Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Эстеров Я.Х. Взрывные работы на железнодорожном строительстве учебник для технических школ

.pdf
Скачиваний:
40
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
18.77 Mб
Скачать

боевики на огнепроводном шнуре зажигательных трубок, на про­ водах электродетонаторов или на детонирующем шнуре. В каждый

шпур разрешается вводить не

более

Сечение по ДА

одного

 

патрона-боевика с детонато­

 

 

 

ром.

При заряжании шпуров насыпью

 

 

ВВ обычно подают порциями по 150—

 

 

200 г, засыпаемыми мерной кружкой

 

 

или мерным совком через зарядную

 

 

воронку,

вставленную в устье шпура.

 

 

После засыпки каждой порции

ВВ в

 

 

шпур следует опускать забойник.

Эго

 

 

необходимо

для проталкивания

ВВ,

 

 

налипшего на стенки шпура, и уплот­

 

 

нения ВВ. После засыпки 80— 85%

 

 

заряда в шпур вводят патрон-боевик,

 

 

зажигательную трубку или электроде­

 

 

тонатор, затем засыпают остальную

 

 

часть заряда без его уплотнения забой-

 

 

ником.

Всю оставшуюся после разме­

 

 

щения заряда часть шпура заполняют

 

 

забоечным

материалом.

 

 

 

 

Для

забойки шпуров следует при­

 

 

менять мелкий негорючий материал:

 

 

песок,

слегка

увлажненную

глину

 

 

и т.

п.

Для забойки восстающих или

 

 

горизонтальных

шпуров применяют

 

 

глиняные пыжи или сыпучий материал

 

 

в запатронированном виде. В качест­

 

 

ве забойки направленных вниз шпу­

 

 

ров с водоустойчивым ВВ можно при­

Р и с . 1 23 .

М ер н ы й со в о к :

менять воду при условии, если высота

/ —корпус; 2—ручка; 3—отверстия

ее столба над зарядом составит не ме­

для отмеривания заряда

нее

1

м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/МЙ—

 

 

 

 

50см -----------------

 

 

 

 

Р и с .

12 4 .

П р и с п о с о б л е н и е К а з а з б а ш я н а д л я з а р я ж а н и я

г о р и зо н т а л ь н ы х

ш п у р о в :

I забобник; 2 направляющий металлический желоб

Первые порции забоечного материала следует уплотнять слегка усиливая его по мере приближения к устью шпура. Необходимо следить за тем, чтобы в процессе забойки не были повреждены огне­ проводный шнур, электропровода или детонирующий шнур

197

Заряжание глубоких шпуров в настоящее время производят в том же порядкегв каком осуществляют заряжание обычных шпуров.

Для ускорения заряжания глубоких шпуров в Швеции приме­ няют патроны ВВ длиной до 1,5 м. Заряжание шпуров такими патронами выполняется очень быстро при помощи пневматического устройства. Плотность заряжания при этом увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с ручным заряжанием обычными патро­ нами.

Ниже приводится краткое описание пневматического устройства

для заряжания

шпуров,

применяемого в

Западной Германии

(рис. 125). Приспособление

состоит из двух

частей: загрузочной

 

 

 

f

1

2

 

3

Р и с . 12 5 . П р и с п о с о б л е н и е д л я п н е в м а т и ч е с к о г о з а р я ж а н и я ш п у р о в

трубы 1 и трубы 3, подводящей сжатый воздух. На конце загрузоч­ ной трубы имеется вырез 2 для вкладывания патронов ВВ. Длина этого выреза соответствует длине патрона, а ширина равна примерно половине диаметра загрузочной трубы. Проталкивание патрона ВВ в переднюю часть трубы 1 производится при помощи трубы 3, по окончании которого труба 3 полностью закрывает вырез 2. Далее открывается вентиль 4 и под давлением сжатого воздуха патрон подается в шпур. Затем вентиль закрывается, труба 3 от­ тягивается обратно, вырез открывается и процесс заряжания по­ вторяется. Приспособлением управляют два человека: один вкла­ дывает патроны, другой передвигает трубу 3 и управляет вентилем 4, так что через каждые 2—3 сек в шпур можно подавать по патрону ВВ.

