книги из ГПНТБ / Басистов, М. А. Взрывные работы при сооружении земляного полотна железных дорог

Выемки глубиной более 8—10 м разрабатывают в не­ сколько уступав. Неглубокие выемки (до 3—3,5 м), а так­ же концевые участки любых по глубине выемок более ра­ ционально разрабатывать с применением шпурового мето­ да взрывных работ.

Взрывание скальных пород на выброс применяют для образования выемок, выездных и разрезных траншей на притрассовых карьерах и на карьерах по добыче строи­ тельных материалов, траншей на болотах и различных канав.

Большое применение взрывы на выброс в условиях строительства БАМ могут найти при вырезке слабых грун­ тов под основания насыпей. Взрывы на выброс можно вы­ полнять методом скважинных зарядов диаметром 150 — 200 мм.

Направленное взрывание применяют с целью образова­ ния выемок и насыпей, а взрывание на сброс — для обра­ зования полувыемок на косогорах, а также насыпей, дамб, защитных берм в непосредственной близости от косогоров. Большое применение взрывы на сброс могут найти при сооружении прижимных участков трассы БАМ. Для выпол­ нения указанных взрывов можно применять метод сква­ жинных зарядов, а в исключительных случаях, когда на место работ нельзя доставить буровую технику, — метод камерных зарядов.

Взрывание на обрушение производят для образова­ ния полувыемок в высоких уступах косогоров, а также за­

методом шпуровых зарядов, а при значительном объеме работ — методом наружных (накладных) зарядов. Эти работы выполняют при подготовке площадок для работы буровых машин, планировке поверхности строительных площадок и т. д.

71

Рыхление мерзлых грунтов производят при всех видах работ по сооружению земляного полотна с применением скважинных и шпуровых зарядов.

Взрывание при посадке насыпей на минеральное дно выполняют при необходимости отжать слабый илистый или торфяной грунт из-под насыпи для опускания (посадки) ее на устойчивое дно болота. Этот вид работы может быть использован при прокладке трассы БАМ по участкам ма­ рей и болот.

Взрывание при спрямлении русел, выравнивании дна болот и рек производят методом скважинных зарядов, а при небольшом объеме работ (при взрывании порогов) — методом наружных или шпуровых зарядов.

МЕТОДЫ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ПРОИЗВОДСТВА

В зависимости от назначения и условий производства взрывных работ при сооружении земляного полотна при­ меняют различные методы взрывных работ.

По виду зарядных камер можно выделить следующие методы взрывания: скважинных зарядов, шпуровых заря­ дов, котловых зарядов, камерных и малокамерных зарядов, накладных зарядов. Указанные методы можно применять как самостоятельно, так и комбинируя один с другим. Вы­ бор метода взрывания зависит от глубины разрабатывае­ мого массива, его крепости, требуемой степени дробления и назначения взрыва.

Метод скважинных зарядов. Это один из наиболее про­ грессивных и распространенных способов разработки скальных выемок под земляное полотно. При методе сква­ жинных зарядов в зависимости от условий взрывания при­ меняют вертикальные, наклонные или горизонтальные скважины диаметром 75—200 мм.

72

73

готовку пробуренных скважин к заряжанию, подготовку ВМ и боевиков, засыпку ВВ в скважины, размещение бое­ виков, забоечные работы, монтаж и проверку взрывной се­ ти и производство взрыва.

Перед заряжанием взрывник должен тщательно про­ верить скважины, сделать повторные замеры, уточнить глу­ бину и сетку, расположения скважин. При сильном откло­ нении сетки и глубины расположения скважин от проект­ ных делают корректировку массы зарядов.

При наличии воды или жидкого шлама скважину перед заряжанием следует очистить. Буровой шлам или воду уда­ ляют продувкой воздухом через буровую колонну или с помощью специальных насосов. В тех случаях когда стенки скважин устойчивы от обрушения, осушение производят путем взрывания небольших зарядов ВВ из расчета 0,2—• 0,3 кг на 1 м высоты водяного столба. Перед опусканием ВВ в скважину поверхность в радиусе 0,5—0,7 м вокруг ее устья очищают от мусора и камней.

