С максимальной эффективностью ядерные взрывы при подземной отбойке руд могут применяться при системах разработки с массовым обрушением. В этом случае образуется труба обрушения, которая будет заполнена раздробленной рудой. Выпуск раздробленной руды из трубы обрушения приводит к пополнению её запасов, так как происходит самообрушснис зоны интенсивной трещиноватости.
Элементы и параметры системы разработки выбирают на основе конкретных горно-геологических условий и параметров механического действия ядерного взрыва. Варианты технологических схем ядерных взрывов могут быть различными: заряды располагают через определённые расстояния, взрывают последовательно или разбивают рудное тело на секции и в каждой секции устанавливают группу зарядов.
Вопросы безопасности проведения промышленных ядерных взрывов
При проведении ядерных взрывов наибольшую опасность представляют следующие факторы: радиоактивное заражение атмосферы, наземных и подземных вод, интенсивные сейсмические колебания, воздушная ударная волна и др.
Радиоактивность возникает в результате деления тяжёлых ядер, образующих радиоактивные изотопы, и реакции синтеза легких ядер, производящей 'Н и 7Ве. Взаимодействие нейтронов, образующихся при взрыве, с материалом ядерного устройства создает наведенную активность с образованием 203Pb, 59Fe, 55Fe, а при взаимодействии с породами — 24Na.
Максимальная доза облучения человека в СНГ равна 100 мР в неделю или 2,8 мР/ч. В США установлены другие нормы. По этим нормам каждый человек нс должен получить в течение года дозу сверх допустимого предела.
Для снижения уровня радиации применяются так называемые «чистые» ядерные устройства, в которых на 95…99% используется реакция синтеза (термоядерные реакции) и только на 1…5% - реакции деления. В качестве оболочек ядерных зарядов целесообразно использовать материалы, содержащие нейтронные отражатели, для поглощения выделяющихся при ядерном взрыве нейтронов. При взрывах в карбонатных породах рекомендуется поверхность зарядной камеры футеровать кварцевым песком для улавливания радиоактивных продуктов деления стекловидным расплавом.
Большое значение имеет фактор времени, позволяющий естественным путём уменьшить степень радиоактивности.
Заряды необходимо закладывать на глубине, обеспечивающей максимально возможное захоронение радиоактивных продуктов под землей при данных условиях полезной работы взрыва. Многие специалисты считают, что заражение атмосферы радиоактивными частицами от подземных взрывов незначительно.
Сейсмическое действие ядерного взрыва во многом определяет возможность проведения и эффективность использования подземных ядерных взрывов в уже освоенных промышленных районах. Интенсивность сейсмических волн при ядерном взрыве зависит от мощности заряда, горно-геологических условий района и расстояния.
Контрольные вопросы
- 1. Какие опасные факторы вытекают при взрыве ядерного заряда?
- 2. Что применяется для поглощения нейтронов при ядерном взрыве?