М о н т а ж в з р ы в н о й с е т и , п р о в е р к а ее и с п р а в ­ н о с т и и п р о и з в о д с т в о в з р ы в а при различных спо­ собах взрывания производятся в соответствии с указаниями, при­

веденными в главах

XIV, XV и XVI книги.

Л и к в и д а ц и я

отказавших шпуровых зарядов осущест­

вляется взрыванием зарядов во вспомогательных шпурах, пробу­ ренных параллельно отказавшим зарядам на расстоянии не ближе 30 см от них. Для определения направления вспомогательных шпу­ ров разрешается вынимать из отказавшего шпура забоечный мате­ риал на длину до 20 см от устья.

В о п р о с ы д л я п о в т о р е н и я

1 . П о с л е д о в а т е л ь н о с т ь р а б о т п р и з а р я ж а н и и ш п у р о в .

2 . К а к и е с у щ е с т в у ю т п р и с п о с о б л е н и я д л я з а р я ж а н и я ш п у р о в ? 3 . К а к п р о и з в о д и т с я з а р я ж а н и е с у х и х и м о к р ы х ш п у р о в ?

4- К а к л и к в и д и р у ю т с я о т к а з а в ш и е ш п у р о в ы е з а р я д ы ?

198

Г Л А В А XIX

М Е Т О Д С К В А Ж И Н Н Ы Х З А Р Я Д О В

С к в а ж и н о й называется выработка круглого сечения диа­ метром более 75 мм при глубине до 5 м или любого диаметра при глубине более 5 м. Наиболее часто в СССР применяются скважины диаметром 175—225 мм.

С у щ н о с т ь м е т о д а с к в а ж и н н ы х з а р я д о в за­ ключается в том, что разрыхление скальных пород осуществляется взрывом серии удлиненных зарядов ВВ, размещенных в скважинах (рис. 126). Скважины могут быть вертикальными, наклонными и горизонтальными. Метод скважинных зарядов один из наиболее

Р и с . 12 6 . П р и м е р п р и м е н е н и я м ето д а с к в а ж и н н ы х з а р я д о в в к а р ь е р е

прогрессивных методов взрывных работ, который находит все боль­ шее развитие и распространение на открытых горных работах и же­ лезнодорожном строительстве. Метод скважинных зарядов в про­ мышленных карьерах Советского Союза является о с н о в н ы м .

§62. Вертикальные скважинные заряды

1.Общие сведения. Метод в е р т и к а л ь н ы х скважинны 'зарядов применяется для разрыхления больших объемов скальных пород в карьерах по добыче полезных ископаемых, при разработке железнодорожных выемок, въездных и разрезных траншей. В очень крепких скальных породах применение этого, метода нецелесооб­

разно из-за малой производительности буровых станков.

В карьерах метод вертикальных скважин применяется при высоте уступа 8—20 м и более и угле откоса уступа больше 70—75°. При-

199

менение данного метода при меньшей высоте уступа нецелесообразно в связи с относительным увеличением удельного расхода бурения и ВВ на единицу разрыхленной породы и уменьшением производи­ тельности буровых станков за счет увеличения количества пере­ движек.

Применение метода вертикальных скважин при высоте уступа более 20 м чаще всего также нецелесообразно. При угле откоса уступа менее 70—75° применение метода вертикальных скважин становится невыгодным из-за возрастания сопротивления по подошве уступа, которое заряд ВВ не может преодолеть. В этом случае образуются п о р о г и, т. е. не разрыхленные взрывом участки по подошве уступа. Последующая ликвидация указанных порогов требует больших затрат труда и времени и приводит к простою экскаваторов. Внедрение производительного вращательного бу­ рения расширяет область применения метода скважинных за­ рядов.

Скважины могут располагаться в один, два или несколько рядов. Если скважины размещаются в два ряда или более, то они распола­ гаются в шахматном порядке. Двух- и многорядное расположение скважин чаще применяется при проходке траншей и выемок, а также в карьерах с малой высотой уступа (менее 10 м), когда однорядное расположение скважин не обеспечивает бесперебойную работу экскаваторов.

