Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Взрывные работы. Учебное пособие для вузов.pdf
Глава 4. Технология взрывных работ
Дробление негабаритных кусков и валунов
Для дробления негабаритных кусков и валунов
применяют шпуровые или наружные (накладные) за
ряды (рис. 4.3).
Рис. 4.3. Разрушение негабарита накладными (а) и
шпуровыми (б) зарядами:
1 — заряд ВВ; 2 — забойка;
Масса шпуровых и наружных зарядов:
, (4.7)
VKQí=
где Кн— удельный расход ВВ, кг/м3;
V — объем негабаритного куска, м3.
При дроблении негабаритных кусков параметры
шпуровых зарядов принимают по табл. 4.4.
Таблица 4.4.
Параметры шпуровых зарядов для дробления
негабаритных кусков
Диаметр заряда 32 мм Диаметр заряда 36 мм
Длина ребра куска
негабарита, м
0,5 15 20–40 1,1 50–55 100–200
0,6 20 30–60 1,2 55–60 120–250
0,7 25 40–80 1,3 60–65 140–280
0,8 25–30 50–100 1,4 65–70 170–340
0,9 35–40 70–140 1,5 70–80 190–380
1 45–50 90–180
Примечание. Нижний и верхний пределы глубины бурения
и массы зарядов относятся к грунтам соответственно V и XI
групп по СНиПу.
Глубина
бурения, см
Масса
заряда, г
Длина реб ра куска
негабарита, м
Глубина
бурения, м см
Масса
заряда, г
171
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Инициирование шпуровых и накладных зарядов
производится ДШ, ОШ и электродетонаторами, а куму
лятивных — детонирующим шнуром.
Для разрушения негабаритных кусков и валунов
применяются кумулятивные заряды типа ЗКН (без
стальной облицовки кумулятивной выемки) и ЗКП ( со
стальной облицовкой). Типоразмер кумулятивного за
ряда ограничивается предельными размерами (макси
мальной толщиной и объемом) разрушаемых негаба
ритных кусков и валунов согласно табл. 4.5.
Таблица 4.5.
Параметры кумулятивных зарядов и предельные
размеры негабаритных кусков
Кумуля-
тивный
заряд
ÇÊÏ-200 245 100 41 0,8 0,8
ÇÊÏ-400 475 125 57 1 1,6
ÇÊÏ-1000 1229 175 72 1,4 2,5
ÇÊÏ-2000 2179 200 82 2,2 4,4
ÇÊÏ-4000 4000 250 105 2,8 6,9
ÇÊÍ-180 180 90 35 0,55 0,75
ÇÊÍ-260 260 100 40 0,75 0,9
ÇÊÍ-500 500 130 50 1 1,6
ÇÊÍ-1000 1000 150 75 1,2 2
ÇÊÍ-2000 2000 190 90 1,6 3,1
ÇÊÍ-4000 4000 230 115 2 5
Общая
масса ВВ,
ã
Размеры заряда,
ìì
диаметр высота
Предельные размеры
разрушаемых кусков
максимальная
толщина, м
Базовый расход ВВ (кг) на дробление 1000 м
негабаритных кусков (валунов)
Заряды
Шпуровые 140 180 230 280 330 380 440 480
Накладные 720 950 1200 1425 1700 1920 2150 2400
Кумулятивные 400 500 600 700 800 900 1000 1100
Глубину шпуров для размещения в них заряда
IV V VI VII VIII IX X XI
Группа грунтов по СниПу
принимают из такого расчета, чтобы заряд по возмож
ности располагался в центре взрываемого валуна или
куска негабарита. При дроблении негабарита разре
шается глубину шпура принимать в пределах 0,3–0,5
толщины куска.
172
Объем, м
Таблица 4.6.
3
Глава 4. Технология взрывных работ
Диаметр шпуров должен быть по возможности
небольшим (до 36 мм).
