Ermittlung der Sprengzähigkeit von Gesteinen PDF
Preview Ermittlung der Sprengzähigkeit von Gesteinen
FORSCHUNGSBERICHTE DES LANDES NORDRHEIN-WE~TF ALEN Nr. 2364 Herausgegeben im Auftrage des Ministerpräsidenten Heinz Kühn vom Minister für Wissenschaft und Forschung Johannes Rau Prof. Dr. -Ing. Werner Leins Dr. -lng. Wolfgang Thum Dip!. -Ing. Jür gen Becker Dip!. -Ing. Jürgen Raue Lehrstuhl für Straßenwesen. Erd- und Tunnelbau der Rhein. -Westf. Techn. Hochschule Aachen Ermittlung der Sprengzähigkeit von Gesteinen Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1973 ISBN 978-3-531-02364-9 ISBN 978-3-663-19761-4 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-19761-4 © 1973 by Springer Fachmedien Wiesbaden Ursprünglich erschienen bei Westdeutscher Verlag, Opladen 1973 Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag - I - VOR W 0 R T Auch heute noch entzieht sich die Sprengtechnik weitgehend einer exakten wissenschaftlichen Behandlung und ist auf em pirische Werte angewiesen. Die Ursachen dafür liegen teils an der besonderen Reaktionskinetik der Sprengstoffe, teils an den verhältnismäßig geringen Kenntnissen über den Wirkungs mechanismus beim Sprengen, insbesondere über das Verhalten der Gesteine unter Sprengeinwirkung. Die Erforschung der grundlegenden Zusammenhänge ist auf der Sprengstoffseite weiter fortgeschritten als de~ wissenschaft liche Erkenntnisstand über das Sprengverhalten der Gesteine. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Erweiterung dieser Erkenntnis zu liefern. Sie ist das Ergebnis von Un tersuchungen, die am Lehrstuhl für Straßenwesen, Erd- und Tunnelbau der RWTH Aachendurchgeführt und durch die Förde rung des Landes Nordrhein-Westfalen ermöglichb wurden, das die erforderlichen finanziellen Mittel zur Verfügung stellte. Außerdem haben das Wissenschaftliche Laboratorium der Dynamit Nobel AG., Leverkusen, und das Werk Stolberg der Dolomit werke GmbH., Wülfrath, der Arbeit wertvolle Unterstützung zuteil werden lassen. Allen beteiligten Institutionen und Personen sei hierfür an dieser Stelle herzlich gedankt. Aachen, im Dezember 1972 Werner Leins - III - I N H ALT Seite 1. Einleitung 1 2. AufgabensteIlung 3 3. Theoretische Grundlagen 6 3.1 Sprengstoffphysikalische Grundlagen 6 3.2 Sprengmechanische Grundlagen 11 3.3 Die Sprengzähigkeit von Gesteinen 18 4. Experimentelle Untersuchungen 26 4.1 Voruntersuchungen 26 4.11 Sprengmittel 26 4.12 Gesteine 28 4.121 Allgemeines 28 4.122 Mineralogisch-petrographische Unter suchung 28 4.123 Physikalisch-technologische Kenndaten 31 4.2 Meßverfahren 34 4.21 Biegependel - Versuchsanlage nach Springorum [42J 35 4.22 Elektronisches Impulsmeßsystem Ra 4 39 - IV - Seite 4.3 Meßergebnisse 43 4.31 Ergebnisse der Messung mit dem Biegependel 43 4.32 Ergebnisse der Messung mit dem Impulsmesser 46 4.4 Vergleich der Ergebnisse Biege- pendel - Impulsmesser 49 5. Auswertung und Interpretation