книги из ГПНТБ / Эстеров, Я. Х. Буровзрывные работы на транспортном строительстве учебник

Отсюда сопротивление пучка

(35)

В этих формулах п — число параллельно включенных в пучок элек­ тродетонаторов.

Подставив в формулу (34) значения R a и R u, определяем значение

Т^общ- 4. Определяют силу тока в месте разветвления (на рис. 89 в точ

ке А) по закону Ома:

(36)

5. Определяют силу тока, который поступит в каждый электродето натор:

(37)

К недостаткам схемы относят: потребность в мощном источнике то­ ка и большом количестве проводов; возможность взрыва только неболь­ шого количества электродетонаторов; затруднительность проверки ис­ правности сети при помощи расположенного на взрывном пункте ли­ нейного моста взрывника. Эти недостатки служат причиной того, что параллельно-пучковое соединение эЛектродетонаторов на практике при­ меняют редко.

Р а с ч е т с е т и с о с м е ш а н н ы м с о е д и н е н и е м э л е к т р о д е т о н а т о р о в . Смешанным соединением электродето­ наторов называют такое,"при котором в сети есть электродетонаторы, включенные и последовательно, и параллельно. В практике электро­ взрывания нашли распространение следующие схемы смешанного сое­ динения электродетонаторов: последовательно-параллельное соедине­ ние электродетонаторов (разновидности этой схемы: последователь­ но-параллельное соединение с парно-последовательным включением электродетонаторов и последовательно-параллельное соединение с дуб­ лированием взрывной сети), параллельно-последовательное соедине­ ние с парным включением электродетонаторов.

Р а с ч е т с е т и с п о с л е д о в а т е л ь н о - п а р а л л е л ь ­ н ы м с о е д и н е н и е м э л е к т р о д е т о н а т о р о в . После­ довательно-параллельным соединением электродетонаторов называют соединение, при котором электродетонаторы в группе соединены после­ довательно, а группы между собой соединены параллельно.

Расчет взрывной сети при последовательно-параллельном соедине­ нии электродетонаторов делают так:

1.Составляют схему соединения электродетонаторов и подключе­ ния их к источнику тока (рис. 90).

2.Определяют длину, назначают марки и сечения магистральных,

соединительных, участковых и концевых проводов.

162

силы. Поэтому взрыв такого электродетонагора, а следовательно, й разрыв цепи могут произойти до того момента, когда остальные пары электродетонаторов или часть их успеют сработать. Это может привести к отказам. Замерить же потерю проводимости одного элек­ тродетонатора при помощи линейного 'моста взрывника в смонтиро­ ванной сети трудно.

Основные преимущества смешанного соединения электродетонато­ ров: большая надежность взрыва по сравнению с последовательным соединением электродетонаторов, особенно при парно-последователь­ ном включении электродетонаторов (рис. 92); возможность взрыва боль­ шего количества электродетонаторов, чем при параллельном их соеди­ нении.

При смешанном соединении электродетонаторов, как правило, не­ обходим более мощный источник тока, чем при последовательном со­ единении. Затруднена также проверка исправности электровзрывной сети и измерение общего сопротивления сети при помощи линейного взрывного моста со взрывного пункта. При взрывании группы зарядов в скважинах глубиной более 15 м электровзрывную сеть, смонтиро­ ванную по любой схеме, необходимо дублировать.

Расчет электровзрывных сетей при использовании в качестве источ­ ника тока конденсаторных взрывных машинок. Большая мощность кон­ денсаторных машинок дает возможность применять их для безотказ­ ного взрывания взрывных сетей с последовательным, параллельным или смешанным соединением электродетонаторов. Для любой схемы соединения электродетонаторов принимают такую последовательность расчета:

1.Составляют схему соединения электродетонаторов и подключе­ ния их к источнику тока.

2.Определяют сопротивление взрывной сети.

3.Сопоставляют расчетное сопротивление взрывной сети с предель­ но допустимым сопротивлением для конденсаторной взрывной машин­ ки данного типа с учетом параметров применяемых электродетонаторов

ипринятой схемы электровзрывной сети. Взрывание возможно, если расчетное сопротивление взрывной сети не превышает предельно допус-

Рис. 92. Последовательно-параллельное соединение с парно-последовательным включением электродетонаторов

164

тимого сопротивления для данной конденсаторной взрывной машинки. Предельно допустимое для конденсаторных машинок сопротивление взрывных сетей с электродетонаторами с нихромовыми мостиками на­ каливания указано в табл. 17.

Лучшее использование конденсаторных взрывных машинок может быть достигнуто при взрывании не последовательных взрывных сетей, а двух параллельно подключенных к магистральным проводам групп электродетонаторов, если последние в группе соединены последова­ тельно (см. рис. 90), при этом сопротивление обеих групп электродето­ наторов должно быть одинаковым.