Свободная от заряда часть шпура заполняется за
боечным материалом. В отдельных случаях допускает
ся взрывание шпуров без забойки.
Если взрывом одного заряда кусок не может быть
разрушен вследствие значительного объема или рас
тянутости формы, необходимо пробурить несколько
шпуров, равномерно распределенных по поверхности
куска. Шпуровые заряды при этом должны взрываться
одновременно.
Для инициирования шпуровых и наружных заря
дов следует применять электрический способ взрыва
ния или детонирующий шнур; разрешается также при
менение огневого способа взрывания.
Способ взрывания должен быть таким, чтобы
взрыв одного заряда не приводил к отказам соседних
зарядов.
При дроблении негабаритных кусков и валунов
наружными зарядами для достижения наиболее плот
ного контакта ВВ следует располагать на ровной или
вогнутой поверхности. В качестве забойки следует
применять материал, имеющийся на месте работ, удоб
ный для равномерного размещения на заряде и не
содержащий твердых тяжелых предметов (камней,
гальки и т.п.). Хорошей забойкой для наружного заря
да является слой песка, супеси, суглинка и т.п.
При взрывании на открытых работах в грунтах и
скальных породах суммарная величина одновременно
взрываемых (детонирующим шнуром или электродето
наторами мгновенного действия) наружных зарядов не
должна превышать 20 кг ВВ.
Если валун находится глубоко в земле и его надо
лишь отбросить, то заряд помещается в подкопе под
валуном, а его величина рассчитывается по формуле:
Q = KV, êã, (4.8)
где К — удельный расход ВВ, принимаемый для аммо
нита №6 ЖВ равным 1,5–2 кг/м3 в зависи
мости от характера грунта, в котором нахо
дится валун; меньшее значение К принимает
ся при расположении валуна на скальной
173
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
породе, большее — при расположении в мяг
ких грунтах;
V — объем валуна, м3.
Подкоп после размещения в нем заряда забивают
до устья извлеченным из него материалом, который не
должен содержать камней или корней. Материал за
бойки в верхней части должен быть уплотнен.
Для ликвидации отказавшего в подкопе заряда
следует осторожно вынуть забоечный материал, не
трогая заряда, положить новый боевик весом не менее
15 % веса отказавшего заряда, сделать вновь забойку и
произвести взрывание.
В стесненных условиях для снижения радиуса
разлета осколков дробление негабаритных кусков
производится гидровзрывным способом, при кото
ром используется эффект гидравлического удара,
возникающего в шпуре, заполненном водой, при
взрыве заряда ВВ небольшого веса или детонирую
щего шнура.
При использовании гидровзрывного способа шпу
ры для размещения зарядов бурят по центру негаба
ритного куска на глубину 0,3–0,7 его толщины, но не
менее 30–50 см. На дно шпура опускают запатрони
рованный заряд, состоящий из водоустойчивого ВВ с
установленным в нем электродетонатором или зажи
гательной трубкой. Вес заряда принимается из расче
та 25–50 г на 1 м негабарита.
4.2. Взрывные работы при сооружении
котлованов и траншей
При сооружении котлованов и траншей применя
ются как шпуровые, так и скважинные заряды рыхле
ния, обычно взрываемые при наличии одной свобод
ной поверхности (рис. 4.4).
Расстояние (м) между зарядами в ряду:
KPma /=
, (4.9)
где m = 0,7–0,9 — относительное расстояние между
174
зарядами в ряду.
Глава 4. Технология взрывных работ
Рис. 4.4. Схема расположения зарядов при сооружении
траншей
Расстояние между рядами зарядов:
b = (0,8 1)a. (4.10)
Длина забойки:
ll
=
.
çàá í çàá í
. (4.11)
α
/sin
Глубина перебура (м):
lH l
=−
..
âí í çàáí
/sin
α
, (4.12)
где lâ— высота заряда над проектной отметкой дна
траншеи или котлована, м;
ll
=−
âý âí í
..
