляется буровыми агрегатами, состоящих из отдельных механизмов ударного действия.

Список литературы

1. Горное дело: Энциклопедический справочник

2. Интернет статьи http://www.oval.ru/enc/15486.html

 Скачать реферат