Техника электрического взрывания

Подготовка к электрическому взрыванию состоит из следующих операций: проверка сопротивления электродетонаторов, нарезка про­ водов и проверка их исправности, изготовление патронов-боевиков, монтаж и проверка исправности взрывной сети, измерение сопротив­ ления сети и производство взрыва.

Проверка сопротивления электродетонаторов. Перед выдачей элек­ тродетонаторов для работы необходимо при помощи омметра (Р-353) проверить соответствие их сопротивлений пределам, указанным на эти­ кетках упаковочной тары. Сопротивление электродетонаторов можно проверять в здании подготовки ВМ или на открытом воздухе под на­ весом при отсутствии посторонних людей. На месте проверки, несколь­ ко в стороне, может находиться не более 100 электродетонаторов. Про­ веряемый электродетонатор помещают в металлическую трубу или за деревянный щит толщиной 10 см. Оголенные концы проводов электроде­ тонаторов после измерения их сопротивлений должны быть скручены накоротко и в таком положении находиться все время до момента при­ соединения их к взрывной сети. При разматывании выводных проводов нельзя держать капсюль-детонатор в руке. Все электродетонаторы, взрываемые в одной сети (серии), надо подбирать из одной партии, выпускаемой одним заводом.

В одной сети с электродетонаторами короткозамедленного действия можно применять в качестве нулевой группы электродетонаторы мгно-

165

венного действия ЭД-&-Э и ЭД-8-Ж только в случае, если они взяты из коробки с надписью на этикетке «Совместно с ЭДКЗ».

Нарезка проводов и проверка их исправности. Провода, предназна­ ченные для нарезки концевых, участковых и соединительных проводов, следует хранить в бухтах. Магистральные провода наматывают на спе­ циальные катушки с указанием их длины, сечения и сопротивления.

Перед применением провода проверяют исправность его жилы и изоляции при помощи омметра или прибором ВИЭ-1. В случае разры­ ва жилы необходимо отыскать место повреждения и устранить его. Ис­ правность изоляции и целость жилы магистральных проводов прове­ ряют после каждого взрыва. После взрыва магистральные провода очи­ щают, насухо протирают тряпкой и аккуратно наматывают на катуш­ ку или свертывают в бухту. Провода следует хранить при температуре от + 5 до +30° С в защищенных от солнца местах. Концевые, участко­ вые и соединительные провода нарезают перед началом работ с учетом фактических глубин заложения зарядов и расстояний между ними. Пос­ ле нарезки проверяют проводимость всех проводов при помощи прибо­ ра ВИЭ-1.

Изготовление патронов-боевиков. При изготовлении патрона-бое­ вика для электрического взрывания, как и для огневого взрывания, важно правильно расположить введенный в патрон ВВ электродетона­ тор и надежно его закрепить так, чтобы была исключена возможность его выдергивания из патрона в процессе заряжания и чтобы обеспечить невозможность выдергивания выводных проводов из капсюля-детона­ тора. Для этого развертывают конец бумажной обертки и деревянной палочкой делают углубление в ВВ патрона на 6—7 см, в которое осто­ рожно вводят электродетонатор. Концы бумажной обертки собирают вокруг проводов электродетонатора и прочно обвязывают шпагатом.

. Наиболее надежный способ закрепления электродетонатора в пат­ роне-боевике следующий: с торца патрона ВВ деревянной палочкой

Рис. 93. Порядок изготовления патрона-боевика при электрическом способе взры­ вания:

а, б, в, г, д — последовательность операций

166

проделывают косое отверстие (рис. 93, а)\ из концевых проводов элек­ тродетонатора образуют петлю, которую пропускают через косое от­ верстие патрона (рис. 93, б); петлю перебрасывают через противополож­ ный конец патрона и затягивают (рис. 93, в); в торце патрона по его оси вторично деревянной палочкой делают углубление и вставляют в него электродетонатор (рис. 93, г); концы бумажной обертки собирают во­ круг проводов и прочно закрепляют шпагатом (рис. 93, д); концевые провода замыкают накоротко.

Можно изготавливать патроны-боевики путем прокола отверстия в торце патрона, не разворачивая бумажную оболочку, с обязательным креплением электродетонатора путем накидывания петли проводов на конец патрона. Нельзя применять для изготовления боевиков патроны из прессованного ВВ, если в них нет гнезд заводского изготовления. Расширять или углублять гнезда категорически воспрещается.

Монтаж и проверка исправности взрывной сети. Все электроуста­ новки, кабели, контактные и другие воздушные провода, находящие­ ся в пределах опасной зоны, где монтируют электровзрывную сеть, дол­ жны быть обесточены с момента начала ее монтажа.