Применение однорядного взрывания скважин при достаточной высоте уступа (более 10 м) выгоднее в связи с уменьшением выхода негабарита, расхода ВВ, ширины развала породы и сейсмической опасности взрыва. Эффективность взрывных работ при однорядном и особенно при многорядном расположении скважин может быть

значительно

повышена

за счет применения к о р о т к о з а м е д ­

л е н н о г о

взрывания.

Нормальная высота развала при одноряд­

ном взрывании уступа составляет 0,5-н0,55 высоты Я последнего, а ширина развала — (1,5ч-1,8) Я. Второй и последующие ряды сква­ жин работают в зажиме и выход негабарита, особенно в нижней части уступа, увеличивается. Высота развала при многорядном

взрывании может оказаться даже выше

высоты

уступа.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 31

 

Приближенные значения длины перебура скважин

 

Длина перебура в м для различных категорий крепости

Высота

породы по шкале Н и Р МПСМ 1955 г.

уступа

в м

VIII—IX

X - X I

X II-X V I

 

V—VII

7

0 ,6 0

0 ,7 0

0 ,8 5

1,00

10

0 ,7 0

0 ,8 5

1,00

1 ,2 5

•15

0 ,8 5

1,00

1 ,2 5 -

1 ,5 0

20

1,00

1 ,2 5

1 ,5 0

1 ,7 5

2 5

1 ,2 5

1 ,5 0

1 ,7 5

2 ,0 0

200

Усиление действия взрыва заряда в нижней части уступа дости­ гается в основном за счет п е р е б у р а скважин ниже уровня подошвы уступа. Приближенные значения длины перебура для уступов разной высоты в породах различной крепости приведены в табл. 31. В отдельных случаях для облегчения работы взрыва и умень­ шения выхода негабаритов применяют подошвенные и вертикаль­ ные шпуры, располагаемые между скважинами и взрываемые одно­ временно со взрывом скважинных зарядов. Важным условием для

получения хорошего качества

 

взрыва является полная п о д ­

 

б о р к а

основания

уступа.

 

Преимуществами метода вер­

 

тикальных скважин являются:

 

1 ) возможность одновре­

 

менного

разрыхления боль­

 

ших объемов скальных пород,

 

что

обеспечивает

большую

 

производительность карьера и

 

возможность внедрения комп­

 

лексной

механизации

скаль­

 

ных

работ;

 

лучшее

 

2)

относительно

 

дробление скальных пород за

Р и с . 1 27 . О д н о р я д н о е р а с п о л о ж е н и е

счет более равномерного рас­

с к в а ж и н

пределения ВВ во взрываемом

 

массиве,

а также уменьшение трудоемкости и удельного рас­

хода бурения.

этого метода

следует отнести:

К

недостаткам

1 ) невозможность применения его при угле откоса уступа менее

70—75°;

2 ) значительный выход негабаритов при взрывании в породах, разделенных трещинами на отдельности большой величины.

2.Расчет расположения скважин и веса зарядов при двух обна

женных плоскостях. Р а с ч е т р а с п о л о ж е н и я с к в а ж и н

и в е с а з а р я д о в производится в такой последовательности

(рис.

127):

1 )

определяется глубина скважин;

2 ) определяется величина расчетной линии сопротивления по подошве уступа;

3) определяется расстояние от бровки уступа до устья скважины;.

4)

определяется

расстояние между скважинами в ряду;

5)

определяется

вес скважинного заряда;

6)

определяется

расстояние между рядами скважин.

Г л у б и н а

с к в а ж и н ы

определяется по формуле

 

 

/ = Н -Иг,

(49)

где I — полная

глубина скважины в м\

 

II — высота уступа в м\

в м (определяется по табл.

