Методы ведения взрывных работ

Методы ведения  взрывных работ применяют в строительстве в основном для рыхления скальных пород, а также для возведения земляных насыпей, и устройства  (на выброс) выемки для котлованов.

Начало статьи

◊ Взрывание с помощью детонирующего шнура производят без введения капсюль-детонатора в заряд ВВ. Взрыв заряда вызывают детонирующим шнуром, состоящим из сердцевины, выполненной из высокобризантного ВВ, и проходящих по ее оси направляющих нитей( рис-1). Изоляция детонирующего шнура позволяет применять его для взрыва в обводненных условиях.

Рисунок-1. Детонирующий шнур

Детонирующий шнур

1-внешняя изолирующая оболочка; 2, 3, 4-спиральные оплетки; 5-высокобризантное ВВ; 6-направляющие нити;

Детонирующий шнур передает детонацию со скоростью 6500 м/с, то есть практически мгновенно. Взрывание при помощи детонирующего шнура применяют для одновременного взрыва серии зарядов, соединенных в общую сеть ( рис-2), а также для обеспечения полноты взрыва удлиненных зарядов, для чего шнур пропускают через весь заряд.

Рисунок-2. Схемы соединения взрывной сети из детонирующего шнура

Схемы соединения взрывной сети из детонирующего шнура

а-последовательное;б-параллельно-пучковое; в-параллельно-ступенчатое; 1-огнепроводный шнур; 2-капсюли зажигательной трубки; 3-детонирующие шнуры; 4-капсюли-детонаторы;5-заряды

По месту расположения заряды могут быть наружными ( накладными), располагаемыми на поверхности разрушаемого объекта, и внутренними, располагаемыми внутри разрушаемого объекта( в шпурах, скважинах, рукавах, камерах и др).По действию, оказываемому на окружающую среду( на взрываемую породу), различают заряды выброса , рыхления и камуфлеты.

Рисунок-3. Действие заряда  по взрываемую породу

Действие заряда  по взрываемую породу

а-выброс; б-рыхление (выпирающий горн); в-камуфлетный горн;1-разрыхленная порода; 2-раздробленная порода, падающая обратно в воронку;3-отвалы породы после взрыва; 4- очертания видимой воронки; 5-очертания воронки в момент взрыва

При взрыве на выброс ( рис-3, а) в грунте образуется конусообразное углубление-воронка. Грунт, выброшенный взрывом, под действием силы тяжести падает частично в воронку и частично вокруг нее.Различают следующие элементы воронки взрыва: r-радиус верхнего основания воронки взрыва и W-линия наименьшего сопротивления( л.н.с), т.е. кратчайшее расстояние от центра заряда до свободной поверхности.

Действие взрыва принято характеризовать величиной отношения n=r/W, называемой показателем действия взрыва (показателем выброса):

при n=1-заряд и воронки нормального выброса ;

при n>1-усиленного выброса и при n<1-уменьшенного выброса.

При n=0,35…0,75 не происходит выброса породы, а только рыхление в объеме воронки и выпучивание на поверхности ( рис-3,б), а при n<0,35 происходит разрушение лишь ограниченной части породы вблизи заряда( рис-3,в). Масса заряда определяется по эмпирическим формулам, которые в большинстве случаев являются функциями удельного расхода ВВ, объема взрываемой породы и назначения взрыва ( выброс, рыхление или камуфлет).

По форме заряды ВВ бывают сосредоточенными ( в форме куба, шара или цилиндра), плоскими и удлиненными.Удлиненные заряды располагают по отношению к свободной поверхности подрываемого массива породы параллельно или под углом. Форму заряда ( или зарядов)ВВ выбирают в зависимости от назначения взрыва и методов выполнения взрывных работ.

В зависимости от формы, величины и способа размещения заряда по отношению к подлежащему разрушению объекту различают методы шпуровых, скважинных, котловых, камерных и щелевых зарядов.

◊ Метод шпуровых зарядов состоит в том, что в породе выбирают шпуры, в которые помещают заряды ВВ. По глубине шпуров различают мелкошпуровой метод и метод глубоких шпуров. Мелкошпуровое взрывание используют при вторичном взрывании больших камней, корчевке пней, рыхлении смерзшегося грунта и другие. Глубина шпура при этом не превышает 2 м.

Рисунок-4. Методы ведения взрывных работ

Методы ведения взрывных работ

а-шпуровыми зарядами; б-скважинными зарядами; в-котловыми зарядами; г-малокамерными зарядами; д,е-камерными зарядами;ж-щелевыми зарядами: 1-заряд ВВ; 2-забойка; 3-грудь забоя ; 4-рукав; 5-шурф; 6-штольня; 7-рабочая щель; 8-компенсационная щель

Взрывные работы в карьерах

◊ Метод глубоких шпуров ( рис-4,а) применяют при взрывных работах с высотой уступа до 10 м для сброса и обрушения грунта, а также на открытых работах при небольшой мощности пластов или при послойной разработке грунтов. При разработке уступа воронки выброса будут направлены к груди забоя, а основание призмы составит равнобедренный треугольник с высотой h и длиной основания 2h.

Расстояние первого ряда шпуров h от груди забоя принимается равным 2/3 глубины шпура при высоте забоя до 3 м, а при большей высоте уступа это расстояние назначают 1/2 глубины шпура. При групповом расположении расстояние а между шпурами определяется из условия правильного размещения зарядов и принимается 0,5…0,75 глубины шпура.Расстояние между рядами шпуров h1 назначается 0,6…0,9 глубины шпура.

Размещаемый в шпуре заряд ВВ не должен занимать более 2/3 его длины. Верхнюю часть шпура заполняют забивкой. Взрывают каждый ряд шпуров одновременно, сначала -ближайший к груди забоя ряд, затем последующие. Расстояния между рядами шпуров и шпурами в рядах проверяют опытными взрывами.Расстояние от центра заряда до поверхности грунта принимают равным примерно 0,8 глубины шпура.