α
sin
WHl l
/( sin ) 1/
α
cos
í
−−
α
çàá í â í
.
где Н — мощность взрываемого слоя грунта, м.
Длина (м) заряда ВВ в скважине (шпуре):
ll Wl
ïý âý âý
.. .
11
(
. (4.13)
)
22
3
=+ −
Масса заряда (кг) определяется по вместимости
скважин (шпура):
l
.
l
=
.
ïí
sin cos
ïý
Wl
αα
+
ííïý
. (4.14)
.
175
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
При использовании шпуровых зарядов их иници
ирование может производиться огневым и электричес
ким способом или с помощью ДШ. Нормы расходов ВМ
разработаны для условий сооружения траншей, стро
ительства котлованов и планировочных работ.
4.3. Взрывание на выброс
Выемки заданного профиля образуются взрывани
ем зарядов, рассчитанных на выброс породы.
Сосредоточенные заряды
Сосредоточенными являются заряды ВВ, длина
которых не превышает 5–7 их диаметров (ширины или
высоты камер, в которых они располагаются).
В зависимости от условий производства работ со
средоточенные заряды могут располагаться в один или
несколько рядов вдоль оси выемок.
При расположении зарядов в два или три ряда
показателя действия взрыва достигается направленный
выброс пород из проектного контура выемок. В задан
ном направлении в этом случае может быть размеще
но до 60–70 % общего объема выбрасываемых пород.
Массу сосредоточенных зарядов (кг) выброса оп
ределяют по формуле М.М. Борескова:
33
, (4.15)
)6,04,0(
nKWQ +=
где К— расчетный удельный расход ВВ (табл. 1.3), кг/см3 ;
W — длина ЛНС; м;
n = 1,25–4 — показатель действия взрыва, численно
равный отношению радиуса воронки взрыва к
ЛНС и принимаемый при проектировании сосре
доточенных зарядов выброса в зависимости от
горнотехнических условий производства работ.
При значениях ЛНС более 25 м масса сосредото
ченных зарядов (кг):
33
, (4.16)
)6,04,0(
nBKWQ +=
где В — поправочный коэффициент, учитывающий
176
глубину заложения заряда.
Глава 4. Технология взрывных работ
)25(00032,0
W
=
WB
−
. (4.17)
Значения поправочного коэффициента для величин
ЛНС в пределах от 25 до 100 м приведены в табл. 4.6, а
функции 0,4 + 0,6 n для n в пределах от 1 до 3 — в табл. 4.7.
Таблица 4.6.
Значения В для W = 25 – 100 м
W B W B
25 1,00 65 1,70
30 1,06 70 1,84
35 1,12 75 2,00
40 1,19 80 2,16
45 1,28 85 2,30
50 1,37 90 2,55
55 1,47 100 3,00
60 1,58
Таблица 4.7.
Значение 0,4 + 0,6 n при n =1–3
n
1,00 1,00 2,25 7,23
1,25 1,57 2,50 9,78
1,50 2,43 2,75 12,90
1,75 3,62 3,00 16,60
2,00 5,20
0,4+0,6 n
n
0,4 + 0,6 n
Рис. 4.5. Схема расположения зарядов выброса
сосредоточенных (а) и траншейных (б):
1 — заряд; 3 — развал взорванной породы;
2 — забойка; 4 — профиль выемки после взрыва
177
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
При однорядном расположении зарядов расстоя
ние (м) между зарядами в ряду (рис. 4.5):
a=0,5W(n+1). (4.18)
Значение а для часто встречающихся величин n:
n a
1,5 1,25W
2,0 1,5W
2,5 1,8W
3,0 2,0W
При двух и трехрядном расположении зарядов
расстояние между рядами В принимается равным рас
стоянию между зарядами в ряду. В том случае, когда
расстояние между зарядами в соседних рядах не рав
ны между собой:
B=(a1+a2)/2, (4.19)
где а1 и а2— расстояния между зарядами в соседних
рядах, м.