31).

h — величина перебура

201

В е л и ч и н а р а с ч е т н о й л и н и и с о п р о т и в л е н и я

может быть вычислена по формуле1

 

ш _ У

0,56 р- + 4 mqpHl — 0,75 р

(50)

 

2 1щ Н

р ~

где Wp— расчетная линия сопротивления по подошве уступа в м;

р— количество ВВ, размещающихся в 1 м скважины задан­ ного диаметра в кг (для порошкообразных аммонитов берется по табл. 30);

т— относительное расстояние между скважинами, прини­ маемое от 0,9 до 1,4, иногда 1,6 (в отдельных случаях т может быть менее 0,9). Нижний предел значения т

принимается для более крепких горных пород, верхний

предел — для

слабых горных пород;

q — фактический удельный

расход ВВ, известный по опыту

предыдущих

взрывов

в кг/м3 (при отсутствии данных

о фактическом удельном

расходе

ВВ ориентировочно

принимается равным 0,7 К).

данным табл. 13.

Значение

К берется

согласно

В случае использования ВВ, отличных от аммонита № 9,

необходимо значение 0,7

К умножить еще на перевод­

ной коэффициент е (см. табл. 14);

 

Н — высота уступа в м;

 

 

 

I— глубина скважины в м.

 

 

Р а с с т о я н и е от б р о в к и у с т у п а до у с т ь я п е р в о г о

р я д а с к в а ж и н определяется

по формуле

 

 

b' = Wp- H

ctga,

(51)

где Ь’ — расстояние от

бровки

уступа до устья скважины в м\

Wp— расчетная линия сопротивления в м\

Н — высота уступав м\

 

 

в градусах.

а — угол наклона уступа к горизонту

Значения ctga для различных углов а даны в приложении 3 . Из условий безопасности труда рабочих, обслуживающих буровой станок, расстояние от бровки уступа до устья Скважины должно быть не менее 2,5—3 м. Если это расстояние окажется меньше, то нужно по возможности увеличить значение расчетной

линии сопротивления Wp или применить

метод котловых или

наклонных скважин.

в

р я д у а опреде•

Р а с с т о я н и е

м е ж д у с к в а ж и н а м и

ляется по формуле

 

 

 

а = tnWр,

 

(52)

где а — расстояние между скважинами в ряду

в м;

т — относительное расстояние между скважинами в м\

Wр — расчетная

линия сопротивления по подошве уступа в м.

1 Ф о р м у л а в ы в е д е н а с у ч е т о м д л и н ы з а б о й к и

? *.■■ 0 ,7 5

202

В ес с к в а ж и н н о г о з а р я д а при известном для данного уступа или участка уступа фактическом удельном расходе ВВ

определяется умножением

этого расхода

ВВ на кубатуру взры­

ваемой породы, приходящуюся на каждую скважину,

где

Q = eqaWр Н,

 

 

 

(53)

 

 

вес заряда в кг)

 

 

 

 

 

 

е — переводной

коэффициент от

 

 

 

аммонита № 9 к другим ВВ

 

 

 

(см. табл. 14);

 

 

 

рас­

 

 

 

q — фактический

удельный

 

 

 

ход

ВВ

в кг/м3 устанавли­

 

 

 

вается для

данного

уступа

 

 

 

или участка уступа на осно­

 

 

 

вании опытных взрывов, про­

 

 

 

изведенных ранее;

 

 

 

 

 

 

а — расстояние между скважина­

 

 

 

ми в ряду в М )

 

 

 

 

 

 

Wр — расчетная линия сопротивле­

 

 

 

ния

в м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я — высота уступа в м.

 

 

 

 

 

Если фактический удельный рас­

 

 

ход ВВ 7 не известен, то для выпол­

 

 

нения предварительных расчетов его

 

 

принимают

равным 0,7 К.

Значение

 

 

К

принимается

согласно

данным

 

 

табл. 13 для зарядов рыхления.

 

 

 

 

Определив величину заряда Q, не­

 

 

обходимо проверить, какую часть

 

 

скважины он займет

и

какая

часть

 

 

останется для забойки. Длина забой­

 

 

ки должна быть не меньше 0,75 вели­

 

 

чины расчетной линии сопротивления

 

 

\Vp. Вес заряда для скважин второго

 

 

и

последующего

рядов

принимают

 

 

равным весу заряда для первого ряда.

Рис. 128.

Двухрядное

ми

Р а с с т о я н и е

м е ж д у

р я д а ­

расположение скважин

с к в а ж и н Ъ при их расположе­

 

 

нии в два ряда и более (рис.

