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

котловых скважин более 6 м взрывание зарядов производится толь­ ко при помощи детонирующего шнура или электрическим способом

собязательным в обоих случаях дублированием взрывной сети. Ликвидацию отказавших зарядов в котловых шпурах разрешает­

ся производить взрыванием зарядов во вспомогательных шпурах, пробуренных параллельно отказавшему, на расстоянии не ближе 50 см от стенки котла. Ликвидация отказавших зарядов в котловых скважинах производится так же, как в обычных скважинах.

МЕТОД МАЛЫХ КАМЕРНЫХ ЗАРЯДОВ (РУКАВОВ)

§68. Общие сведения

Ру к а в о м называется горизонтальная или слегка наклонная

выработка сечением от 0,2 X 0,2 до 0,5 X 0,5 м и длиной до 5 м. С у щ н о с т ь м е т о д а м а л ы х к а м е р н ы х з а р я ­ д о в (рукавов) заключается в том, что разрыхление скальных по­

род осуществляется взрывом серии зарядов, размещенных в рука­ вах. Зарядной камерой служит конечная часть рукава, в которую помещается заряд ВВ.

На открытых горных работах, связанных с железнодорожным строительством, метод малых камерных зарядов нашел применение при зачистке скальных откосов выемок и полувыемок после массо­ вых взрывов, а также при строительстве вторых путей железных дорог.

Метод малых камерных зарядов применяется также на карьерах при высоте уступа 4—7 м. Этот метод выгодно применять, когда в подошве уступа имеются прослойки мягкой породы, облегчающие выделку рукавов. Однако известны случаи успешного применения метода малых камерных зарядов и при разработке монолитных скаль­ ных пород.

Преимуществом данного метода является экономия буровых ра­ бот за счет использования для проходки рукавов естественных бла­ гоприятных геологических условий взрываемого массива. Недоста­ ток метода малых камерных зарядов заключается в сравнительно небольшом выходе взорванной породы, приходящейся на один ру­ кав, что делает нерациональным применение рассматриваемого ме­ тода на крупных карьерах.

15* 227

§ 69. Расчет расположения малых камерных зарядов и их веса

Рукава обычно располагают на уровне основания уступа в месте расположения мягкой прослойки горной породы (рис. 142).

Последовательность расчета следующая:

1) определяется величина расчетной линии сопротивления по по-

вм (принимается не более 5 м);

Н— высота уступа в м.

и их расположение уточняют опытным путем.

Пример. Определить потребное количество аммонита № 9 и объем проходческих работ для разры хления 900 м3 песчаников VIII категории

крепости по шкале Н и Р МПСМ 1955 г. методом малых камерных зарядов. Высота уступа 5 м.

228

5. Определяем количество рукавов (зарядов) для разрыхления 900 м3

песчаника

900 : 50 = 18 рукавов.

6. Определяем объем проходческих работ

18 X 3,0 = 54 лог. м.

7. Определяем потребное количество аммонита № 9

18 X 14,8 = 266,4 кг.

3. Как определяется вес малокамерного заряда? Задача

Определить потребное количество аммонита № 9 и объем работ по про­ ходке рукавов для разры хления 1 400 м3 известняка V II категории крепости

по шкале Н и Р МПСМ 1955 г. методом малых камерных зарядов. Высота уступа 6 м.

§ 70. Техника выполнения взрывных работ методом малых камерных зарядов (рукавов)

Процесс подготовки и производства взрывов методом малых ка­ мерных зарядов состоит из работ, связанных с проходкой, заряжа­ нием рукавов и их взрыванием.

Перед проходкой рукавов следует обратить особое внимание на

1,5-—2,0 м осуществляется при помсщи лома, лопаты и тому подоб­

собой стальной стержень, один конец которого заправлен в виде долота для разрыхления грунта, а другой в виде скребка для очист­ ки разрыхленной породы из рукава.

В скальных грунтах проходку рукавов выполняют пробуриванием коротких шпуров глубиной 0,5—0,6 м и последующим взрыва­ нием заложенных в них зарядов. После взрыва каждого шпурового

229

заряда выработку очищают от раздробленной взрывом породы. Если при первом взрыве не достигнуто уширения рукава до нуж­ ных размеров, взрывание повторяют. В результате нескольких циклов такого взрывания глубину рукава доводят до проектной величины.

В том случае когда при взрывании шпуровых зарядов образу­ ются «стаканы», последние должны быть заряжены и вновь взорваны. Разбуривать «стаканы» воспрещается. «Стаканом» называется нижняя часть шпура или скважины, оставшаяся неразрушенной после взрыва.