Подготовка взрывчатых материалов к заряжанию со­ стоит в подвозке и раскладке их у устья каждой скважины. Детонирующий шнур нарезают одновременно на куски, длина которых соответствует глубине скважин. Сильно сле­ жавшиеся ВВ должны быть предварительно измельчены в специально отведенном месте. ВВ, находящиеся в хоро­ шо сыпучем состоянии, следует подвозить к скважинам в заводской таре без предварительного измельчения.

Порошкообразные и гранулированные ВВ засыпают из

Для размещения расчетного количества ВВ взрывник должен иметь таблицу с указанием веса зарядов в каждой скважине величины забойки и мест установки боевиков. В процессе заряжания периодически проверяют высоту за­ ряда ВВ в скважине. После засыпки определенного коли­ чества ВВ мерным шнуром с грузом определяют высоту

74

заряда, чтобы оставить свободной часть скважины, доста­ точную для заполнения забоечным материалом. При за­ ряжании порошкообразными ВВ необходимо следить, что­ бы внутри скважин не образовывались пробки из ВВ.

При заряжании скважин рассредоточенными зарядами каждую отдельную часть заряда снабжают отдельным бо­ евиком, а если взрывание производят детонирующим шну­ ром, то его пропускают через весь заряд. Если для заря­ жания скважин применяют несколько сортов ВВ, то каж­ дый из них размещают отдельным слоем.

По окончании заряжания скважины до устья заполня­ ют забоечным материалом. Для скважин диаметром 150— 200 мм величину забойки принимают в зависимости от трещиноватости пород и эта величина ориентировочно мо­ жет быть принята для сильнотрещиноватых пород равной 10—12 диаметрам, для среднетрещиноватых пород равной 12—15 диаметрам и для монолитных пород равной 15— 20 диаметрам скважин при средней высоте уступа 8—12 м.

Монтаж взрывной сети производят только после окон­ чания всех работ по заряжанию.

Метод шпуровых зарядов. Этот метод состоит в разме­ щении удлиненных зарядов ВВ в шпурах глубиной до 5 м и диаметром до 75 мм. Применение метода шнуровых за­ рядов позволяет получить хорошее дробление породы за счет более равномерного размещения ВВ во взрываемом массиве.

При сооружении земляного полотна метод шпуровых зарядов применяют при зачистке торцовых участков вые­ мок и полувыемок после проведения массовых взрывов, при разработке скальных выемок, имеющих небольшую глубину (до 5 м), при зачистке откосов выемок, при дроб­ лении негабаритов, устройстве водоотводных канав, рых­ лении мерзлых грунтов и т. п.

75

чтобы порода при взрыве разрушалась на куски установ­ ленной крупности и соседние заряды не подрывали друг друга.

При огневом взрывании расстояние между шпурами принимают равным 1,4—1,8 линии наименьшего сопротив­ ления при электрическом взрывании и взрывании детони­ рующим шнуром — 0,8—2,0 линии наименьшего сопротив­ ления.

Шпуры бурят ниже проектной отметки на величину перебура, составляющую 10—15% высоты забоя. Вели­ чина перебура зависит также от крепости породы и диа­ метра шпура: чем крепче порода и меньше диаметр шпура, тем больше величина перебура.

Каждый взрывник, заряжающий шпуры, должен иметь следующий инструмент: мерный совок или кружку, забойник, воронку, а также отвес для измерения глубины шпу­ ров. Мерные сосуды изготовляют из оцинкованной листо­ вой стали. Емкость их должна быть рассчитана на вмеще­ ние 1 кг ВВ. Забойник представляет собой цилиндрический

150—200 г через металлическую воронку. После засыпки каждой порции взрывчатое вещество в шпуре уплотняют забойником. При размещении в шпуре 80—85% массы заря­ да в него помещают патрон-боевик, а остальную часть ВВ засыпают без уплотнения. При заряжании шпуров порош­ кообразными ВВ изготовление патронов не обязательно. В этом случае перед засыпкой последней порции ВВ в шпур опускают капсюль-детонатор или электродетонатор.

При заряжании патронированными ВВ патроны в шпур закладывают по одному. Патрон-боевик обычно по­ сылают последним. Патроны-боевики во избежание высы­ пания из них ВВ не надрезают. После помещения всего заряда, в шпур оставшуюся часть (обычно '/з шпура) ос­ торожно, чтобы не повредить детонирующий огнепровод-

76

ный шпур или электропровода, засыпают забоечным ма­ териалом (забойкой). У устья шпура забойку тщательно уплотняют забойником.