128) определяют по формуле

 

 

 

 

 

Ъ=

0,85 И7р,

 

(54)

где

Ь— расстояние между

рядами зарядов (скважин) в м;

Wp— расчетная

линия

сопротивления для первого ряда сква-

 

. жин в м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В этом случае расчетная линия сопротивления для второго и

последующего рядов зарядов

Wp будет

численно

равняться ве­

личине Ь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заряд в перебуре, как правило, располагается сплошной колонкой. Расположение заряда в скважине выше перебура мо­

203

жет быть с п л о ш н ы м или р а с с р е д о т о ч е н н ы м . Этот вопрос должен решаться для каждой скважины в отдельности в зависи­ мости от конфигурации откоса уступа и геологического строения взрывного массива.

Пример. Рассчитать сетку скважин и величину

зарядов

в условиях

карьера,

 

где высота

уступа Н = 11 м. Известняки отнесены к X категории

по шкале

Н и Р МПСМ 1955 г. Угол откоса

уступа равен 75°; В В — аммо­

нит №

9;

плотность

ВВ в заряде Д = 0 , 9

г/см3; диаметр скважины 200 мм;

фактический удельный

расход

ВВ

q = 0,5 кг/м3;

взрывание

двухрядное.

Р е ш е н и е . 1.

Определяем

глубину

скважины

по

формуле

(49)

/ = Н +

Л. Подставляя

в эту формулу значение высоты уступа

и величину

перебура,

определенную по табл. 31, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ = 11 + 1 , 0 = 12 лг.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Определяем

величину

расчетной

линии сопротивления

по подошве

уступа

для первого

ряда скважин

по формуле (50)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У 0,56 ра +

4 mqpHl — 0,75 р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WP ~

 

 

2 mqH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Количество аммонита № 9,

размещающееся в 1 м скважины диамет­

ром 200 мм, согласно

данным табл. 30, составляет р — 28,2 кг.

 

 

 

2) Относительное расстояние между скважинами т принимаем рав­

ным 1,2.

 

условию задачи q — 0,5 кг/м 3,

Н = 11 м.

 

 

 

 

 

 

3)

По

 

 

 

 

 

 

4) Глубина скважины I =

\2 м (см. п. 1

решения задачи).

 

(50), по­

Подставляя известные значения р,

т,

q,

Н и I

в формулу

лучим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ 0 ,5 6 X 28,2= +

4 X 1,2 х 0,5 X 28,2 X 11

X 12 — 0,75 X 28,2

„ „„

" р ~

 

 

 

 

 

2 x 1 , 2 x 0 , 5 x 1 1

 

 

 

 

 

 

 

— 5,75 м.

3. Определяем расстояние от бровки уступа до

устья

первого

ряда

скважин

 

по формуле (51)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b' =

W р — tfc tg а =

5,75 — 11 X 0,2679 =

2,8

м,

 

 

 

 

что вполне допустимо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Определяем

расстояние

между скважинами

в ряду

по формуле

(52)

 

 

 

 

 

 

а m W p =

1,2 X 5,75 = 6,9

м.

 

 

 

 

 

 

5.

Определяем

вес скважинного заряда

по формуле (53)

 

 

 

 

 

 

 

Q =

eqaWp Н = 10,5 X 6,9 х

5,75 X 11 = 218 кг.

 

 

 

 

Проверим, разместится ли этот заряд в скважине.

 

 

 

 

 

 

Длина заряда

в скважине не должна превышать величины

 

 

 

 

 

 

1 — г = 1

0,75 Ц7р =

12 — 0,75 X 5,75 =

7,7 м,

 

 

 

 

где z — длина участка

скважины для забойки.

 

в скважине

диаметром

Для

того чтобы

разместить заряд весом 218 кг

200 мм,

потребуется

 

 

 

 

 

 

 

218

7,7 м.

Значит,

рас­

участок скважины длиной jjg-g ~

четный заряд полностью разместится в скважине. Длина забойки составит 12 — 7,7 = 4,3 м.

6.Определяем расстояние между рядами скважин по формуле (54)

Ъ= 0,85 W р = 0,85 X 5,75 = 4,9 м.

Схема расположения скважин, согласно данному расчету, показана на рис. 128.

204

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