ОБҐРУНТУВАННЯ РАЦІОНАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ВИБУХОВИХ ХВИЛЬ У ПІЩАНИХ ГІРСЬКИХ ПОРОДАХ ПОБЛИЗУ ПІДЗЕМНИХ СПОРУД : Обоснования рациональных параметров взрывных волн в песчаной ГОРНЫХ ПОРОДАХ ВБЛИЗИ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Краткое содержание

В першому розділі роботи розглянутий сучасний стан теоретичних та експериментальних досліджень процесу підземного вибуху та взаємодії вибухових хвиль з підземними спорудами. Суттєвий прояв процесу вибуху в приповерхній зоні піщаних гірських порід на підземні споруди пов’язаний з  вибуховими хвилями.

При теоретичному вивченні параметрів вибухових хвиль широке поширення набули чисельні методи моделювання вибухових процесів. Фундаментальний внесок у розвиток теоретичних методів вивчення вибухових процесів внесли відомі вчені С.С.Григорян, Б.А.Олісов, Г.М.Ляхов, В.А.Даниленко, Г.В.Риков, О.О.Вовк, В.Д.Петренко, В.П.Курінний, О.Ю.Ільшинський та ін.

Як показує практика, результати теоретичних розробок не завжди точно враховують ті чи інші фізичні процеси, що мають місце в гірських породах, що пов'язане з використанням ідеалізованих моделей.

До експериментальних розробок можна в першу чергу віднести роботи Г.М.Ляхова, С.С.Григоряна, А.А.Вовка, А.В.Михалюка, І.В.Бєлінського та ін. У цих роботах детально досліджується напружено-деформований стан гірських масивів при камуфлетных вибухах зарядів ВР різної конфігурації. Проте процеси, що виникають при вибухах у піщаних гірських масивах малозаглиблених зарядів вивчені недостатньо. Експериментальні дані з дослідження полів напружень в таких середовищах отримані з допомогою тензометричних вимірювань, що має свої недоліки. До них, в першу чергу, відносяться суттєві спотворення фронту наростання до максимуму напружень: „завал фронту” обумовлюється тривалим часом встановлення мембрани і обмеженим частотним діапазоном вимірювального обладнання. Похибки також збільшуються без  автоматизованої числової обробки результатів.

На основі аналізу робіт з розрахунків напружено-деформованого стану циліндричних оболонок у пружному середовищі (А.С.Міляєв, А.А.Михайлов, В.А.Тарасова), вирішення задач дифракції плоскої ударної хвилі на циліндричні оболонки (Р.А.Дуднік, Е.А.Фіяскель, Н.Мамдашев, Л.В.Нікітін, А.И.Тюреходжаєв, А.К.Прейдин і ряд закордонних авторів), дослідження взаємодії сейсмічних хвиль з підземними трубопроводами (Н.И.Шапошников, Т.Р.Родіонов, Н.Х.Миралімов та ін) зроблений висновок, що недостатньо вивчені закономірності поширення ударних хвиль у ґрунтах при вибухах зарядів ВР поблизу денної поверхні, їх взаємодія з підземними спорудами, відсутні дані з розрахунків раціональних параметрів вибухових робіт у піщаних масивах. Виходячи з цього, були поставлені мета і задачі досліджень.

У другому розділі викладена методика проведення експериментальних досліджень, яка включає розробку датчиків напружень, вимірювального каналу, вибір умов проведення експерименту і оцінку похибок при вимірюваннях. Експериментальні дослідження виконувалися в піщаних гірських породах, характерних за властивостями для при поверхневих відкладень в Україні.

Як джерело вибуху використовувалися зосереджені заряди з амоніту N6ЖВ і гексогену масою від 0,02 кг до 10 кг у гідроізольованій оболонці і лінійні з детонуючого шнура ДШ-А. Вибухи зарядів ВР ініціювалися електродетонаторами ЭД-8. При вимірюванні параметрів ударних хвиль у породах (вільний вибух) п’єзодатчики, а також заряди ВР розміщувалися у досліджуваному середовищі в одній площині на рівному віддаленні від денної поверхні . При моделюванні взаємодії ударної хвилі з підземними спорудами, що знаходяться в піщаному гірському масиві, використовувалися  відрізки сталевих труб діаметрами 0,150; 0,330 і 0,720 м. У цьому випадку заряди ВР розміщувалися на тій же глибині, що і вісь труби.