История и значение буровзрывных работ

аммониты (смесь тротила, селитры и горючего) и динамоны (смесь селитры и горючего). Эти ВВ к концу 50-х годов стали основными для карьеров.

Большая заслуга в разработке аммонитов и динамонов принадлежит канд. техн. наук В.А. Ассонову. Динамоны, известные с 30-х годов, особенно широко применялись в период Великой Отечественной войны, когда страна испытывала недостаток в других ВВ. С 1953 г.

динамоны не применяются из-за расслаиваемое™ заряда в скважине при заряжании. К применению простейших ВВ, не содержащих тротил, отечественная промышленность приступила снова в конце 50-х годов на основе работ акад. Н.В. Мельникова, проф. Г.П. Демидюка и других специалистов, исследовавших взрывчатые свойства смеси 94% гранулированной аммиачной селитры и 6% солярового маслаг получивших название игданиты.

С середины 50-х годов начата разработка группы аммиачно-селитренных ВВ заводского изготовления: мощных скальных аммонитов с добавками гексогена, гранулитов и граммонитов на основе гранулированной аммиачной селитры, грубодисперсных водосодержащих и горячельющихся ВВ. Пониженная по сравнению с порошкообразными чувствительность гранулированных ВВ, хорошая сыпучесть и малое пыление при заряжании позволили успешно решать задачи механизации взрывных работ на карьерах и рудниках. Для инициирования зарядов ВВ пониженной чувствительности были созданы промежуточные детонаторы в виде прессованных или литых цилиндрических шашек из тротила и гексогена. Для взрывания обводненных массивов применяют гранулированные тротил (гранулотол) и алюмотол. Разработаны и широко используются пиротехнические замедлители типа КЗДШ для короткозамедленного взрывания с помощью ДШ.

В XIX в. для размещения зарядов на карьерах осуществлялось малопроизводительное бурение шпуров бурильными молотками. С 20-х годов XX в. в СССР начинает внедряться ударно-канатное бурение скважин диаметром 150 мм, а затем до 300 мм. Этот способ бурения был основным до начала 60-х годов. В 50-х годах на угольных разрезах по мягким породам начинают успешно применять станки вращательного шнекового бурения, а с 60-х годов - станки для бурения скважин диаметром 150-300 мм шарошечными долотами. Одновременно велись испытания станков с погружными пневмоударниками для бурения скважин диаметром 105-160 мм, станки огневого бурения, а затем более эффективного огневого расширения скважин, пробуренных шарошечными станками до диаметра 400-500 мм.

В настоящее время на карьерах до 80% объемов буровых работ выполняется шарошечными станками, а остальной объем - станками шнекового и пневмоударного бурения.

В середине XIX в. создана первая классификация горных пород рудников Колывано-Воскресенских заводов по трудоемкости их добычи (добываемости).

Проф.М. М. Протодьяконов в 1911 г. опубликовал первую научно обоснованную классификацию горных пород по крепости, до настоящего времени широко применяемую в горной промышленности.

В 40-50-х годах проф. А.Ф. Сухановым разработаны методические основы и созданы единые классификации горных пород по буримости и взрываемости, которые явились методической основой для составления таких классификаций для отдельных предприятий и бассейнов с целью нормирования этих видов работ.

На основе базовых свойств горных пород акад.В. В. Ржевский разработал фундаментальные основы составления и создал классификации горных пород по трудности их разрушения при бурении и взрывании.

Эти работы позволили, исходя из свойств пород, рассчитывать рациональные режимы бурения, параметры взрывания, затраты на погрузку и переработку полезных ископаемых и являются дальнейшим развитием работ в области классификации пород.

Расчетные методы при взрывании широко применялись французскими военными инженерами в минно-подрывном деле с XVII в. В дальнейшем формулы, выведенные для условий взрывания грунтов, стали применять в горном деле.

М.В. Ломоносов в 1749 г. впервые дал физическое объяснение явления взрыва и его действия на окружающую среду. В 1871 г.М. М. Боресков на основе работ М.М. Фролова предложил формулу для расчета зарядов на выброс, которой широко пользуются до настоящего времени.

Особенно крупные успехи в развитии теории и практики взрывных работ достигнуты после Великой Октябрьской социалистической революции. Советские ученые академики Н.Н. Семенов, Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон, М.А. Садовский, М.А. Лаврентьев, Н.В. Мельников, чл. -корр. АН СССР Л. Я - Компа-неец и другие выполнили цикл фундаментальных работ, по описанию сущности детонации зарядов ВВ, действию взрыва в непосредственной близости от заряда и на разных расстояниях от него. Большой вклад в анализ физических явлений, связанных с действием взрыва на горную породу, а также в создание методов расчета зарядов для различных условий сделали д-ра техн. наук А.Ф. Беляев, Ф.А. Баум, Б.М. Шехтер, К.К. Андреев, Г.П. Демидюк, М.М. Докучаев и др.

Интересные работы по моделированию действия взрыва методами электрогидродинамических аналогий (ЭГДА) выполнены проф.О.Е. Власовым.

Фундаментальные исследования механизма разрушения горных пород взрывом проведены проф.Г.И. Покровским и развиты в трудах профессоров А.Н. Ханукаева, В.Н. Мосинца, Ф.И. Кучерявого, М.Ф. Друкованного, чл. -корр. АН УССР Э.И. Ефремова и др.

С 1952 г. на карьерах СССР начинает внедряться короткозамед-ленное взрывание, что позволило обеспечить переход от однорядного к многорядному взрыванию, существенно увеличить масштабы взрывов и улучшить степень дробления пород.

Проводятся систематические исследования по разработке методов регулирования степени дробления горных пород взрывом на карьерах. Изучается изменение степени дробления различных по трещиноватости и крепости горных пород в зависимости от диаметра заряда, расхода и типа ВВ, сетки расположения и конструкции зарядов, интервала и схемы замедления, точки инициирования и т.д. Эти работы являются научно-инженерной основой для расчета и проведения взрывов с получением заданной крупности дробления, массива.

Приоритетные работы по развитию и совершенствованию взрывов на выброс проводят специалисты треста Союзвзрывпром. Так, в 1952-1953 гг. взрывами трех серий зарядов на выброс на Алтын-Топканском полиметаллическом месторождении при ЛНС отдельных зарядов, превышающих 50 м, и массе зарядов до 1600 т было взорвано и выброшено более 1 млн. м3 горной породы. За счет этого срок ввода карьера в строй сократился на 16 мес, а себестоимость вскрытия снижена на 40%.

Широко используются взрывы на выброс и сброс для перемещения больших масс грунта при строительстве плотин, насыпей и т.п.

В 1966 и 1967 гг. под Алма-Атой на р. Малая Алмаатинка в ущелье Медео были проведены два взрыва серий зарядов для создания противоселевой плотины. Общая масса зарядов первого взрыва правого берега 5290 т при ЛНС основного заряда 85 м, а второго левобережного взрыва 3946 т при ЛНС, равной 46 м. В результате взрывов разрушено и сброшено в тело плотины около 3 млн. м3 скальных пород (1,6 млн. м3 первым и 1,4 млн. м3 вторым) и была образована плотина средней высотой 84 м, шириной поверху около 100 м и понизу около 500 м. Эта плотина в 1973 г. задержала селевой поток огромной мощности (5 млн. м3) и спасла г. Алма-Ату от катастрофических разрушений.

 Скачать реферат