Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Взрывные работы. Учебное пособие для вузов.pdf
Глава 2. Взрывание внутренними зарядами
Базовый объем бурения взрывных скважин,
м/1000 м3 грунта
Направ-
ление
ñêâà-
æèí
Вертикальное
Наклонное
Диаметр
скважи-
íû, ìì
< 105
106–
150
151–
215
216–
245
< 105
106–
150
151–
215
216–
245
Высота
уступа,
ì
4
6
8
10
12
15
6
8
10
12
15
20
8
10
12
15
20
8
10
12
15
20
4
6
8
10
12
15
6
8
10
12
15
20
8
10
12
15
20
8
10
12
15
20
IV V VI VII VIII IX X XI
75
74
73
72
71
70
28
27
25
22
17
16
21
17
14
12
10
21
14
10
8
8
67
65
64
63
62
61
27
25
23
20
16
15
19
16
13
11
9
18
13
9
7
7
Группа грунтов по СНиПу
80
90
88
85
84
82
81
35
31
29
26
22
20
27
20
17
15
12
25
16
11
10
78
76
75
74
73
72
34
30
26
24
20
18
26
18
16
14
11
24
14
10
110
109
107
105
100
96
41
40
34
27
26
25
34
24
20
17
15
27
17
12
11
9
10
94
92
91
90
89
87
40
36
31
25
24
22
31
22
18
16
13
25
14
11
9
10
8
79
78
76
75
74
32
30
27
24
19
18
23
19
16
13
11
23
14
10
69
68
67
66
65
64
31
29
25
22
18
16
22
17
15
12
10
20
13
9
8
9
8
7
Таблица 2.5.
115
128
146
113
127
112
125
110
124
108
122
106
44
43
36
31
30
28
36
27
22
20
17
28
19
15
13
12
100
99
98
98
97
96
43
39
33
28
26
25
33
25
20
17
15
26
17
13
12
11
120
56
52
39
37
34
31
40
33
26
23
22
30
20
17
15
14
115
113
112
111
110
109
55
47
36
34
31
29
38
30
24
21
20
27
18
15
14
13
9
144
140
138
137
136
65
57
44
42
40
39
46
35
32
29
25
31
24
20
19
17
130
128
127
126
125
124
64
52
40
38
36
35
41
32
30
25
23
27
22
19
17
16
168
150
148
146
145
144
75
62
48
47
45
44
50
39
37
36
33
32
26
24
22
20
136
135
133
132
130
129
74
56
44
42
41
40
45
36
33
32
30
28
24
23
20
19
141
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Таблица 2.6.
Базовый удельный расход ВВ qб, кг/м3 грунта
Высота
уступа, м
8 0.363 0.394 0.425 0.495 0.563 0.63 0.724 0.827
10 0.35 0.386 0.407 0.407 0.554 0.612 0.701 0.789
12 0.343 0.375 0.39 0.39 0.542 0.601 0.69 0.762
15 0.333 0.366 0.382 0.382 0.538 0.582 0.683 0.736
20 0.32 0.34 0.365 0.365 0.51 0.575 0.661 0.719
8 0.346 0.375 0.405 0.471 0.536 0.6 0.69 0.788
10 0.333 0.368 0.388 0.454 0.528 0.583 0.668 0.751
12 0.327 0.357 0.371 0.444 0.516 0.572 0.657 0.726
15 0.317 0.348 0.364 0.431 0.512 0.56 0.65 0.701
20 0.306 0.324 0.348 0.411 0.486 0.548 0.63 0.678
8 0.339 0.368 0.397 0.463 0.526 0.589 0.677 0.773
10 0.327 0.361 0.38 0.446 0.518 0.572 0.655 0.737
12 0.32 0.35 0.364 0.435 0.506 0.563 0.645 0.712
15 0.311 0.342 0.357 0.423 0.503 0.544 0.638 0.688
20 0.298 0.318 0.341 0.404 0.477 0.538 0.618 0.665
8 0.349 0.38 0.408 0.476 0.541 0.606 0.696 0.795
10 0.336 0.371 0.391 0.459 0.533 0.589 0.674 0.759
12 0.324 0.36 0.375 0.448 0.521 0.578 0.663 0.74
15 0.315 0.352 0.367 0.436 0.517 0.56 0.657 0.715
20 0.305 0.33 0.351 0.415 0.49 0.553 0.636 0.69
8 0.335 0.367 0.395 0.46 0.525 0.588 0.676 0.722
10 0.332 0.359 0.377 0.445 0.517 0.57 0.655 0.736
12 0.318 0.35 0.36 0.435 0.504 0.561 0.643 0.711
15 0.306 0.342 0.351 0.422 0.5 0.549 0.63 0.687
