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

П о д г о т о в к а В М к з а р я ж а н и ю состоит в проверке их качества и тщательном измельчении слежавшихся порошкообраз­ ных ВВ. Если для работы в грунтах, насыщенных водой, применяют водонеустойчивые ВВ, то их следует запатронировать, а патроны гидроизолировать.

И з г о т о в л е н и е б о е в и к о в для шпуровых зарядов при взрывных работах на дневной поверхности производят на месте работ или в специально отведенных местах и зарядных будках, расположен­ ных не ближе 50 м от места взрывных работ. В зимнее время патроныбоевики можно изготовлять в отдельном помещении здания подготов­ ки ВМ при условии расположения его вне территории склада ВМ и если расстояние, на которое подносят патроны-боевики, не превыша­ ет 500 м. Патроны-боевики общей массой не более 10 кг следует перено­ сить в специально изготовленных ящиках с ручками и крышкой, ящи­ ки должны быть обиты внутри войлоком. В ящике патроны-боевики размещают вертикально в один ряд. Техника изготовления боевиков для взрывания шпуров при различных способах взрывания приведена в § 24, 25 и 26.

З а р я ж а н и е ш п у р о в производят после доставки к месту работ необходимого количества ВМ и забоечного материала. Сухие нисходящие шпуры заряжают порошкообразными (насыпью) или патронированными ВВ. Горизонтальные или близкие к ним по направлению, а также восстающие шпуры заряжают обычно патронированными ВВ.

Каждый взрывник, заряжающий шпуры, должен иметь необходи­ мый вспомогательный инструмент: забойник, мерный совок или мерную кружку и зарядную воронку.

Забойник, служащий для подачи патронов ВВ в шпуры, а также для подачи и уплотнения ВВ в шпурах при заряжании порошкообраз­ ным ВВ, представляет собой деревянный или алюминиевый стержень диаметром 20 — 25 мм. Длина его должна быть на 0,3 — 0,5 м больше глубины заряжаемых шпуров. Забойник должен иметь деления для измерения длины шпуров.

Мерный совок служит для отмеривания заряда или порций его и по­ дачи порошкообразных ВВ через воронку в шпур. Емкость совка долж­ на соответствовать объему 1 кг аммонита в уплотненном виде. Для отме­ ривания порций заряда менее 1 кг служат отверстия, пробитые в кор­ пусе совка: первое от дна совка отверстие соответствует заряду в 250 г, второе •— 500 г и третье —■750 г. При наполнении совка следует вдав­ ливать его в аммонит.

Зарядная воронка служит для насыпания порошкообразного ВВ в шпур. .

При заряжании шпуров патронированным ВВ необходимо каждый патрон вводить отдельно. Первый патрон вводят до дна шпура, а каж­ дый последующий прижимают к предыдущим при помощи забойника.

При заряжании сухих шпуров патроны из порошкообразного ВВ с одной стороны надрезают, чтобы при нажиме забойником ВВ заполни­ ло все сечение шпура. В сухих шпурах следует срывать бумажные донышки патронов. .Слежавшиеся патроны перед заряжанием необхо­ димо разминать осторожным покатыванием между ладонями рук.

182

С патронами-боевиками следует обращаться особенно осторожно, нельзя уплотнять их и проталкивать даже легкими ударами. При заря­ жании шпуров глубиной более 2 м запрещено опускать боевики на огне­ проводном шнуре зажигательных трубок, на проводах электродетона­ торов или на детонирующем шнуре. В каждый шпур можно вводить не более одного патрона-боевика с детонатором.

При заряжании шпуров порошкообразными ВВ обычно подают их порциями по 150—200 г, засыпаемыми мерной кружкой или мерным совком через зарядную воронку, вставленную в устье шпура. После засыпки порции ВВ в шпур следует опускать забойник для проталки­ вания ВВ, налипшего на стенки шпура, и уплотнения его.

Патрон-боевик должен быть расположен первым от устья шпура. При электрическом способе взрывания допускается располагать пат­ рон-боевик первым от дна шпура. В этом случае дно гильзы электроде­ тонатора должно быть направлено к устью шпура. Всю оставшуюся по­ сле размещения заряда часть шпура дополняют забоечным материалом.

