GJ - Privredna komora Srbije

2. MEHANIZAM NASTANKA NEGATIVNIH EFEKATA U TEHNOLOGIJI MINIRANJA
Pri iniciranju eksplozivnog punjenja u minskim bušotinama minskih polja u procesu eksploatacije
mineralnog resursa uz primjenu tehnologije miniranja, stvara se veliki pritisak koji mrvi stjenski materijal u
zoni bliskoj minskoj bušotini, odnosno formira se udarni talas koji se kreće brzinom od 2500 do 5500 m/s.
Pri tome se stvaraju tangencijalni naponi koji dovode do pojave radijalnih pukotina, koje se šire van zone
razmrskavanja stjenske mase. Pritisak povezan sa dolazećim udarom od eksplozije prvog stadijuma je
pozitivan. Kada udar od eksplozije dospije do slobodne površine, usljed velike razlike u gustinama stjenskog
materijala i vazduha, on se reflektuje od nje (više od 95%) i ponovo vraća u stjenski masiv. U procesu
reflektovanja pritisak opada do negativnih vrjednosti, obrazujući tako talas zatezanja. Obzirom da je stjenski
materijal manje otporan na zatezanje u odnosu na pritisak, a pošto se veliki deo energije udarnog talasa vraća
u stjenski masiv u vidu talasa istezanja, koji po svom intenzitetu prevazilazi graniĉnu ĉvrstoću stjenskog
materijala na zatezanje, to kao posljedica njegovog djelovanja nastaje daljni ravoj prelomnih prslina, kao i
oštećenja i raslojavanja na slobodnoj površini. Dokazano je da je dejstvo povratnog udara koji se obrazuje u
drugom stadijumu razarasnja stjenskog materijala od sekundarnog znaĉaja, ali ono egzistira kao preduslov za
primarno razaranje koje nastaje u trećoj fazi razaranja stjenskog materijala u kojoj se odvija i odvajanje
stjenske mase od stjenskog masiva. Pod uticajem vrlo visokog pritiska gasova, nastalih u procesu razlaganja
eksploziva, nastaje brzo širenje primarnih radijalnih prslina. Njihovo brzo širenje je posljedica
kombinovanog dejstva napona na zatezanje, nastalog radijalnim pritiskom , i cjepanja po dejstvom pritiska
gasova. Kada stjenska masa, koja se nalazi ispred eksplozivnog punjenja, poĉne da popušta i kreće naprejed,
tada se naponi izazvani pritiskom na stjensku masu oslobaĊaju na isti naĉin kao i iznenada stvorene prsline
kod sabijenih namotaja ţice. Nastali proces rasterećenja upotpunjava postupak razaranja zapoĉet u drugom
stadijumu. Prirodne prsline i pukotine u stjenskoj masi, zajedno sa pukotinama i prslinama obrazovanim u
prvom i drugom stadijumu razaranja stjenske mase, sluţe kao zone oslabljenja za zapoĉinjanje glavnog
stadijuma razaranja stjenske mase.
Pokazatelji fiziĉkih posljedica dejstva energije eksploziva na stjensku masu u stjenskom masivu radne
sredine su:
- razaranje stjenskog materijala u bliţoj zoni eksplozivnog punjenja i u smjeru slobodnih površina,
- lokalne deformacije (pojava prizmatiĉnih, piramidalnih i kombinovanih oblika stjenskog materijala),
- obrtanje (rotacija) komada,
- pomjeranje stjenskog materijala,
- zagrijavanje i hemijske transformacije stjenskog materijala,
- pojava elektromagnetnih efekata,
- pojava oscilovanja stjenskog masiva na granici prelaza udarnog u zvuĉni talas, odnosno obrazovanje
seizmiĉkih udarnih talasa ( vještaĉkih potresa),
- obrazovanje zraĉnih udarnih talasa i buke
Zvuk nastaje i rasprostire se u elastiĉnoj sredini u kojoj se kretanjem molekularnih ĉestica zvuĉnih talasa
kreće od izvora ka periferiji. Zvuĉni izvor predstavlja mehaniĉko oscilovanje u elastiĉnoj sredini u kojoj
molekuli osciluju oko svog ravnoteţnog poloţaja mjenjajući fiziĉko stanje u toj sredini transformišući se u
zvuĉni talas. Formiranje fiziĉkog stanja elastiĉne sredine manifestuje se naroĉito kroz promjenu pritisaka,
gustine i brzine oscilovanja molekula. Ovim promjenama sredine definiše se zvuk. Ako se zvuk pored
fiziĉkog aspekta tretira i sa psiho – fiziĉkog, ustanovljava se definicija buke. Prema tome, zvuk i buka se
fizikalno definišu istim veliĉinama. Od izvora, zvuk se širi svim pravcima kroz elastiĉnu sredinu u obliku
zvučnog talasa. Kroz zraĉnu i teĉnu elastiĉnu sredinu, zvuĉni talas se kreće iskljuĉivo longitudinalno, a kroz
ĉvrstu sredinu nastaju i transferzalni talasi koji su upravni na smjer kretanja ĉestica sredine.
U uţem smislu, prouĉavanje zvuka podrazumjeva zvučni talas, tj. oscilovanje ĉestica zraka.
Kao posljedica razaranja stjenskog masiva eksplozivom, dolazi do prelaska ogromne energije eksploziva u
mehaniĉki rad. Deo toplotne energije eksplozije, zajedno sa nastalim gasovima, dospjeva u atmosferu. Tako
osloboĊeni gasovi, koji su pod visokim pritiskom, veoma brzo se šire i potiskuju vazduh ispred sebe.
Potisnuta vazdušna masa se sabija i u njoj samoj dolazi do naglog povećanja pritiska. Brzina širenja tih
produkata detonacije sa udaljenošću od centra eksplozivnog punjenja opada, tako da na odreĊenom
rastojanju njihova brzina rasprostiranja, pritisak, odnosno dalje kretanje sve više zavise od djejstva spoljnih
uticaja, kao što su temperatura vazduha, brzina i pravac kretanja vjetra, veliĉina atmosferskog pritiska,
raznorazne zraĉne prepreke (barijere) i sl. Prema tome, vazdušni udarni talasi se sve više "razreĎuju" i
umanjuju svoj intenzitet sa rastojanjem od izvora, tako da se na izvesnom rastojanju od izvora njegovo dalje
kretanje poĉinje manifestovati kao zvučni talas.
354