20 0.29 0.313 0.34 0.403 0.475 0.537 0.617 0.665
8 0.326 0.36 0.39 0.451 0.52 0.5 0.67 0.765
10 0.319 0.351 0.37 0.44 0.511 0.56 0.648 0.725
12 0.31 0.342 0.355 0.429 0.498 0.556 0.632 0.709
15 0.3 0.335 0.349 0.416 0.49 0.538 0.625 0.68
20 0.283 0.307 0.335 0.397 0.47 0.53 0.61 0.658
IV V VI VII VIII IX X XI
Скважины диаметром до 150 мм (вертикальные)
Скважины диаме тром 150–190 мм (вертикальные)
Скважины диаме тром более 190 мм (вертикальные)
Скважины диаметром до 150 мм (наклонные)
Скважины диаме тром 150–190 мм (наклонные)
Скважины диаметром более 190 мм (наклонные)
Группа грунтов по СНиПу
2.3. Метод котловых зарядов
Котловыми называют заряды, размещенные в по
лости — котле, образованном расширением в опреде
ленных местах шпура или скважины путем простре
ливания малыми зарядами и другими способами.
Шпуры и скважины, имеющие котлы, называют соот
142
ветственно котловыми шпурами и котловыми скважинами.
Глава 2. Взрывание внутренними зарядами
Котловые заряды допускается применять в следу
ющих случаях:
n когда ими технологически возможно и экономи
чески целесообразно заменить камерные, скважинные
или шпуровые заряды;
n когда сопротивление по подошве уступа настоль
ко велико, что заряд, помещенный в скважину или
шпур, не в состоянии его преодолеть.
Взрывным способом заданный объем котла полу
чают одним или несколькими простреливаниями.
Масса прострелочного заряда Q определяется по
формуле:
Q
Qï=
Ïïð
, êã, (2.35)
n
)( ∆
где Q — масса основного заряда, кг;
Ппр — показатель простреливаемости, дм3/кг (табл. 2.7)
Таблица 2.7.
Ориентировочные показатели простреливания Ппр
Горная порода Классификация
Глина пластичная моренная I 900–1400
Глина черная II 400–600
Глина моренная II 220–530
глина желто-бурая жирная II 220–270
глина темно-красная жирная II 170–250
Мергель мягкий трещиноватый V 100–170
Мергель мягкий сильно трещиноватый V 180–280
Глина ломовая темно-синяя V 100–150
Суглинок тяжелый, глина песчанистая V 70–190
Мел мягкий, известняк-ракушечник V 35–65
Мергель средней крепости, доломит мергелистый, известняк мягкий сильно трещиноватый V–VI
Гипс плотный, мелкозернистый, сланцы глинистые крепкие, гранит сильно трещиноватый,
фосфориты средней крепости, силициты, известняки средней трещиноватости
Гранит средней трещиноватости, кварциты
плотные железистые, кварциты плотные серые,
апатито-нефелиновая руда, известняк плотный,
змеевики с включением асбеста, песчаник,
доломит
Роговики, скарны, мрамор, гранитоид, кремень
пластовый, известняки крепкие, гранит крупнозернистый и среднезернистый, фосфориты
крепкие, доломит крепкий
грунтов и пород
по СНиПу
VI–VIII 3–15
VII–IX 2–10
VII–XI 0,2–5
Пределы пока-
зателя простре-
ливаемости
Около 20, боль-
шое рассеивание
Ïïð
значений
143
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
∆ — плотность ВВ (насыпная), кг/дм
3
;
n — показатель степени, равный порядковому
номеру простреливания; для последнего про
стреливания принимается n=1, для предпос
леднего n=2 и т.д.
