книги из ГПНТБ / Басистов, М. А. Взрывные работы при сооружении земляного полотна железных дорог
.pdfРис. 19. Схема соединения зарядов при короткозамедленном |
взрывании |
||||
с тремя трапецеидальными врубами: |
|
|
|||
I. |
2, 3, |
4, 5 и 6 |
— ступени замедления, соответственно равные 15, 30, 45, |
60, 75, |
|
90 |
мс; |
I—XIII — |
продольные ряды скважин; Г —IX' — поперечные |
ряды |
сква |
жин; стрелками указано направление перемещения породы; • • — парносближенные скважины
вую, диагональную, волновую и т. д., но все они являют ся по существу разновидностями рассмотренных выше схем соединения зарядов.
Контурное взрывание. В целях сокращения объемов работ, увеличения крутизны откосов выемок, а также сох ранения поверхности их в ненарушенном состоянии приме няют контурное взрывание. Почти все горные породы мож но разрабатывать так, что контур выемки после взрыва за рядов может быть приближен к проектному.
Технология получения ровной ненарушенной поверх ности скального откоса сводится к тому, что по контуру
51
Рис. 20. Схема соединения зарядов с использованием пиротехнических замедлителей:
1 —I взрывная сеть из детонирующего шнура; 2 — пиротехнические замедлите ли; 3 — электродетонаторы; 4 — электрическая сеть; цифрами 35—195 указана величина замедлений в мс
выемки забуривают скважины диаметром 75—105 мм на расстоянии 0,5—1,0 м одна от другой. В каждую скважину помещают заряд-гирлянду, состоящую из стандартных патронов ВВ диаметром 28—32 мм, привязанных к одной
нитке детонирующего шнура (рис. 21). Заряды, |
опускают |
в скважину на бечевке или рейке. Заряды |
должны |
быть расположены в скважине равномерно, а расстояние между ними не должно быть более 0,35—0,40 м. Нижняя часть контурных зарядов должна быть усилена двумятремя патронами, связанными в пачку. После опускания зарядов скважины заполняют забоечным материалом на всю глубину, а концы детонирующего шнура соединяют между собой или прикрепляют к проложенной рядом нит ке ДШ.
52
Контурные ряды скважин взрыва ют с опережением от взрыва скважин ных зарядов рыхления на 50—75 мс или заранее, до взрыва скважинных зарядов, т. е. с предварительным щелеобразованием.
Основными параметрами контур ного взрывания являются: расстояние между контурными скважинами в ря ду, которое для крепких слаботрещи новатых пород IX и X групп прини мают равным 0,5—0,7 м, для слабых пород V—VIII групп —0,7—1,0 м; рас стояние от ближайших зарядов рых
ления до контурного |
ряда |
скважин |
|||
принимают равным (0,44-0,5) |
а, |
где |
|||
а — расстояние |
между |
зарядами рых |
|||
ления в ряду |
(в м). Удельный расход |
||||
взрывчатого |
вещества на образование |
||||
I м2 площади |
откоса |
принимают |
в |
||
соответствии с табл. 5. |
скважин |
в |
|||
Перебур |
контурных |
||||
породах VIII—X групп |
принимают на |
||||
0,5—1 м ниже проектной отметки дна выемки. В породах V—VII групп пе ребур скважин не делают.
Несмотря на значительный объем дополнительных буровых работ, кон турное взрывание может дать боль шой экономический эффект в тех слу чаях, когда можно получить крутые устойчивые откосы (особенно на при жимных косогорах) и резко сократить объемы земляных работ.
На строительстве БАМ контурное взрывание может быть применено на
Рис. 21. Конструкция1 контурного заряда:
1 — |
скважина; |
|
2 _ |
||
стандартный |
аммопито- |
||||
вый |
патрон; |
3 |
— дето |
||
нирующий |
шнур; |
4 — |
|||
песчано-глинистая |
за |
||||
бойка; |
5 |
— |
шпагат; |
||
6 — усиленный |
нижний |
||||
заряд |
|
|
|
|
|
53
Таблица 5
У дельны й расход ВВ на образование 1 |
м 2 площ ади |
откоса |
|
|
в породах различных групп |
|
|
|
|
Группы пород по классификации |
V И VI |
VII |
VIII |
IX |
СНиП IV-13 |
||||
Удельный расход ВВ на обра- |
|
|
|
|
зование 1 м2 площади откоса, |
Э,2—0,3 |
0,3—0,35 |
0,35-0,40 |
0,40 |
кг/м2 ................• .................. |
||||
Нюкжинском, Олекминском, Ларбинском, Гетканском и других прижимных участках трассы.
