Дәріс тақырыбы. Жарылыстың қопарғыштық, сейсмикалық және ауалық әсерлері.

Жер қойнауындағы минералды шикізатты жерасты және ашық әдістермен өндіру, жерасты қазбаларын жүргізу және басқада құрылыстарда жыныстарды қопару үшін қолданылатын ЖЗ оқтамдары келесі белгілермен топталады:

- орналасуы бойынша қопарылатын нысан үстіне орналасатын – сыртқы оқтам (наружный); жарылатын нысанның ішіне орналасатын ішкі оқтам (внутренний) (шпур ұңғыма немесе камера) болып бөлінеді. Сыртқы оқтам көбінесе ірі кесектерді қопаруға, суасты жарылыстарында, т.б. жағдайларда қолданылады. Ішкі оқтамдар минералды шикізаттарды ұсақтап қопаруға, жерасты қазбаларын жүргізгенде және жерасты ғимараттарының құрылысында қолданылады;

- пішіні бойынша – шоғырланған (сосредоточенный) және созынды (удлиненный) оқтам болып бөлінеді. Созынды оқтамға ұзындығы диаметрінен үш есе және одан артық болатын оқтамдар жатады;

- құрылымы бойынша – аралықтармен бөлінбеген біртегіс және аралары әр түрлі заттармен бөлінетін ыдыратынды оқтам болып бөлінеді;

- әсер ету сипаты бойынша – камуфлетті оқтам (алысқа тармайтын бағыттағыш оқтам); қопарып түсіретін оқтам (откольный), яғни жыныс белгіленген жерден қопарылып түседі (откольный); қопсытқыш оқтам (жыныстарды алысқа лақтырмай ұнтақтайды). Шоғырланған оқтам атылысынан жербетінде конус тәрізді қопарылған шұңқыр аймақ пайда болады, оны жарылыс ұрасы (воронкасы) деп атайды; лақтырғыш оқтам, яғни жыныстар қопарылып алысқа лақтырылады.

Оқтамның қопарғыштық әсерін есептеуге қолданатын әдістемелердің мәні 1 м³ массивті қопаруға кететін ЖЗ меншікті шығынын және жарылыс кезінде қопарылатын массивтің есепті көлемін анықтаудан тұрады.

ЖЗ меншікті шығыны жыныстың қасиетіне, жарылыс жұмыстарын жүргізу әдісіне және жарылыс мақсатына байланысты болады. Өнеркәсіптік жарылыстарды талдау негізінде өндіріс орындарында таужыныстарының классификациясы құрастырылады және әр бір категорияға ЖЗ меншікті шығындары белгіленеді.

Қопсытуға арналған шоғырланған оқтамдарда жарылыс кезінде конус тәрізді ұра пайда болады және оның шыңындағы бұрыш 90⁰ құрайды деген болжам негізінде есептеулер жүргізіледі. Мұндай ұраның көлемі конус көлеміне тең деп қабылданып, келесі формуламен анықталады:

, м³, (3)

мұндағы r – ұраның радиусы, м;

W – ең аз кедергі сызығы немесе табан бойынша кедергісі, м.

Қалыпты ұра пайда болған кезде жарылыс әсері n=1 және соған сәйкес r=W деп ескерсек, π=3 деп қабылдап, V≈W деуге болады. Есепті формула келесі түрде болады:

Q_н=q_нW³, кг, (3)

мұндағы q_н – қалыпты жарылыс ұрасы үшін ЖЗ есепті меншікті шығыны, кг/м³.

Табан бойынша кедергінінің мөлшерін жалғыз оқтамдар үшін С.А. Давыдовтың формуласымен анықтауға болады:

, м, (4)

мұндағы к_Т – жыныстың жарықшақтық коэффициенті (к_Т=1,0–1,2);

d – оқтам диаметрі, м;

ρ_вв – ұңғымадағы ЖЗ тығыздығы, кг/см³;

к_вв – ЖЗ салыстырмалы жұмыс істеу қабілеттілігі, см³;

ρ_п – жыныстың тығыздығы, г/см³.

Аммонит 6ЖВ деке оқтамының табан бойынша кедергісі 35–40 оқтам диаметрі шамасында болады.

Жарылыстың сейсмикалық әсері. Сейсмикалық толқын дегеніміз қоршаған ортаның серпімді ауытқуы. Сейсмикалық тербелістің таралу аймағы 120–150 оқтам радиусы қашықтығынан басталады және оқтамның жалпы қуатымен анықталады.