Видимая глубина выемок после взрывов (м):
P=K1W(2n1), (4.20)
где K1— коэффициент, учитывающий условия произ
водства взрывов на выброс.
Длина развала выброшенной породы (м):
L =5nW. (4.21)
В том случае, когда известен фактический удель
ный расход ВВ длина развала:
4,LWqn=
где q — фактический удельный расход ВВ, кг/м3 выб
рошенной породы.
178
(4.22)
Глава 4. Технология взрывных работ
Расчет распределения объема выброшенной поро
ды, находящийся на различном расстоянии от борта
воронки взрыва, производится по формуле:
2
V
r
−=
1
nWL
−
rnWL
−−
x
, (4.23)
где Vr— часть (доля) выброшенного объема породы,
находящегося на расстоянии rx от борта во
ронки.
Высота (м) навала породы, выброшенной на борта
сооружаемой выемки:
h = 0,7W/n. (4.24)
При известном фактическом удельном расходе ВВ
высота навала (м):
h = 0,15 + P/q. (4.25)
Удлиненные заряды выброса
К удлиненным зарядам относятся траншейные и
штольневые заряды выброса. Траншейные заряды
используют для получения выемок глубиной до 8–10 м.
При большей глубине сооружаемых выемок применя
ют штольневые заряды. Основными преимуществами
применения удлиненных зарядов по сравнению с со
средоточенными зарядами выброса являются: возмож
ность получения практически «готовых» выемок с бо
лее ровными поверхностями, уменьшение степени
фильтрации через дно и стенки выемок, обеспечение
более высокой степени механизации проходческих
работ.
К недостаткам метода траншейных зарядов выб
роса относятся увеличенный расход ВВ и повышен
ный объем проходческих работ. В случае примене
ния штольневых зарядов уменьшается число забоев,
где могут одновременно производиться работы, и со
ответственно снижаются скорости проходки, а также
возрастают затраты на транспортирование породы из
забоев по сравнению с применением сосредоточенных
зарядов.
179
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Удлиненные заряды располагают в выработках,
предварительно пройденных вдоль оси выемок. Вы
бор типа оборудования зависит от горногеологичес
ких и горнотехнических условий производства работ.
Удлиненные заряды могут размещаться в один, два или
три ряда. Наибольшее распространение получили
схемы с использованием одного или двух рядов удли
ненных зарядов, располагаемых на одинаковой глу
бине.
Масса траншейных зарядов (кг):
33
),1/()6,04,0(2
++= nnKWQ
где Q — масса заряда, приходящаяся на 1 м траншеи, кг.
Табличные значения расчетного удельного расхо
да ВВ (К) см. табл. (1.3) следует умножать на величину
поправочного коэффициента, принимаемого по табл.
(4.7) в зависимости от крепости пород и величины
показателя действия взрыва.
Значения ЛНС показателя действия взрыва при
нимают в зависимости от имеющегося оборудования
для проходки, геометрических параметров выемок,
сроков выполнения работ.
Видимую глубину воронок и параметры развала
пород после взрыва траншейных зарядов следует оп
ределять по формулам (4.20–4.25).
Значения поправочного коэффициента к расчетному
удельному расходу ВВ для траншейных зарядов
выброса
Показатель действия взрыва n
180
Породы
Нескальные и полу-
скальные (I–V группы
по СНиПу)
Скальные (VI–XI ãðóï-
пы по СНиПу)
Нескальные и полу-
скальные (I–V группы
по СНиПу)
Скальные (VI–XI ãðóï-
пы по СНиПу)
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
1 1,05 1,12 1,135 1,17 1,16 1,155
1,12 1,16 1,19 1,195 1,2 1,195 1,195
1,15 1,145 1,14 1,14 1,14 1,135 1,135 1,13
1,19 1,185 1.185 1,18 1,18 1,18 1,175 1,175
(4.26)
Таблица 4.7.