По этой формуле масса последнего прострелочно
го заряда составит:
Q
.,
Ïïð
êã
(2.36)
Q∆=
1
Масса предпоследнего заряда:
Q
=
Q
2
Ïïð
,
2
)(
∆
(2.37)
и т.д.
Чтобы определить необходимое число прострели
ваний, находят прежде всего предельно допустимый
вес первого прострелочного заряда, который опреде
ляется по диаметру котла D, принимаемого шарообраз
ным:
D
k
∆
Длину первого прострелочного заряда l
можно
çàð
(2.38)
Q
3
=
1, 24
принять равной величине Dк . Если не предъявляется
особых требований к степени сосредоточенности за
ряда, l
увеличивается. При l
çàð
=2Dк отношение дли
çàð
ны полученной полости к ее поперечному размеру
равно примерно 4. При выборе l
необходимо исхо
çàð
дить из того, чтобы число простреливаний было мини
мальным.
Вес первого прострелочного заряда не должен
превышать некоторой величины Q
, определяемой по
нач
вместимости заряжаемой части скважины (шпура):
QPl
íà÷ çàð
,
=
где Р — вместимость 1 м скважины (шпура), кг (см.
табл. 2.2)
=÷
12 ,
lD
()
144
çàð k
(2.39)
(2.40)
Глава 2. Взрывание внутренними зарядами
Если Q1 по величине меньше Q
, требуемый ко
нач
тел можно получить с одного простреливания. Если же
Q1 больше Q
, надо делать два простреливания или
нач
больше, вычисляя величины зарядов Q1, Q2 и т. д. До
тех пор, пока последний из них не станет меньше Q
нач
Его и следует принимать за первый прострелочный
заряд.
При проведении работ по простреливанию необ
ходимо контролировать объем котла и уточнять опыт
ным путем показатель простреливания Ппр. Требуе
мый объем котла Vk вычисляется по формуле:
.
=QV
k
∆
(2.41)
Параметры котловых зарядов для рыхления пород
при двух обнаженных поверхностях (в уступе, рис. 2.5)
определяются следующим образом.
А. Величина котлового
заряда вычисляется по
формуле:
Q = KW3 , êã, (2.42)
где К — расчетный удель
Рис. 2.5. Котловой заряд
ный расход ВВ, кг/м
(см. табл. 1.3);
W — линия наименьшего сопротивления; принима
ется равной 0,6–0,9 высоты уступа.
Б. Расстояние между центрами зарядов в ряду при
нимается в пределах (1,0 ÷ 1,5) W.
В. При расположении зарядов в несколько рядов и
в шахматном порядке расстояние между рядами b
принимается: при одновременном взрывании рядов
зарядов b = 0,85 W, при разновременном порядном
взрывании b = W.
Скважины (шпуры) в целях размещения центра
заряда на уровне подошвы уступа (красной отметки
котлована, траншеи) должны быть пробурены ниже
подошвы уступа на величину, равную половине длины
первого прострелочного заряда.
Для улучшения дробления породы верхней части
уступа в скважину или шпур выше котла помещают
удлиненный (дополнительный) заряд. При выборе дли
.
3
145
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
ны дополнительного заряда исходят из того, что зона
дробления породы котловым зарядом в направлении
устья скважины составляет примерно (0,7 ÷ 0,8) W. За
пределами этой зоны располагается дополнительный
заряд, вес которого определяется по формуле
=+
QlWlP
äîï ñêâ çàá
0,7 ,
()
где W — ЛНС котлового заряда, м;
l
— длина верхней забойки, м;
çàá
l
— глубина скважины, м.
ñêâ
Свободная часть выработки между котловым и
дополнительным зарядами заполняется забоечным
материалом или между ними оставляется воздушный
промежуток.