Для забойки шпуров следует применять мелкий негорючий мате­ риал: песок, слегка увлажненную глину и т. п. Для забойки восстаю­ щих или горизонтальных шпуров применяют глиняные пыжи или сы­ пучий материал в запатронированном виде. Первые порции забоечного материала следует уплотнять, слегка усиливая степень уплотнения по мере приближения к устью шпура. Необходимо следить за тем, чтобы в процессе забойки не были повреждены огнепроводный или детонирую­ щий шнур и электрические провода.

В качестве забоечного материала в направленных вниз шпурах, заполненных водоустойчивым ВВ, можно применять воду при усло­ вии, если высота ее столба над зарядом составит не менее 1 м.

Монтаж взрывной сети, проверка ее исправности и производство взрыва при различных способах взрывания делают в соответствии с указаниями, приведенными в § 24, 25 и 26.

Для ликвидации отказавших шпуровых зарядов взрывают заряды во вспомогательных шпурах, пробуренных параллельно отказавшим зарядам на расстоянии не ближе 30 см от них. Для определения на­ правления вспомогательных шпуров вынимают из отказавшего шпура забоечный материал на длину до 20 см от устья.

§ 30. МЕТОД КОТЛОВЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ о т б о й к е у с т у п о в

Условия применения и расчет параметров взрывов

Котловые заряды для рыхления породы при уступной разработке ее целесообразно применять в хорошо простреливаемых необводненных породах, когда линия наименьшего сопротивления по подошве уступа не может быть преодолена вертикальными скважинными зарядами (при угле откоса уступа менее 70—75° С), и при отсутствии средств бурения наклонных скважин.

Котлы образуются в результате одиночного или многократного простреливания шпуров или скважин относительно небольшими заря­ дами ВВ или путем прожигания (рис. 103).

183

Форма котла зависит от однородности и трещиноватости породы, наличия пустот, прослоек и включений более слабой поро­ ды в месте взрыва прострелочного заряда.

П р о с т р е л и в а е м о с т ь п о р о -

сочетании с удлиненными зарядами, рас­ положенными в этих же (рис. 104) или до­ полнительно пробуренных шпурах и сква­ жинах (рис. 105).

- Р а с ч е т п а р а м е т р о в ведут в такой последовательности: определяют длину линии наименьшего сопротивления, глубину шпура или скважины, расстояние от бровки уступа до устья шпура или сква­ жины, величину котлового заряда, расход ВВ на простреливание шпура или скважины и количество простреливаний, расстояние между заря­ дами в ряду и между рядами зарядов.

Т а б л и ц а 18

■^пр

Группа пород Наименование горных пород по СНиП Средние зна­

чения Пределы

П р и м е ч а н и е . Коэффициенты относительно расхода ВВ на простреливание приве­ дены по данным треста Союзвзрывпром.

Длину линии наименьшего сопротивления при отбойке уступов (см. рис. 103) определяют в м по формуле

где 0,6 и 0,9 — предельные значения коэффициентов, зависящих от высоты уступа и крепости породы (меньшие значения принимают для крепких пород и при большой высоте уступа);

Я — высота уступа, м.

184

Ж. пр — общая длина всех воздушных промежутков, м;

р— количество ВВ, размещающееся в 1 м скважины задан­ ного диаметра, кг.

Вэтом случае необходимо проверить расчетом, не превращается ли суммарный заряд в котле и скважине в заряд выброса. Для этого, подставив в формулу (18) известные величины, определяют значение

пфактического показателя действия взрыва:

УOMuW3-

185

скважины.

Расход ВВ на простреливание Qnp одного шпура или скважины зависит от требуемого объема котла Ек и коэффициента Я^р от­ носительного расхода ВВ на простреливание, т. е.