Метод внутрискважинных замедлений. Для увеличения коэффициента полезного действия взрыва иногда приме няют метод внутрискважинных замедлений. Сущность ме тода состоит в распределении заряда, размещаемого в скважине, на несколько частей и взрывании этих частей заряда, инициируемых отдельными боевиками 1 и 4 с за медлением один по отношению к другому, что достигает ся установкой пиротехнического замедлителя 3 в разрыве
сети ДШ |
(рис. 22). В результате этого |
достигается |
уве |
личение |
общего времени воздействия |
взрыва на |
массив |
и улучшение степени его дробления. Инициирование нижне го заряда производится от одной или двух ниток ДШ, раз мещаемого в верхнем заряде в резиновой или полихлорвилиловой трубке 2, отделяющей его от ВВ и предотвращаю щей взрыв верхнего заряда при взрыве детонирующего шнура, идущего в нижний заряд.
Взрывные схемы при методе внутрискважинных замед лений в основном различаются порядком инициирования (снизу или сверху). Соотношение масс верхнего и нижнето зарядов принимают обычно равными 1:2. Промежуток между зарядами принимают в пределах от 0,6 до 0,8 длины верхней части заряда.
54
В |
настоящее |
|
|
врем.1" |
|
|
|
|
|
|
|||
разработан новый вид ком |
|
|
|
|
|
|
|||||||
муникационного |
|
детони |
|
|
|
|
|
|
|||||
рующего |
шнура |
|
|
марю |
|
|
|
|
|
|
|||
ВДМШ-3 |
с |
пониженно] |
|
|
|
|
|
|
|||||
мощности |
массой |
заря |
|
|
|
|
|
|
|||||
да в 1 пог. м шнура, рав |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ной 3 г. Этот шнур мож |
|
|
|
|
|
|
|||||||
но |
использовать |
|
для по |
|
|
|
|
|
|
||||
лучения |
внутрискважин |
|
|
|
|
|
|
||||||
ных |
замедлений |
и обрат |
|
|
|
|
|
|
|||||
ного инициирования, т. е |
|
|
|
|
|
|
|||||||
инициирования заряда о' |
|
|
|
|
|
|
|||||||
дна скважины. |
|
|
вну |
|
|
|
|
|
|
||||
Для |
получения |
|
|
|
|
|
|
||||||
трискважинных |
замедле |
|
|
|
|
|
|
||||||
ний можно также исполь |
|
|
|
ужУ' s i |
|
|
|||||||
зовать |
электродетонато- |
|
|
|
|
|
|||||||
ры |
короткозамедленного |
|
|
|
\и Ул . L |
|
|
||||||
Действия |
С |
замедления- |
Рис. 22. Схема разновременного ини- |
||||||||||
МИ 15—20 МС, НО |
приме- циирования различных частей заряда |
||||||||||||
нять |
их |
следует |
|
с осто- в скважине: |
|
резиновая |
|||||||
ЛОЖНОСТЬЮ |
ТЯК |
|
|
КЯ К |
|
~ |
патроны-боевики; 2 - |
||||||
р и ж н и ы ы и , |
idK |
|
|
л а л |
трубка; |
3 — пиротехнический |
замедли- |
||||||
ЭДКЗ |
необходимо |
поме- |
тель КЗДШ> |
или электродетонатор |
ко- |
||||||||
щать |
п с и и л а д г ш и |
|
41U1V14- |
роткозамедленного действия; 5 |
— заря- |
||||||||
В |
НИЖНЮЮ |
|
часть |
ды BB; ftn — глубина перебура |
|
|
|||||||
скважины. Для получе |
|
|
|
взрывать скважины, |
|||||||||
ния большего эффекта лучше всего |
|||||||||||||
снизу, |
при таком |
|
взрывании |
увеличивается степень |
воз |
||||||||
действия взрыва на массив скальной породы. |
|
|
|||||||||||
Для получения |
большего |
выброса |
взорванной |
породы |
|||||||||
при разработке траншей или выемок можно использовать, внутрискважинные замедления по схеме, приведенной на рис. 23. По этой схеме вначале взрывают крайние откос ные ряды скважин, а затем их взрывают попарно по на правлению к середине. Последним взрывают центральный ряд методом внутрискважинного замедления. При этом
55
|
|
вначале |
взрывают |
ниж |
||||||
|
|
ний |
заряд, |
а |
после |
того |
||||
|
|
как порода частично под |
||||||||
|
|
нимется, |
от |
действия |
||||||
|
|
взрыва |
|
|
инициируется |
|||||
|
|
верхний |
заряд, |
|
который |
|||||
|
|
своим |
действием |
увели |
||||||
|
|
чивает |
|
выброс |
породы |
|||||
|
|
за пределы траншеи |
(вы |
|||||||
|
|
емки)- |
|
|
|
|
|
за |
||
|
|
Комбинированные |
||||||||
|
|
ряды. Для снижения сто |
||||||||
|
|
имости |
|
взрывных |
работ |
|||||
|
|
и улучшения |
дробления |
|||||||
|
|
породы, особенно в ниж |
||||||||
|
|
ней |
части |
массива, |
при |
|||||
|
|
меняют |
|
|
комбинирован |
|||||
|
|
ные |
заряды (рис. 24). |
В |
||||||
Рис. 23. Схема развития взрыва |
по |
таких зарядах ВВ, имею |
||||||||
щие различную |
мощность |
|||||||||
фазам при применении внутрисква |
и свойства, |
помещают |
в |
|||||||
жинного замедления: |
|
разных |
|
частях |
скважины. |
|||||
л — последовательность взрывания; б — |
|
|||||||||
вид траншеи (выемки) после взрыва |
|
При |
этом |
более |
сильные |
|||||
а более слабые в верхней |
|
ВВ |
помещают |
внизу, |
||||||
части скважины. |
При |
наличии |
||||||||
в скважине воды в нижнюю ее |
часть |
помещают |
водо- |
|||||||
устойчивые взрывчатые вещества (гранулотол, |
алюмотол, |
|||||||||
зерногранулит 30/70-В или акватол), а в верхнюю |
сухую |
|||||||||
часть —неводоустойчивые |
ВВ |
(аммониты, |
зерногранулит |
|||||||
79/21 и т. д.).