Длина верхней забойки принимается в пределах
15 — 25 диаметров заряда. Для котловых скважин при
менение верхней забойки обязательно, независимо от
наличия дополнительного заряда; забойка котловых
шпуров необязательна.
При работах по простреливанию ВВ помещается в
патронах или россыпью. Взрывание зарядов должно
производиться с применением патроновбоевиков.
При заряжании котла боевики должны быть опу
щены в него после засыпки ВВ в количестве 50 % от
веса заряда; при бескапсюльном способе взрывания
боевик в котел может быть опущен после засыпки
10 % ВВ.
Сухие вертикальные шпуры или скважины про
стреливают зарядами из порошкообразного ВВ.
Вертикальные и расположенные под большим уг
лом наклона к горизонту обводненные шпуры или сква
жины простреливаются зарядами патронированного,
прессованного или гранулированного (тонущего в воде)
водоустойчивого ВВ типа гранулотола, алюмотола и т.п.
Горизонтальные и пологие обводненные шпуры
или скважины простреливаются зарядами патрониро
ванного или прессованного водоустойчивого ВВ.
При простреливании порошкообразным ВВ в шпу
ры или скважины следует засыпать часть прострелоч
ного заряда, затем опустить патронбоевик, засыпать
146
оставшуюся часть заряда, на которую для предохране
(2.43)
Глава 2. Взрывание внутренними зарядами
ния скважины (шпура) от повреждения поместить за
бойку.
При простреливании скважин или шпуров следу
ет применять электрический способ взрывания. Ини
циирование котловых зарядов может производиться как
с помощью электродетонаторов, так и с помощью де
тонирующего шнура, к которому на поверхности под
соединяют электродетонаторы. При определении по
требности в средствах инициирования предусмотрено
размещение в каждом заряде по одному электродето
натору.
Базовые нормы (табл. 2.8, 2.9, 2.10) определены для
шпуров диаметром 42 мм и скважин — 110 мм.
Таблица 2.8.
Базовый удельный объем бурения шпуров при
взрывании котловых зарядов, м/1000 м3 грунта
Высота
уступа, м
3 133 133 133 133 133
4 77 70 77 77 77
5 50 50 50 50 50
Группа грунтов по СНиПу
IV V VI VII VIII
Таблица 2.8.а
Базовый удельный объем бурения скважин при
взрывании котловых зарядов, м/1000 м3 грунта
Высота
уступа, м
10 9 9 9 10,1 10,9
12 6,7 6,7 6,7 7,8 7,8
15 4,3 4,3 4,3 5,1 5,1
20 2,3 2,4 2,4 2,7 2,7
Группа грунтов по СНиПу
IV V VI VII VIII
Таблица 2.9.
Базовый удельный расход ВВ при взрывании
котловых шпуровых зарядов, кг/1000 м3 грунта
Высота
уступа, м
3 495/1,9 518/2,9 545/3,5 570/14,4 628/34,3
4 479/1,9 497/2,9 523/3,5 551/14,4 607/34,3
5 467/1,9 486/2,9 506/3,5 537/14,4 590/34,3
Примечание. В числителе приведен расход ВВ на основное взры
вание, в знаменателе — на простреливание.
Группа грунтов по СНиПу
IV V VI VII VIII
147
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Таблица 2.10.
Базовый удельный расход ВВ при взрывании
котловых скважинных зарядов, кг/1000 м3 грунта
Высота
уступа, м
10 214,2/0,7 245,2/1,1 275,4/1,4 312,6/6,7 344,3/18,2
12 209/0,7 240,4/1,2 268,8/2,6 306,6/7,5 337,3/20
15 206,8/0,7 237,1/2 266,1/3 300,6/10,7 330,3/24,1
20 201,6/0,7 231,9/1,2 260/4,5 294,6/14,6 323,3/26,8
Примечание. Диаметр скважины 110 мм. В числителе приведен
расчет ВВ на основное взрывание, в знаменателе — на простре
ливание.