В карьере «Редуты» Желдорвзрывпром успешно применил метод малокамерных зарядов в монолитных гранитах XII категории кре­ пости по шкале Н и Р МПСМ 1955 г. При проходке рукавов в этом карьере соблюдалась такая последовательность работ.

Рис. 143. Способ проходки рукавов в монолитных гранитах

На высоте 0,5 м над подошвой уступа под углом 15° к горизонту пробуривали шпур глубиной 2,5 м и диаметром 40 мм. Часть шпура глубиной 2,0 м заполняли патронированным аммонитом, а осталь­ ную часть — забоечным материалом. В результате взрыва устье шпура на глубину 1,5 м получало конусное уширение (рис. 143, а). После очистки шпура оставшийся стакан глубиной 1 м заряжали аммонитом № 9, а конусное уширение заполняли забоечным мате­ риалом. После взрыва стакана и очистки шпура образовывался рукав диаметром у устья 0,5-^0,7 и у основания 0,2-^0,3 м. В полученный рукав глубиной 2,5 м укладывали доску длиной 2,0 м, на которой размещали перфоратор для пробуривания шпура глубиной 2,5 м (рис. 143, б). Применялся комплект буров длиной 3; 4 и 5 м.

Пробуренный шпур заряжали на всю его длину, равную 2,5 м аммонитом № 9. Забойку рукава производили на участке длиной 0,5 м (см. рис. 143, б). После взрыва и расчистки шпура образовы­ вался рукав диаметром.0,2ч-0,3 м и глубиной 4,0 м и «стакан» глуби­ ной 1,0 м (рис. 143, в). Оставшийся стакан вновь заряжали аммони­ том № 9. Длина забойки поверх стакана составляла 0,5 м (см. рис. 143, в). После взрыва и очистки образовывался рукав длиной 5,0 м и диаметром 0,2-h0,3 м (рис. 143, г).

Фактический расход ВВ и затраты труда при проходке одного рукава в карьере «Редуты» приведены в табл. 33.

230

°азрез по лд

На объекте Уюновка Иркутской конторы Желдорвзрывпрома метод скоростной проходки рукавов длиной 4 м был эффективно применен в грунтах XII—XIII категорий крепости по шкале Н и Р МПСМ 1955 г. при высоте уступа до 10 м направлением «на себя». Работы производились в такой последовательности. В местах распо-

231

ложения рукавов пробуривали по три шпура на полную глубину 4 м. Шпуры 1 располагались треугольником на расстоянии 10— 15 см один от другого (рис. 144, а). Затем в каждый шпур помещали по 800 г аммонита (рис. 144, б) и производили простреливание. Вто­ рое, третье и четвертое простреливання осуществляли зарядами 2 такой же величины, помещаемыми в шпуры 1, как это показано на рис. 144, в, г и д. После четвертого простреливання (рис. 144, е) производили очистку рукава 3 и, если это требовалось, осуще­ ствляли еще дополнительное пятое простреливание для образова­ ния котла 5 в основании рукава.

Известны и другие примеры скоростной проходки рукавов в скальных грунтах. Заряжание малых камер для удобства работ осуществляется ВВ, запатронированным в пакетах. Размер пакетов должен соответствовать поперечным размерам рукава. Для ввода в малую камеру пакетов ВВ последние кладут на конец тонкой доски, свободно входящей в рукав, и продвигают при помощи доски и забойника до конца рукава. При извлечении доски из рукава за­ ряд удерживают на месте забойником.

Заряжание рассыпным ВВ производится совком с длинной руч­ кой. Влезать в рукав запрещается.

При длине рукавов более 4 м и в случае применения огневого спо­ соба взрывания в зарядные камеры вводят боевики с двумя зажи­ гательными трубками, которые должны поджигаться одновременно. При взрывании электрическим способом или при помощи детонирую­ щего шнура взрывная сеть должна быть дублирована одним из этих способов. Электрические провода, детонирующий или огнепровод­ ный шнур во избежание их повреждения во время забойки необхо­ димо обертывать несколькими слоями плотной бумаги. Всю остав­ шуюся свободной от заряда длину рукава заполняют забоечным ма­ териалом (мягким грунтом, глиной с песком и т. п.).

взрывом сосредоточенных зарядов большого веса, достигающих де­ сятков и даже сотен тонн, помещаемых в специальные горные выра­ ботки — к а м е р ы . Поэтому такие заряды называются к а м е р ­ н ы м и . Подводящие к камерам 1 горизонтальные выработки 2, имеющие выход на поверхность земли, называются ш т о л ь н я м и (рис. 145), а вертикальные — ш у р ф а м и (рис. 146). Если каме-

232

ры запроектированы на некотором расстоянии от основания шурфов или штолен, то от последних к камерам проходят еще горизонталь­ ные короткие ответвления — х о д к и 3 (см. рис. 145).