Взрывную сеть монтируют в таком порядке:

1)к проводам патронов-боевиков подключают концевые провода

ипри помощи прибора ВИЭ-1 проверяют их проводимость. Свободные концы проводов замыкают накоротко;

2)опускают все патроны-боевики в зарядные камеры, а концевые провода выводят наружу и закрепляют. Прибором ВИЭ-1 проверяют исправность цепи;

3)развертывают катушку с магистральными проводами и подвеши­ вают их от места взрыва до взрывной станции. Прибором ВИЭ-1 прове­ ряют целость проводов. Концы магистральных проводов замыкают накоротко. На взрывной станции выставляют охрану;

4) после окончания забойки всех подготовительных выработок к концевым проводам подсоединяют участковые и соединительные про­ вода. Вторые концы соединительных проводов после проверки прибо­ ром ВИЭ-1 исправности цепи замыкают накоротко;

5)по указанию руководителя взрывных работ соединительные провода подключают к магистральным проводам;

6)после удаления всех людей от места расположения зарядов ВВ на безопасное расстояние или в укрытие измеряют электрическое со­ противление взрывной сети, которое должно максимально соответство­ вать расчетному ее сопротивлению. Расхождение между измеренным

ирасчетным сопротивлением сети не должно превышать 10%.

Монтаж электровзрывной сети при разделке негабаритов или при взрывании скважинных зарядов, когда электродетонаторы прикрепля­ ют к отрезкам детонирующего шнура у устья скважин (на поверхно­ сти), более прост. В этих случаях легче и безопаснее можно ликвидиро­ вать неисправности или ошибки при монтаже электровзрывной сети.

Электровзрывную сеть необходимо всегда монтировать от зарядов к взрывной станции. В шурфах и штольнях концевые провода должны быть защищены от возможного их повреждения во время забойки. На­

167

дежный способ защиты проводов — размещение их в штробе, сбитой из досок (см. стр. 196).

Очень важно при электровзрывании правильно сращивать провода. При изготовлении сростков выполняют три операции: зачистку кон­ цов проводов, сращивание жил проводов и изолирование сростков.

При прокладке проводов в сухих грунтах и по воздуху сростки изо­ лируют прорезиненной лентой, которая должна захватывать не менее 1 см ненарушенной оплетки провода с каждой стороны. При проклад­ ке проводов во влажных местах и в воде жилу плотно обертывают ре­ зиновой лентой, покрытой клеем. При этом ленту сильно натягивают и обороты кладут, слегка заводя их один на другой. Поверх резины на­ кладывают прорезиненную ленту.

При изготовлении прямых сростков удобно применять специальные зажимы. В обводненных местах используют зажимы марки ЭК-ВР-А, у которых гильзы заполнены консталином; в сухих местах —■зажимы марки ЭЗ-ВР-Б. Зажим представляет собой согнутый контактный ме­ таллический сердечник, вставленный в пластикатовую трубочку диа­ метром 4 мм. Два проводника скручивают между собой двумя-тремя витками и вставляют внутрь зажима, который вручную вместе с провод­ никами перегибают (рис. 94). Сопротивление сростка не должно превы­ шать сопротивления провода в целом месте.

Провода электровзрывной сети не должны касаться металлических предметов, в особенности другой электрической проводки. Взрывную сеть по правилам безопасности делают двухпроводной. Использовать в качестве второго провода воду или землю нельзя. На открытых рабо­ тах запрещено производить электровзрывание во время грозы или при ее приближении.

Рукоятки от взрывных машинок или ключ от ящика рубильников взрывной станции во время подготовительных работ и до взрыва долж­ ны быть у взрывника, назначенного ответственным за взрыв, или у ру­ ководителя взрывных работ. Запрещено передавать кому бы то ни было рукоятку или ключ от источника тока.

Магистральные провода подключают к источнику тока после бое­ вого сигнала. Электрический ток во взрывную сеть включают только по специальной команде руководителя взрывных работ или старшего взрывника.

Рис. 94. Изоляционные зажимы-контакты:

а, б, в — последовательность соединения проводов; г — гильза с проводами; д перегнутая гильза

168

Г л а в а VIII

МЕТОДЫ, ПАРАМЕТРЫ И ТЕХНИКА ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ ОТБОЙКЕ УСТУПОВ

§ 27. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Методы взрывных работ, применяемых в транспортном строитель­ стве классифицируют по названию выработок, предназначенных для размещения зарядов ВВ (см. § 6).

На открытых и подземных горных работах применяют следующие ме­ тоды взрывных работ: скважинных зарядов, шпуровых зарядов, котло­ вых зарядов, малых камерных зарядов, камерных зарядов, штольневых

итраншейных (линейно-распределенных) зарядов, наружных зарядов.