◊ Метод скважинных зарядов отличается от шпурового только тем, что заряды размещаются в скважинах диаметром до 300 мм и глубиной до 30 м.Скважины бурят ниже подошвы забоя ( перебур) на глубину 1.2 м ( рис-3,б), что повышает эффект действия взрыва.Заряды обычно применяют удлиненные-сплошные или прерывистые.Расстояние скважины от забоя h, то есть линия наименьшего сопротивления ( л. н. с ) зависит от высоты забоя Н и составляет в пределах от 0,5 Н при Н=10м до 0,25Н при Н=25 м.

Расстояние между скважинами в ряду принимается 0,7…0,9 h, а между рядами ( при двух и более рядах скважин)-0,7…0,8h. Скважинные заряды взрывают электрическим способом; сеть обязательно дублируют . При применении метода скважинных зарядов благодаря большому объему взрываемой породы, приходящемуся на 1 м скважины, значительно снижаются расходы на бурение.

◊ Метод котловых зарядов заключается во взрывании сосредоточенных зарядов, размещаемых в котлах, образованных простреливанием шпуров или скважин ( рис-3,в). Применение этого метода резко увеличивает объем породы, разрушаемой взрывом заряда, и снижает расход буровых работ по сравнению с методом шпуровых и скважинных зарядов.

◊Метод малокамерных зарядов ( зарядов в рукавах) применяют в нескольких грунтах при высоте забоя 3…5 м ( рис-4,г).Длина рукава ( сечением 0,2 х 0,2…0,5 х 0,5 м) должна составлять 2,3 высоты забоя. Взрыв осуществляют сосредоточенным зарядом.Метод успешно применяют, если в подошве уступа имеется прослойка слабой породы и образование рукавов в них не представляет трудностей.

При методе камерных зарядов рыхление породы производится взрывом сосредоточенных зарядов большой массы, помещаемые в специальные горные выработки-камеры. Для размещения камерных зарядов во взрываемом массиве проходят вертикальные шурфы или горизонтальные штольни

( рис-4, д, е).

Метод применяют для обрушения значительных массивов породы и образования котлованов, траншей или устройства насыпей, дамб, выемок и других инженерных сооружений подрыванием грунтов ( пород) на выброс. Для массового обрушения породы при высоте уступа до 8 м применяют шурфы, а выше 8 м-штольни. Метод используют с двух – или трехрядным расположением камер.

Расстояние между камерами и рядами камер принимают 0,8…1,4 W, что зависит от крепости породы и от потребной степени ее дробления. Линию наименьшего сопротивления W принимают равной 0,7…0,8 от высоты забоя.

Буровзрывные работы в карьере

Метод щелевых зарядов применяют для рыхления мерзлых грунтов при устройстве нешироких траншей. При этом методе при помощи буровой машины с двух сторон будущей траншеи в мерзлом грунте прорезают щели -рабочая и компенсационная ( рис-4,ж). Первая щель предназначена для закладки по высоте двух или трех удлиненных зарядов ВВ.

Нижний заряд укладывают по всей длине щели, а верхниие-с промежутками. При взрыве нижний заряд как бы подрезает основание призмы грунта , а верхние как бы дробят его. Грунт энергией взрыва смещается в сторону компенсирующей щели.Разрыхленный мерзлый грунт затем выбирается. Щелевые заряды ВВ могут применяться при рыхлении грунтов и на больших площадях.

В этом случае всю площадь прорезают параллельными щелями и производят рыхление последовательным взрывом зарядов ВВ, расположенных в смежных щелях. При щелевом методе рыхления мерзлых грунтов по сравнению со шпуровым производительность труда возрастает в 4-5 раз. При разработке котлованов, траншей, выемок и др. рыхлением породы с одновременным выбросом в зависимости от их поперечного профиля и ширины избирают одно-, двух- или трехрядное расположение зарядов ( рис -5,а).

Рисунок-5. Разработка выемок рыхлением породы с одновременным выбросом

Разработка выемок рыхлением породы с одновременным выбросом

а-расположение зарядов при массовом взрыве на выброс ; б-двухрядное расположение зарядов при направлении выброса; I-однорядное; II-двухрядное; III-трехрядное ; 1- заряды ВВ; 2-заряды среднего ряда; 3-направление выброса основной массы грунта.

Если нужно получить поперечный профиль треугольного сечения, прибегают к однорядному взрыванию сближенных зарядов.Для получения трапециевидного сечения заряды располагают в два или три ряда. Располагать заряды больше, чем в три ряда, не рекомендуется , так как в противном случае значительное количество грунта падает обратно в выемку. При трехрядном взрывании заряды среднего ряда располагают в шахматном порядке и вес ВВ увеличивают на 24…30 % по сравнению с весом зарядов крайних рядов.

Взрыв зарядов среднего ряда осуществляют с замедлением в 2…4 с после взрыва крайних рядов. Для достижения направленного выброса в одну сторону необходимо, как минимум, двухрядное расположение зарядов. Взрыв начинается с зарядов со стороны направленного выброса, а через 2…4 с выполняется взрыв зарядов другого ряда.

При этом грунт, поднятый при взрыве первого ряда, перемещается в сторону выброса энергией взрыва второго ряда ( рис-5,б). Производство взрывных работ связано с определенной опасностью, требует правильных расчетов зарядов, специально обученный персонал должен иметь право на руководство взрывными работами ( инженерно- технические работники) и их выполнение ( рабочие). Поэтому в строительстве взрывными работами занимаются только специализированные организации.

Просмотров: 152

РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.