Выбор типа подготовительных выработок (шурфов, штолен, ход­ ков) зависит от высоты уступа, крутизны откоса, рельефа мест-

Разрез по ДД

ности и других причин, определяющих технико-экономическую вы­ годность того или иного варианта.

Одним из основных недостатков метода камерных зарядов является большая трудоемкость по проходке шурфов, штолен, ходков и камер. Метод камерных зарядов носит также название м е т о д а м а с с о в ы х в з р ы в о в .

По характеру разрушения и перемещения грунта метод массо­ вых взрывов камерными зарядами делится на следующие разновид­ ности:

233

Метод камерных зарядов имеет большое распространение на строительстве железных дорог СССР, а при разработке глубоких скальных железнодорожных выемок являлся у нас до последнего времени основным.

§ 71. Условия применения и расчет параметров массовых взрывов камерными зарядами

1. Массовые взрывы на обрушение в карьерах. О т б о й к а у с т у п о в камерными зарядами в карьерах не имеет большого распространения и применяется в том случае, если требуется обес­ печить разрыхление больших объемов грунта и не представляется возможным применить скважинный метод взрывания.

Метод камерных зарядов целесообразно применить при высоте уступа более 12—15 м. При этом методе необходимо предварительно мелкими взрывами подработать выступающук» обычно нижнюю часть забоя, чтобы по возможности приблизить его к вертикальному. Одним из недостатков этого метода является повышенный выход не­ габаритных кусков после взрыва.

Расчет параметров взрыва производится в такой последователь­ ности:

1)определяется величина линии наименьшего сопротивления;

2)определяются вес заряда, объем и линейные размеры заряд­ ной камеры;

3)определяется расстояние от бровки уступа до устья шурфа;

4)определяется расстояние между центрами зарядов, шурфами или штольнями;

5)определяется глубина шурфов или длина штолен.

где W — величина линии наименьшего сопротивления в м\

Я ' — расстояние по вертикали от центра заряда до верхней площадки уступа в м.

Основание зарядных камер обычно располагают на уровне подошвы уступа, поэтому

Я ' = Я — высоты камеры в м,

где Я — высота уступа в м.

234

пежного и изолирующего материалов.

где VK— объем зарядной камеры (вчерне) в м3;

Ку — коэффициент, учитывающий увеличение1 объема камеры за счет объема, занимаемого креплением, тарой и изо­

ческой.

Линейные размеры кубической камеры определяются по фор­

где h — размер стороны кубической камеры вчерне в м; VK— объем зарядной .камеры в м3.

Р а с с т о я н и е от б р о в к и у с т у п а до о с и . ш у р ф а b может быть вычислено по формуле

Р а с с т о я н и е м е жд у ц е н т р а м и з а р я д о в а о п р е д е ­

где а — расстояние между центрами зарядов в м\ W — линия наименьшего сопротивления в м.

235

Как видно Из рис. 145 и 146, расстояние между шурфами соответствует расстоянию а.между центрами зарядов, а расстоя­ ние между штольнями d —двум расстояниям между центрами зарядов.

Глубину шурфов определяют по формуле

где /шт — длина штольни в м\

W — линия наименьшего сопротивления в м; /г1 — ширина камеры в м.

Ширина развала породы при камерном методе взрывания на 5— 10% больше, чем при методе скважин.

2. Массовые взрывы на рыхление при разработке траншей и ж лезнодорожных выемок. При разработке железнодорожных выемок, въездных и разрезных траншей метод камерных зарядов на рыхле­ ние применяется в том случае, если разрыхленный взрывом грунт должен быть сохранен в траншее (например для последующей от­ сыпки смежной насыпи). Метод камерных зарядов целесообразно применять при глубине выемок более 3-f-5 м, поэтому до массового взрыва торцовые участки выемок до глубины 3-^5 м должны быть подработаны методом шпуровых зарядов (рис. 147).

Рис. 147. Использование разрыхленной массовым взрывом породы для отсыпки насыпи

Недостатком метода камерных зарядов на рыхление является: 1) повышенный выход негабаритов, что влечет за собой увеличе­ ние объема вторичных взрывных работ. Это удорожает взрывные

работы и ухудшает использование экскаваторного парка; 2) большая трудоемкость проходческих работ.

' Учитывая указанные недостатки, следует стремиться при рых­ лении в траншеях и выемках заменять камерный метод взрывания скважинным или шпуровым методом.

236