Билет 28. Методы введения взрывных работ.

Грунты и скальные породы взрывают для устройства выемок, траншей и котлованов, земляных плотин и каналов, галерей и других инженерных и подземных сооружений, при рыхлении мерзлых, полускальных и скальных грунтов, а также при реконструкции промышленных объектов. Для этого применяют заряды выброса, рыхления и камуфлеты (заряды для образования пустот). Все эти виды зарядов на практике называют горнами.

            При наиболее распространенной технологии ведения взрывных работ на рыхление, а также на выброс и на сброс параметры буровзрывных работ должны быть выбраны так, чтобы обеспечить: необходимую интенсивность и равномерность дробления грунтов и пород; соблюдение отметок, размеров и формы площадок и откосов выемок в соответствии с установленными по проекту; создание определенной формы и размеров развала, а также достаточного объема взорванной массы для бесперебойной и производительной работы выемочно-погрузочного оборудования; экономичность и безопасность работ.

Рассмотрим основные методы взрывания.

 Шпуровой метод применяют на открытых и подземных разработках. Шпуры заряжают тротиловыми шашками, патронами из гигроскопических или порошкообразных. Шпуры забивают сначала пластичной песчано-глинистой смесью, затем песком или буровой мукой. Каждый ряд шпуровых зарядов взрывают одновременно электрическим способом или с помощью детонирующего шнура.  Метод скважинных зарядов состоит в том, что вдоль фронта высокого уступа выбуривают ряд глубоких скважин (длиной 10...30 м) большого диаметра — 200 мм и более. Взрывать можно без замедления и с замедлением. Рационально выбранные интервалы замедления обеспечивают лучшее дробление породы, резко снижают удельный расход ВВ(взрывчатых веществ). Метод котловых зарядов обеспечивает большой объем взорванной породы и уменьшение дорогостоящих буровых работ. Метод камерных зарядов применяют для массовых взрывов на выброс или обрушение при разработке котлованов или каналов значительных размеров. Он заключается в том, что в разрабатываемой породе делают вертикальные колодцы (шурфы) или горизонтальные галереи (штольни), из которых в боковых направлениях устраивают большие зарядные, или минные, камеры для размещения крупных сосредоточенных зарядов. Колодцы и штольни крепят рамами и досками.

            Методом щелевых зарядов в основном рыхлят мерзлые грунты. Баровыми или дискофрезерными машинами нарезаются щели. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя; крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлого грунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. Заряды ВВ вместе с детонирующим шнуром помещают в основании зарядных щелей, которые затем с помощью бульдозера засыпают грунтом. При взрывании мерзлый грунт полностью дробится, не повреждая стенок котлована или траншеи.

            Метод накладных зарядов применяют для разделки отдельных камней (валунов, негабаритных кусков и т. п.), в том числе под водой, а также при разрушении металлических конструкций и других специальных работах. Для уменьшения разлета осколков накладной заряд укрывают слоем из связного или сыпучего грунта (глинистая смесь и т. п.), который слегка уплотняют.Одиночный заряд взрывают обычно огневым способом, несколько зарядов — детонирующим шнуром. Этот метод характеризуется повышенным удельным расходом ВВ и разлетом осколков разрушаемого материала по сравнению со шпуровым.

Комбинированные методы. Возможны различные варианты совместного использования основных методов ведения взрывных работ. Например, при проходке траншей и расширении выемок и дорог в горах, высоких уступах успешно сочетают шпуровые и скважинные заряды; при дроблении пород уступа с пологим откосом может быть применена комбинация камерных и малокамерных зарядов.

Метод щелевых зарядов применяют для рыхления мерзлых грунтов при устройстве нешироких траншей. При этом методе при помощи баровой машины с двух сторон будущей траншеи в мерзлом грунте прорезают щели — рабочая и компенсационная. Первая щель предназначена для закладки по высоте двух или трех удлиненных зарядов ВВ. Нижний заряд укладывают по всей длине щели, а верхние — с промежутками. При взрыве нижний заряд как бы подрезает основание призмы грунта, а верхние 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.

БИЛЕТ 29. МЕХАНИЧЕСКОЕ РЫХЛЕНИЕ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ.

Для рыхления мерзлого грунта механическим способом используются:

при разработке котлованов — машины ударного действия (динамические рыхлители), навесные (статические) рыхлители и землеройно-фрезерные машины, баровые машины для нарезки мерзлых грунтов на блоки;

при разработке траншей — машины ударного действия, дисковые экскаваторы и фрезерные машины, баровые машины, роторные и цепные экскаваторы со специальным рабочим оборудованием, а при небольших объемах — сменное рабочее оборудование на гидравлических экскаваторах (пневмомолоты и гидромолоты);

при планировке площадки — навесные (статические) рыхлители, машины ударного действия, а при малых объемах работ — сменное рабочее оборудование на гидравлических экскаваторах (пневмомолоты и гидромолоты).

Разработка мерзлых грунтов машинами ударного действия. При разработке, котлована комплект машин может состоять из рыхлителя и гидравлического экскаватора, оборудованного обратной лопатой с ковшом вместимостью 0,5 м3.  Грунт можно рыхлить дизель-молотом с клином, закрепленным на экскаваторе, с последующей разработкой грунта экскаватором, оборудованным прямой или обратной лопатой. При сравнительно небольших по объему котлованах и траншеях грунт рыхлят с помощью навесного оборудования одноковшовым экскаватором в виде молотов свободного падения. Молот может иметь форму шара, действующего по принципу дробления, или клина, сВ последние годы динамические рыхлители вытесняются гидромолотами, навешиваемыми в качестве сменного рабочего оборудования на гидравлические экскаваторы. Гидромолотами можно рыхлить не только мерзлые, но и скальные грунты, асфальтобетонные покрытия и т. п. Мерзлый грунт разрабатывается слоями толщиной 40...60 см при производительности от 5...6 до 20...25 м3/ч (в зависимости от типа гидромолота).

Мелкоблочный метод разработки мерзлых грунтов целесообразен при устройстве небольших котлованов и траншей (вводов), при работе в стесненных условиях с погрузкой грунта в автотранспорт или укладкой в отвал. Для погрузки мерзлых блоков и разработки талого грунта применяют экскаваторы, оборудованные прямой лопатой с ковшом вместимостью 0,65 м3 и более.

Крупноблочный метод рекомендуется для разработки небольших котлованов в мерзлых грунтах, а также вблизи зданий, когда недопустимо сотрясение грунта, неизбежное при ударном и виброударном рыхлении мерзлого грунта.