При огневом взрывании взрывник проверяет число заряженных шпуров, устанавливает зажигательные труб­ ки, поджигает отрезки огнепроводного шнура и уходит в укрытие. Перед взрывом зарядов с помощью детониру­ ющего шнура взрывник обязан предварительно проверить правильность монтажа взрывной сети.

При электрическом взрывании взрывник монтирует взрывную сеть, присоединяет участковые провода к ма­ гистральным, осматривает сеть и после проверки ее с по­ мощью контрольно-измерительных приборов из безопасного места производит взрыв.

Метод котловых зарядов. Суть метода состоит во взры­ вании сосредоточенных зарядов, размещаемых в котлах, образованных простреливанием щпуров (скважин). Кот­ ловые заряды (рис. 28) целесообразно применять в хо­ рошо простреливаемых, необводненных породах и в том случае, если сопротивление взрыву по подошве уступа настолько велико, что заряд ВВ, помещенный в нижней части шпура (скважины), не в состоянии преодолеть это сопротивление.

Процесс подготовки зарядов к взрыву включает простреливание скважин или шпуров с целью образования за­ рядных камер сосредоточенной формы (котлов), изме­ рение их объема и глубины, подготовку ВМ, заряжание, забойку, монтаж сети и взрывание. Количество простреливаний зависит от диаметра шпура или скважины, мас­

77

котла не должен находиться выше уровня подошвы во из­ бежание усиленного разброса породы. В случае если тре­ буется мелкое рыхление породы по всей высоте уступа, то принимают сближенное расстояние между котловыми за­ рядами и в скважину помещают дополнительный заряд, ко­ торый располагают на расстоянии (0,54-0,8) от цент­ ра котлового заряда.

При зарядке сырых, влажных или обводненных котло­ вых шпуров или скважин следует использовать только водоустойчивые ВВ.

78

Достоинством метода котловых зарядов является сниже­ ние объема буровых работ, большой выход взорванной породы с 1 пог. м шпура или скважины. Недостаток этого метода — неравномерное дробление породы, переизмельчение ее вокруг заряда, значительный выход негабаритов. При наличии в верхней части уступа слабых пород выход негабаритов резко снижается.

взрываемый объект помещают заряд ВВ с зажигательной трубкой, покрывают его со всех сторон забоечным мате­ риалом и взрывают. При дроблении негабаритных кусков и валунов заряд помещают на поверхности взрываемого камня, примерно посередине. При дроблении трещинова­ тых камней лучше использовать плоские заряды из аммо­ нита толщиной 2—4 см. Для взрывания крепких кам­ ней применяют также патронированные заряды, которые располагают в один ряд ( п л о с к и е з а р я д ы ) или связы­ вают в связку ( с о с р е д о т о ч е н н ы е з а р я д ы ) .

При огневом взрывании заряды следует располагать на таком расстоянии, чтобы при взрыве одного не было на­ рушения целостности другого. При массе каждого заря­ да 2 кг расстояние между ними должно быть не менее 3 м, при массе 5—6 кг — не менее 5—6 м.

При электровзрывании и взрывании детонирующим шнуром расстояние между зарядами в каждой одновре­ менно взрываемой группе выбирают так, чтобы обеспе­ чить более эффективное дробление.

При обрушении нависающих частей уступа (козырь­ ков), когда другой какой-либо способ использовать не­ возможно или опасно, заряд размещают в трещинах и за­ сыпают забоечным материалом. При обрушении нависа­ ющих глыб обычно используют патронированные ВВ.

Преимуществом метода накладных зарядов является то, что для его использования не требуется бурового обо-

79

Рис. 29. Схема расположения наружного заряда на негабарите:

1 — забоечный материал; 2 — заряд; 3 — зажигательная трубка

с появлением машин для бурения скважин метод камер­

или горизонтальные рукава. Процесс подготовки и произ­ водства массовых взрывов состоит из двух этапов: вы­ полнения подготовительных работ (проходка выработок)

ипроизводства массового взрыва.

Кподготовительным работам относятся: расчистка взрываемого участка, устройство подъездов к месту взры­

ва, инструментальная разбивка шурфов, штолен или ка-

80