Вусловиях транспортного строительства наибольшее распростра­ нение получили методы скважинных и шпуровых зарядов.

М е т о д с к в а ж и н н ы х з а р я д о в , как один из наиболее прогрессивных, стал основным при разработке скальных выемок под земляное полотно железных и автомобильных дорог и полувыемок при отбойке уступов в карьерах, для осуществления контурного взрыва­ ния, при проходке тоннелей, строительстве вторых железнодорожных путей, производстве дноуглубительных работ и т. п. В зависимости от условий взрывания применяют вертикальные, наклонные или горизон­ тальные скважины диаметром 75 — 250 мм.

При использовании метода скважинных зарядов создается возмож­ ность более качественного разрыхления больших объемов скальных пород с меньшими трудовыми затратами, что обеспечивает возможность 'увеличения производительности труда и внедрения комплексной меха­

строительства применяют при разработке неглубоких (до 3 м) скаль­ ных выемок и полувыемок; отбойке уступов в притрассовых карьерах небольшой производительности; при доработке выемок и полувыемок после массовых взрывов на рыхление, выброс и сбфос; зачистке откосов выемок и полувыемок на действующих железнодорожных линиях; срезке скальных откосов неглубоких выемок и полувыемок при строи­ тельстве вторых железнодорожных путей; устройстве водоотводных канав и кюветов; разработке котлованов под опоры контактной сети и на строительных объектах. Наиболее широко метод шпуровых заря­ дов применяют при строительстве метрополитенов и тоннелей, рыхле­ нии мерзлых грунтов и дроблении негабаритных кусков породы.

Применение метода шпуровых зарядов позволяет получить лучшее по сравнению с другими методами дробление горной породы за счет бо­ лее равномерного распределения ВВ во взрываемом массиве. Простота метода дает возможность более оперативно организовать буровзрыв­ ные работы в различных горно-геологических условиях. Недостаток метода—большие трудовые затраты на бурение и взрывание.

М е т о д к о т л о в ы х з а р я д о в в условиях транспортного строительства применяют в основном на открытых горных работах и

170

реже в подземных условиях, так как многократное простреливание ос­ нования шпуров и скважин приводит к загазовыванию подземных вы­ работок и необходимости проветривания рабочего пространства после каждого простреливания.

Метод котловых зарядов целесообразно применять при отбойке уступов, рыхлении скальных выемок и взрывании на выброс в хорошо простреливаемых необводненных породах. Применение метода котло­ вых зарядов позволяет значительно сократить объем работ по бурению скважин и шпуров и резко уменьшить сроки проведения подготовитель­ ных выработок по сравнению с методом камерных зарядов. К недо­ статкам метода относят ограниченный перечень пород, в которых при прострелке образуется полость, а также трудность замера конфигура­ ции и объема котлов.

М е т о д м а л о к а м е р н ы х з а р я д о в " ( р у к а в о в ) на­ шел применение при зачистке скальных откосов выемок и полувыемок после массовых взрывов, при строительстве вторых путей железных до­ рог и при отбойке уступов в каменных карьерах. Метод малых камер­ ных зарядов позволяет значительно уменьшить объем буровых работ за счет использования для проходки рукавов естественных некрепких прослоек во взрываемом массиве. Этот метод не нашел большого рас­ пространения по следующим причинам: небольшой выход взорван­ ной породы, приходящейся на один рукав; большая трудоемкость про­ ходки рукавов в крепких скальных грунтах; повышенная опасность производства работ при проходке рукавов; увеличение дальности по­

вскрышных уступов и уступов полезного ископаемого) и обрушение крутых скальных откосов при разработке притрассовых карьеров; на

всложных горных условиях.

Сразвитием буровой техники для бурения скважин метод камерных зарядов в условиях транспортного строительства стали применять ред­ ко. Основные недостатки метода — большая трудоемкость проходки шурфов, штолен, ходков и камер; трудность управления действием взрыва для обеспечения равномерного и хорошего дробления гор­ ной породы; возможность частичного разрушения массива горных по­ род за пределами проектного контура взрываемых выемок и траншей. Поэтому метод камерных зарядов применяют при рыхлении мелкосло­ истых и хорошо дробимых взрывом горных пород или когда допустимы крупные негабариты взорванной массы. Взрывание на выброс и сброс выгодно производить в тех случаях, когда в короткий промежуток вре­ мени требуется переместить за пределы проектного профиля выемок или полувыемок большой объем породы.

М е т о д ы ш т о л ь н е в ы х и т р а н ш е й н ы х з а р я д о в при производстве массовых взрывов на выброс стали применять срав­ нительно недавно. Метод штольневых зарядов (рис. 95) применяют для

171