Сейсмикалық тербелістің таралу аймағында көлемді және үстіртін серпімді толқындар байқалады. Ұзына бойға толқындар қоршаған ортаны қозғалысқа келтіреді. Толқынның бұл түрі басқаларына қарағанда жылдам таралады.

Жарылғыш заттардың жинақталған оқтамасы бір рет атылғанынан пайда болатын топырақтың тербелісінен үйлер мен ғимараттардың орналасатын орнының қауіпсіз арақашықтығы келесі формуламен анықталады:

м, (5)

мүнда r_с – жарылыс жүргізілетін жерден күзетілетін ғимаратқа дейінгі арақашықтық, м;

К_г – күзетілетін ғимарат астындағы топырақтың қасиетіне байланысты алынатын коэффициент;

К_с – ғимараттың түріне және салыну сипатына байланысты қабылданатын коэффициент;

α – жарылыстың жағдайына байланысты қабылданатын коэффициент;

Q – оқтама массасы, кг.

Оқтамдарды суға немесе сулы жыныстарға орналастырған кезде коэффициенттің мәнін 1,5-2 есе арттыру керек.

Жербетінде сыртқы оқтамдарды аттырған кезде сейсмикалық әсер ескерілмейді.

Жарылыс кезінде үйлер мен ғимараттардың сейсмикалық қауіпсіздігі дегеніміз – олардың функционалды мақсатының бұзылмауы және зақымданбауы (жеке үйлер мен ғимараттарда жеңіл зақымданулардың пайда болу ықтималдығы 0,1 шамасын құрайды).

Жарылыстың ауалы соққы толқынының әсері. Ауалы соққы толқыны дегеніміз дыбыс жылдамдығынан жоғары ауа арқылы жүретін өзгермелі соққы. Жарылыстың кеңейткіш өнімдері ауаны қысады жәнеде қысылған ауа тек белгіленген көлемде болады.

Ауалы соққы толқыны бастапқы алынған кинетикалық энергияның әсерінен қозғаланыд. Толқын майданындағы қысым жоғарылаған сайын қысым артады. Ауалы соққы толқыны бастапқы нүктесінен алыстаған сайын көлемінің өсуіне байланысты жылдамдығын төмендетеді.

Ауа арқылы берілетін соққы толқынының күші және негізгі сипаттамалары бір уақытта қолданылатын ЖЗ жалпы мөлшеріне байланысты болады. Жербетінде жару жұмыстарын жүргізген кезде үйлер және ғимараттар үшін ауалы соққы толқыны әсері бойынша қауіпсіз арақашықтық келесі формуламен анықталады:

, (6)

, (7)

мұндағы r_в – қауіпсіз арақашықтық, м;

Q – ЖЗ оқтамының массасы, кг;

К_в, k_в – пропорционалдық коэффициенттер, олардың мәндері оқтам массасына және орналасу жағдайына жәнеде үйлер немесе ғимараттарға келтіретін зақымының дәрежесіне байланысты қабылданады.

Сыртқы оқтам жарылысынан пайда болатын ауалық соққы толқынының адамға әсері бойынша қауіпсіз арақашықтық келесі формуламен анықталады:

, (8)

мұндағы Q – аттырылатын сыртқы оқтам массасы, кг.

(8) формуланы егер жұмыс жағдайы бойынша жұмысшыларға аттыратын жерге жақын болуы тиіс болған жағдайларда қолдануға болады. Қалған жағдайларда сол формула арқылы анықталған мәнді 2-3 есе артық алу керек.

Негізгі әдебиет: 1. [100-109]; 2. [91-104]; 3 (1т) [341-394].

Бақылау сұрақтары:

1. Жарылғыш зат оқтамдары қандай белгілерімен топталады.

2. Жарылыстан пайда болатын ұра көлемін қалай анықтауға болады.

3. Табан бойынша кедергі сызығы дегеніміз не және оны қалай анықтайды.

4. Жарылыстан пайда болатын сейсмикалық тербелістен қауіпсіз арақашықтық қалай анықталады.

5. Жарылыстан пайда болатын ауа соққы толқынынан қауіпсіз арақашықтық қалай анықталады.

6. Үйлер мен ғимараттарға байланысты зақымдану дәрежесі қалай белгіленеді.