При обводненных скважинах необходимо водоустойчи вое ВВ засыпать выше уровня воды на 0,1—0,2 мм. Бое вики из тротиловых шашек Т-400 или стандартных патро нов необходимо помещать в обоих частях заряда.
Так как хороший взрыв до подошвы выемки (уступа) достигается при глубине перебура скважин, равной
56
(0,25-f-0,33) W, где W — длина ли |
8 ) ^ |
|||
нии наименьшего |
сопротивления по |
|||
подошве, то с учетом равносторонне |
|
|||
го действия взрыва длина основного |
|
|||
(нижнего) заряда |
|
|
|
|
/0 = -|-U 7 « 0 ,6 W . |
|
|
||
Комбинированные |
заряды |
эффек |
|
|
тивнее всего применять в породах |
|
|||
крепче VI группы или в обводнен |
|
|||
ных выработках, |
где необходимо |
|
||
применять ВВ двух типов. |
воздуш |
|
||
Скважинные заряды с |
|
|||
ными промежутками это |
рассредо |
|
||
точенные заряды, между которыми |
|
|||
имеются промежутки |
(полости), за |
|
||
полненные воздухом (рис. 25). Воз |
|
|||
душные полости между частями за |
|
|||
ряда дают возможность лучше ис |
|
|||
пользовать энергию взрыва, так как |
|
|||
при применении таких зарядов уве |
|
|||
личивается время воздействия взры |
|
|||
ва на породу и снижается началь |
|
|||
ное давление газов. Поэтому порода |
|
|||
не переизмельчается, |
а |
дробится |
|
|
более равномерно. |
|
|
|
|
Заряды с воздушными промежут |
|
|||
ками применяют в тех случаях, ког |
|
|||
да порода неоднородна по крепости. |
|
|||
В этом случае верхний заряд поме Рис. 24. Схемы зарядов:
шают в слое более крепкой породы. |
а — при обычной конструк |
|||||
При применении сближенной сетки |
ции; б — при комбинирован |
|||||
расположения зарядов, когда заря |
ной конструкции; |
] — за |
||||
бойка; |
2 |
— |
детонирующий |
|||
ды занимают небольшую часть сква |
шнур; |
3 |
— |
боевик; |
4 — |
|
верхний |
заряд; |
5 — |
ниж |
|||
жины по высоте, их также рассредо |
ний заряд из |
мощного |
ВВ; |
|||
точивают воздушными промежутка |
6 — уровень подошвы ус |
|||||
тупа |
|
|
|
|
|
|
57
а) 6)
Рис. 25. Схемы скважинных зарядов, рассредоточенных воздушными про
межутками на две (а) |
и на три |
(б) |
части: |
|
|
J — забоечный материал; |
2 — верхний |
|
заряд; 3 — воздушный промежуток; |
4 — |
|
основной нижний заряд |
|
|
ми, чтобы часть заряда расположить вверху.
Для создания воздуш ных промежутков между зарядами закладывают бумажные пыжи или де ревянные шпульки, состо ящие из двух деревянных дисков, расположенных один над другим и скреп ленных между собой од ной или тремя деревян ными стойками. При вы соте уступа 8—10 м за ряд обычно делят на 2— 3 части, при этом нижняя основная часть заряда со ставляет 0,6—0,7 общей массы заряда. При боль шом числе рассредоточе
ний масса нижнего зарясоставляет 0,5 массы
всего заряда. Суммарная высота всех воздушных промежутков должна со-
п о |
__ОД |
rktootui |
СТЗВЛЯТЬ U,Z |
0 ,4 |
ВЫСОТЫ |
всего заряда ВВ.