Но так как объем котла должен соответствовать величине основно­ го заряда, то для ВВ, имеющих гравиметрическую плотность, равную 1 кг/дм3, VK = Q. Подставив значение VK в формулу (64), получим следующее выражение для приближенного определения общего расхо­ да ВВ на простреливание одного шпура или скважины:

. Расстояние' между котловыми зарядами в ряду в зависимости от способа взрывания, степени требуемого дробления и крепости породы

Расстояние между рядами котловых зарядов определяют по сле­ дующим формулам:

при мгновенном взрывании b = 0,85 W; при короткозамедленном взрывании b = W

и уточняют опытными взрывами.

186

Техника выполнения взрывных работ

Выполнение взрывных работ методом котловых зарядов состоит из двух этапов: первый — простреливание шпуров или скважин, вто­ рой — заряжание котлов и производство взрыва.

Простреливание шпуров или скважин. Работы по простреливанию шпуров или скважин состоят из следующих основных операций: под­ готовка пробуренных шпуров или скважин к простреливанию, заря­ жание и взрывание зарядов, замер и определение объемов котлов.

П о д г о т о в к а п р о б у р е н н ы х ш п у р о в и л и с к в а ­ ж и н к п р о с т р е л и в а н и ю заключается в их осмотре и удале­ нии буровой муки, шлама или воды со дна шпуров (скважин) или кус­ ков породы, застрявших внутри выработок. Расчищают также пло­ щадку на поверхности у устья скважин в радиусе не менее 0,7 м. Из­ меряют глубину шпуров или скважин и проверяют соответствие фак­ тических их глубин проектным.

К з а р я ж а н и ю и в з р ы в а н и ю п р о с т р е л о ч н ы х з а р я д о в приступают после оцепления опасной зоны и удаления всех работающих за ее пределы. Радиус опасной зоны при прострели-

187

Для измерения объема выработки собранный прибор при помощи треноги 5 и держателя 4 устанавливают в шпуре или скважине на за­ данной глубине. Указатель 3 шкалы устанавливают на одно деление ниже нуля шкалы. При помощи стержня 1 выдвигают между роликами 7 ленту-измеритель 8 до соприкосновения ее конца со стенкой котла. Отсчет производят по шкале 2 против указателя 3.

За радиус котла в данном сечении принимают среднее арифмети­ ческое значение из четырех измерений, сделанных в двух взаимно-пер­ пендикулярных направлениях. Такие же измерения делают и в других сечениях котла. Расстояние между сечениями обычно принимают рав­ ным 5—10 см. Объем котла определяют в см по формуле

При помощи прибора конструкции П. П. Дульцева можно измерять объемы котлов в шпурах и скважинах глубиной от 1 до 10 м. Наиболь­ ший объем котлов сосредоточенной формы, который можно замерить прибором, 1 м3. Общая масса прибора 10 кг.

Заряжание котлов и производство взрыва. Работы по заряжанию котловых скважин и шпуров производят в том же порядке, в котором их выполняют при заряжании обычных скважин и шпуров. К заряжа­ нию котлов приступают после очистки и измерения их объемов. Для основного котлового заряда применяют порошкообразные ВВ. Котлы с притоком грунтовых вод следует заряжать только водоустойчивы­ ми ВВ. Сначала в котел засыпают 80—85% расчетного количества кот­ лового заряда, затем вводят патрон-боевик и после этого засыпают остальную часть ВВ.

В качестве забоечного материала для котловых скважин и шпуров применяют мелкий грунт, заполняя их до устья. Взрывают группу кот­ ловых скважинных зарядов только при помощи детонирующего шнура или электрическим способом (см. § 25 и 26). Ликвидацию отказавших зарядов в котловых шпурах разрешено производить взрыванием заря­ дов во вспомогательных шпурах, пробуренных параллельно отказавше­ му, на расстоянии не ближе 50 см от стенки котла. Ликвидацию отка­ завших зарядов в котловых скважинах производят так же, как в обыч­ ных скважинах.

§ 31. МЕТОД МАЛЫХ КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ (РУКАВОВ) ПРИ ОТБОЙКЕ УСТУПОВ

Условия применения и расчет параметров взрывов

Метод малых камерных зарядов применяют на каменных карьерах при высоте уступа не более 8 м.