der Ergebnisse 51 5.1 Allgemeines 51 5.2 Lineare Regressionsanalysen 52 5.21 Die Sprengzähigkeit als Funktion technologischer Kenngrößen 52 5.22 Die Sprengzähigkeit als Funktion bezogener Energiewerte 54 5.3 Die Kraftanstiegsgeschwindigkeit vk 60 5.4 Der Einfluß der Proben länge auf die Sprengzähigkeitswerte 66 5.5 Versuch einer Spannungsbilanz 72 6. Zusammenfassung 74 Literatur 77 Abbildungen 83 Anlagen 99 - v - FORMELZEICHEN UND INDIZES A rnax maximaler Ausschlag [kp] a Ausschlag des Biegependels [crn] Bestimmtheitsmaß [%] Schallgeschwindigkeit [rn/sec] Dehnwellengeschwindigkeit [rn/sec] Longitudinalwellengeschwindigkeit [rn/sec] Transversalwellengeschwindigkeit [rn/sec] Durchmesser [nun] D Detonationsgeschwindigkeit [rn/sec] d Koeffizient d. Mittlere Siebrnaschenweite [nun] ]. Differenz der auf den Nullwert bezogenen Impulswerte [%] Fehler [% ] 2 l>p Drucksprung = Pl-Po [kp/crn ] Differenz der Siebrückstände [% ] Spannungsgradient l>v Schergefälle [rn/sec·crn] Spezifischer Energieaufwand [kcal] Massebezogener Energieaufwand [cal/g] Volumenbezogener Energieaufwand [cal/crn3 ] Oberflächenbezogener Energie 2 aufwand [cal/rn ] Energie des Detonationsstoßes [kcal] Dynamischer Elastizitätsmodul [kp/crn2 ] - VI - Energie des Gasdruckes [kcal] = Statischer Elastizitätsmodul [kp/cm2] e innere Energie [kpocm/g] = innere Energie vor der Unstetigkeit [kpocm/g] Innere Energie nach der Unstetig keit [kpocm/gJ e: Dehnung F Fläche Querschnittsfläche Ausschlag des Biegependels [cm] 2 Schubmodul [kp/cm ] Enthalpie [kpocm/gJ = 4 I Trägheitsmoment [cm ] I Restimpuls [g/cmosec] I Spezifischer Impuls des Null o,sp versuches [g/cmosec] Spezifischer Impuls am Biege pendel [g/cmosec] Spezifischer Impuls am Impuls I sp,Ra4 messer [g/cmosec] k Konstante, Korrekturfaktor 1 Länge des Kragarms [cm] 3 Massenfluß vor der Unstetigkeit [gom/cm °sec] = Massenfluß nach der Unstetigkeit [gom/cm3osec] Querdehnungszahl )J p Kraft [kpJ 2 p Impulsfluß [dyn/cm J p absoluter Vertrauensbereich - VII - Druck vor der Unstetigkeit [kp/cm2] Druck nach der Unstetigkeit [kp/cm2] Kompressionsmodul [kp/cm2] q = Relativer vertrauensbereich [%] R = Gaskonstante p Dichte [g/cm3] Dichte der Gesteinskörner [g/cm3J = Schwadendichte [g/cm3] 3 Sprengstoffdichte [g/cm ] s Standardabweichung s2 = Varianz Druckfestigkeit [kp/cm2] Spaltzugfestigkeit [kp/cm2] Zugfestigkeit [kp/cm2] = obere Grenze des Vertrauens bereiches untere Grenze des Vertrauens bereiches t Zeit [sec] Zeit bis zum maximalen Ausschlag [sec] Gesamtzeit des Ausschlages [sec] Zeitdifferenz Explosionstemperatur Spezifisches Volumen Üi = Ubertragungsfaktoren v Varianz zahl [%] = Kraftanstiegsgeschwindigkeit [kp/sec] - VIII - Vo Geschwindigkeit vor der unstetigkeit [rn/sec] vI Geschwindigkeit nach der unstetigkeit [rn/sec] Vo oetonationsgeschwindigkeit [rn/sec] Vs Schwadengeschwindigkeit [rn/sec] x Arithmetischer Mittelwert
The list of books you might like