При применении воздушных промежутков уменьшается образование трещин (заколов) в откосах выемки, сокра щается расход взрывчатых веществ. Однако необходимость изготовления приспособлений или применение бумажных пыжей удорожает и осложняет применение таких заря дов.
Направленное взрывание. Для перемещения горных по род силой взрыва на значительное расстояние в задан ном направлении применяют направленное взры
58
вание. В железнодорож |
|
|
|
|
|||||||
ном строительстве направ |
|
|
|
|
|||||||
ленным взрыванием поль |
|
|
|
|
|||||||
зуются |
в |
основном |
для |
|
|
|
|
||||
образования |
станционных |
|
|
|
|
||||||
площадок |
|
или |
насыпей. |
|
|
|
|
||||
При |
|
направленном |
|
|
|
|
|||||
взрывании |
|
применяют |
|
|
|
|
|||||
так называемые |
к а м е р |
|
|
|
|
||||||
ные |
или |
с к в а ж и н |
|
|
|
|
|||||
ные |
з а р я д ы . |
взрыва |
|
|
|
|
|||||
Направленное |
|
|
|
|
|||||||
ние дает больший эффект |
|
|
|
|
|||||||
в том случае, когда взры |
|
|
|
|
|||||||
ваемый |
массив |
находит |
|
|
|
|
|||||
ся на |
косогоре. |
|
|
на |
|
|
|
|
|||
При образовании |
|
|
|
|
|||||||
правленным |
взрыванием |
|
|
|
|
||||||
полунасыпи - полувыемки |
|
|
|
|
|||||||
(рис. |
26) |
скважинные за |
|
|
|
|
|||||
ряды |
располагают |
обыч |
|
|
|
|
|||||
но в четыре |
ряда |
вдоль |
|
|
|
|
|||||
оси выемки. |
Направлен |
|
|
|
|
||||||
ность разлета грунта |
до- |
|
|
|
|
||||||
достигается тем, что ря |
|
|
|
|
|||||||
ды скважинных |
зарядов |
|
|
|
|
||||||
взрывают с коротким |
за |
|
|
|
|
||||||
медлением |
(15—25 |
мс). |
|
|
|
|
|||||
Первым взрывают под |
Рис. 26. Схема направленного взры |
||||||||||
откосный |
ряд |
зарядов, |
|||||||||
уменьшая тем самым |
ли |
вания рядов I—IV |
скважинных за |
||||||||
рядов на выброс на косогорном уча |
|||||||||||
нию наименьшего |
сопро |
стке трассы |
|
|
|
||||||
тивления |
при взрывании |
а — очередность взрывания; |
б |
— вид |
|||||||
последующих рядов сква |
выемки после взрыва; |
1, 2, |
3, 4 |
— сту |
|||||||
пени замедлений |
|
|
|
||||||||
жин.
59
ОСОБЕННОСТИ ВЕДЕНИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ СТРОИТЕЛЬСТВА БАМ
При строительстве Байкало-Амурской магистрали объем рыхления мерзлых и скальных грунтов составит более 40% общего объема земляных работ. Основными объектами буровзрывных работ будут скальные выемки, вырезные траншеи под основания насыпей и притрассовые земляные карьеры по добыче дренирующего грунта.
Трудности ведения буровзрывных работ в суровых се верных условиях вызываются низкими температурами, до ходящими зимой до —60°С. Опыт производства буровзрыв ных работ по рыхлению вечномерзлых грунтов в условиях низких температур показывает, что взрывчатые вещества, помещаемые в скважины, теряют работоспособность, а у детонирующего шнура теряется восприимчивость к детона ции, снижается гибкость, он становится хрупким и чувстви тельным к поломкам. При электрическом способе взрыва ния с концевых участков проводов осыпается потерявшая эластичность изоляция, что может привести к замыканию сетей и отказам.
При низкой температуре возможны неправильные пока зания электроизмерительных приборов, выход из строя взрывных машинок и т. д. Электрокабели и пневматиче ские шланги становятся хрупкими, легко нарушается их целостность. На высокогорных участках вследствие разре женности воздуха может произойти снижение производи тельности компрессоров, что приведет к слабой выдаче бу ровой мелочи из скважин в процессе бурения.
Не меньшие трудности при ведении |
взрывных |
работ |
встретятся и в летний период, когда верхняя часть |
много |
|
летнемерзлых грунтов (деятельный слой) |
будет оттаивать |
|
и в силу большой влажности сильно разжижаться, |
что по |
|
влечет за собой заиливание и обводнение скважин. Так как в нижней части скважин всегда будет отрицательная тем пература, то стекающая в них вода будет замерзать, на
60