Рукава обычно располагают на уровне основания уступа в месте расположения мягкой прослойки горной породы (рис. 107). Расчет расположения малых камерных зарядов и их величины при двух обна-

188

где К — расчетный удельный расход ВВ для зарядов рыхления, кг/м3 (см. табл. 4).

При производстве взрывных работ величину зарядов и их располо­ жение уточняют опытным путем.

Техника выполнения взрывных работ

Процесс подготовки и производства взрывов методом малых камер­ ных зарядов состоит из работ, связанных с проходкой и заряжанием рукавов, а также их взрыванием. Перед проходкой рукавов следует обратить особое внимание на тщательность оборки забоя от нависших кусков горной породы. Для проходки рукавов в нескальных грун­ тах бурят электросверлами шпуры, которые затем расширяют

.вручную.

В скальных грунтах рукава проходят пробуриванием коротких шпуров глубиной 0,5—0,6 м с последующим взрыванием заложен­ ных в них зарядов.

Заряжание малых камер для удобства работ осуществляют ВВ, запатронированными в пакетах. Размер пакетов должен соответство­ вать поперечным размерам рукава. Для ввода в малую камеру пакеты ВВ кладут на конец тонкой доски, свободно входящий в рукав, и про­

189

двигают при помощи доски и забойника до конца рукава. При извле­ чении доски из рукава заряд удерживают на месте забойником. Для заряжания рассыпным ВВ используют совок с длинной ручкой. Влезать в рукав запрещено.

При взрывании электрическим способом или детонирующим шну­ ром электрические провода и детонирующий шнур во избежание их повреждения во время забойки необходимо обертывать несколькими слоями плотной бумаги. Всю оставшуюся свободной от заряда длину рукава заполняют забоечным материалом (мягким грунтом, глиной с песком и т. п.).

Ликвидацию отказавших зарядов в рукавах производят взрыванием заряда во вспомогательном рукаве, пройденном на расстоянии не менее одной трети рукава с отказавшим зарядом, и способами, при помощи которых ликвидируют отказавшие скважинные заряды.

§ 32. МЕТОД КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ ПРИ ОТБОЙКЕ УСТУПОВ

Условия применения и расчет параметров взрывов

Отбойка уступов камерными зарядами в карьерах (рис. 108) не имеет большого распространения вследствие большой трудоемкости проходки подготовительных выработок и большого выхода негабари­ тов при взрывании слаботрещиноватых пород. Этот метод применяют в том случае, если нужно обеспечить разрыхление больших объемов сильнотрещиноватых или мелкослоистых грунтов при высоте уступа более 12—15 м.

При расчете параметров взрыва определяют: длину линии наимень­ шего сопротивления; величину заряда; объём и линейные размеры за­ рядной камеры; расстояние между центрами зарядов, шурфами или штольнями; глубину шурфов или длину штолен.

Длину W линии наименьшего сопротивления определяют в м по

где Н — высота уступа, м.

Меньшее значение W в зависимости от высоты уступа принимают для труднодробимых пород, большее значение — для легкодробимых.

Величину камерного заряда с учетом его взаимодействия с двумя смежными зарядами определяют в м по формуле

\т п р /

где К — расчетный удельный расход ВВ, кг/м3 (см. табл. 4); т,ф — фактический коэффициент сближения зарядов в ряду; т пр — проектный коэффициент сближения зарядов в ряду.

При мгновенном взрывании крепких пород т пр = 1,0-4- 1,2. При короткозамедленном взрывании крепких пород и при мгновенном взрывании слабых пород /лпр = 1,2 -4 - 1,4.

190

Удельный расход ВВ и коэффициент сближения зарядов уточняют в процессе взрывных работ. Объем каждой зарядной камеры зависит от объема, занимаемого зарядом ВВ вместе с тарой, а также объема крепежного и изолирующего материалов. Объем зарядной камеры VR вчерне определяют в м3 по формуле

Зарядная камера в зависимости от величины заряда, условий про­ ходки и крепости пород может иметь форму кубическую, в виде парал­ лелепипеда или фигурную.

Рис. 108. Схема расположения выработок при производстве взрывных работ в карьерах на обрушение:

а — расположение штолен /, ходков 2 и камер 3; 6 расположение камер 3 и шурфов 4