IV V VI VII VIII
Группа грунтов по СНиПу
2.4. Метод малокамерных зарядов
Малокамерные заряды располагают в шурфах и
штольнях или слегка наклонных выработках (рукавах)
площадью сечения от 0,2 х 0,2 до 0,5 х 0,5 м. Длина ру
кавов должна составлять от 0,5 до 0,9 Н (Н — высота
уступа), но не более 5 м. Максимальная высота усту
пов не должна превышать 8 м.
Сооружение рукавов производится прострелкой
шпура пробуриваемого вдоль оси выработки.
Масса малокамерного заряда (кг):
Q = KW3, (2.44)
где К — расчетный удельный расход ВВ, принимае
мый по табл. 1.3, кг/м3 грунта;
W — длина ЛНС, принимаемая по вертикали от
центра заряда до поверхности, м.
Длина заряда не должна превышать 0,3 длины
рукава.
При мгновенном способе взрывания расстояние
между центрами зарядов (1 ÷ 1,1)W; при короткозамед
ленном взрывании — (1,2 ÷ 1,3)W.
Взрывание малокамерных зарядов производится
при помощи электродетонаторов, ДШ или огневым
способом. При определении расхода огнепроводного
шнура учтен его расход на простреливание шпуров, а
также необходимость дублирования зажигательных
148
трубок при их длине более 4 м.
Глава 2. Взрывание внутренними зарядами
Базовые нормы расходов (табл. 2.11) определены
для рукавов с площадью поперечного сечения Sб =
=0,04м2. Диаметр шпуров dб = 42 мм.
Табл. 2.11
Базовый расход ВВ qб, кг/1000 м3 грунта
Высота
уступа, м
2 294/35 380/35 388/68 570/68 610/83
3 294/16 374/21 430/31 520/47 585/79
4 300/7 390/13 446/27 542/43 600/70
5 300/5 387/9 445/25 528/39 630/70
6 290/3 370/9 444/25 530/37 660/63
IV V VI VII VIII
Группа грунтов по СНиПу
Примечание. В числителе приведен расход ВВ на основное
взрывание, в знаменателе — на простреливание.
2.5. Метод камерных зарядов
Метод камерных зарядов состоит во взрывании
зарядов ВВ, помещенных в специальных выработках
камерах.
При использовании метода камерных зарядов во
взрываемом массиве проводят подготовительные вы
работки, из которых, в свою очередь, осуществляется
проведение зарядных камер (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Схема
расположения
зарядов в
шурфах (а) и
штольнях (б)
149
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
В качестве подготовительных выработок могут
использоваться вертикальные (шурфы), горизонталь
ные (штольни, штреки, рассечки) или наклонные вы
работки. Область рационального применения верти
кальных выработок ограничивается значениями высот,
отбиваемых при помощи камерных зарядов, уступов в
пределах 6–15 м. При высотах уступов 10–30 м ис
пользуют горизонтальные и наклонные подготови
тельные выработки. Площадь сечения вертикальных
подготовительных выработок обычно составляет 1,2 м2,
горизонтальных — 1,8 м2.
Выбор типа подготовительных выработок произво
дится в зависимости от конкретных горногеологичес
ких и горнотехнических условий применения метода
камерных зарядов.
Масса камерных зарядов:
Q = KW3, (2.45)
где К — расчетный удельный расход ВВ (кг/м3), при
нимаемый табл.1.3;
W — длина ЛНС, составляющая 0,7–0,9 высоты
взрываемого уступа, м.
Объем камеры для размещения зарядов (м3):
, (2.46)
∆= /QV
k
где Q — масса камерного заряда;
— плотность заряжания (т/м3), принимаемая по
∆
табл. 2.13.
Таблица 2.13
Рациональная плотность заряжания
Заряды Плотность заряжания, т/м3
Камерные
Траншейные
Примечание. При немеханизированном заряжании в подземных
камерах объемом более 25 м3 (ВВ в мешках) плотность заряжания
0,78 т/м3, а в камерах объемом до 25 м3 плотность заряжания
150
0,73 т/м3.
немеханизирован-
ного, с поверхно-
сти, ВВ россыпью
0,85
0,87
немеханизированного, с
поверхности, ВВ в
мешках
0,8
0,79
механизированного,
пневматического
0,94
0,94