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
Расстояние между рядами траншейных зарядов
при значениях n<3,5 вычисляют по формуле (4.18). Для
значений n>3,5 расстояние между рядами (м):
a = W(n+1)/(0,4n+0,6). (4.27)
Инициирование траншейных зарядов следует про
изводить с помощью промежуточных детонаторов,
располагаемых не менее чем через 500 м вдоль выем
ки, сооружаемой за один взрыв. Вдоль всего траншей
ного заряда прокладывается магистраль из детониру
ющего шнура, инициируемую электродетонаторами.
К этой магистрали присоединяются концы шнура от
промежуточных детонаторов.
Массу штольневых зарядов выброса определя
ют по формуле (4.42). Значения расчетного удельно
го расхода ВВ принимаются такими же, как и для
сосредоточенных зарядов выброса, а величину ЛНС
и показателя действия взрыва выбирают в зависи
мости от горнотехнических условий производства
работ. Расстояние между рядами штольневых заря
дов следует вычислять по формуле (4.18), в видимую
глубину воронки и параметры развала — по форму
лам (4,20; 4,24; 4,25). Способ инициирования штоль
невых зарядов такой же, как и траншейных зарядов
выброса.
4.4. Взрывание на сброс
Взрывы на сброс применяются при неровном ха
рактере местности, когда уклон поверхности сбрасы
ваемого массива составляет более 20° к горизонту.
Взрывы на сброс эффективно используются:
n при вскрытии месторождений полезных ископае
мых и удалении пород с крыши за пределы рабо
чих площадок или проектного контура карьера;
n для сооружения дорожных полок или завалов стро
ительных площадок;
n для строительства плотин, насыпей, дамб и других
профильных насыпных сооружений из местных ма
териалов.
181
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Рис. 4.6. Схема однорядного
расположения зарядов
сброса
Рис. 4.7. Схема двухрядного
расположения зарядов
сброса
В зависимости от усло
вий производства работ и
требований технического
задания в отношении пара
метров возводимых соору
жений или выемок, а так
же допустимой дальности
и направленности сброса
расположение зарядов мо
жет быть однорядным (рис.
4.6), двухрядным (рис. 4.7)
и двухъярусным (рис.4.8).
В отдельных случаях допус
кается многорядное и мно
гоярусное расположение
зарядов.
Места заложения заря
дов определяются графи
чески таким образом, что
бы образующаяся выемка
(с учетом действия заряда в
глубь массива) вписываясь
в проектный контур. Наи
большее распространение
получили схемы с одно и
двухрядным расположе
нием зарядов в горизон
тальной плоскости. Длину
ЛНС и показатель дейст
вия взрыва в этом случае
выбирают по зависимости:
Рис. 4.8. Схема
двухъярусного расположения
182
зарядов сброса
11/ −+=
nWW
, (4.28)
ííâ
где Wв и Wн— длина наи
меньшего сопро
тивления зарядов
соответственно
верхнего и ниж
него ярусов, м;
nн— показатель дей
ствия взрыва заря
да нижнего яруса.
Глава 4. Технология взрывных работ
При использовании сосредоточенных зарядов сбро
са их массу рассчитывают по формулам (4.15 и 4.16), а
удлиненных (штольневых или траншейных) — по фор
муле (4.26). Расстояние между зарядами в ряду и между
ярусами определяют по формулам (4.18) и (4.19).
Расчетный удельный расход принимают по
табл. 1.3. Длину ЛНС и показатель действия взрыва для
зарядов первого ряда выбирают исходя из требуемого
объема сброса, конфигурации взрываемого массива и
параметров развала сброшенной породы.
Для расчета возможной длины и высоты развала
следует использовать формулы (4.20) и (4.24).
При двухъярусном расположении зарядов рассто
яние между ярусами принимают в зависимости от
устойчивости и крепости пород по формуле:
=÷
1,3 1,6 ,
bW
()
ÿð í
(4.29)
где bяр— расстояние между ярусами по взрываемому
склону, м;
Wн— длина ЛНС зарядов нижнего яруса, м.
Заряды верхнего яруса рассчитывают на рыхление.
В зависимости от длины ЛНС и показателя дей
ствия взрыва радиус образующей воронки взрыва (м).
2
. (4.30)
nWR +=
1
Развал сброшенной породы имеет максимальную
ширину на расстоянии, равном половине длины разва
ла, считая от центра зарядов.
Ширина развала (м):
Bp=0,7L. (4.31)
Изменение объема сбрасываемой породы при
увеличении значений показателя действия взрыва
n
Относительное возрас-
тание объема сбрасы-
ваемой породы, %
1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 1,5
8 12 15 18 20 23 25 28 30
183
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Базовые нормативы при взрывах на сброс приве
дены для однорядного и одноярусного расположения
зарядов без учета объема пород, образующихся после
взрыва из нагорной части сбрасываемых массивов
(табл. 4.8)
Базовый расход ВВ, кг/1000 м3 грунта
Показатель действия взрыва n
1 1,15 1,25 1,35 1,5
Грунты I–III групп по СНиПу
Грунты IV–VI групп по СНиПу
Грунты VII–VIII групп по СНиПу
184
ë.í.ñ.,
ì
1 2 3 4 5 6
5–25 3500 2600 2300 2200 1900
30 3700 2800 2400 2300 2000
35 3900 3000 2600 2400 2200
40 4100 3200 2700 2600 2300
45 4400 3400 2900 2800 2500
50 4800 3600 3100 3000 2600
55 5100 3900 3400 3200 2800
60 5500 4200 3600 3500 2900
65 5900 4500 3900 3700 3300
70 6400 4900 4200 4000 3500
75 6900 5300 4600 4400 3800
80 7500 5700 5000 4700 4100
85 8000 6100 5300 5000 4400
90 8900 6700 5800 5500 4900
100 10400 7900 6900 6500 5700
5–25 3800 3000 2500 2400 2200
30 4000 3200 2700 2600 2400
35 4200 3300 2900 2700 2500
40 4500 3500 3000 2900 2600
45 4800 3800 3300 3100 2800
50 5200 4100 3500 3300 3000
55 5500 4400 3800 3600 3300
60 5900 4700 4000 3900 3500
65 6400 5100 4400 4200 3800
70 6900 5500 4700 4500 4100
75 7500 6000 5200 4900 4400
80 8100 6400 5600 5300 4800
85 8700 6800 6000 5600 5100
90 9600 7600 6600 6200 5600
100 11300 8900 7700 7300 6600
5–25 5000 3900 3500 3200 2900
30 5300 4200 3700 3400 3000
35 5600 4400 3900 3600 3200
40 6200 4700 4100 3900 3400
45 6400 5000 4400 4200 3700
50 6900 5400 4700 4400 3900
55 7400 5800 5100 4800 4200
Таблица 4.8.
Глава 4. Технология взрывных работ
Окончание таблицы 4.8.
1 2 3 4 5 6
60 7900 6200 5500 5100 4500
65 8500 6700 5900 5500 4900
70 9200 7200 6400 6000 5300
75 10100 7900 6900 6500 5800
80 10800 8500 7500 7000 6200
85 11500 9100 8000 7500 6600
90 12800 10000 8800 8300 7300
100 15000 11800 10400 9700 8600
100 16500 11300 11400 10700 9500
Грунты IX–XI групп по СНиПу
5–255500 4300 3800 3500 3200
30 5800 4600 4100 3700 3300
35 6200 4800 4300 4000 3500
40 6800 5200 4500 4300 370
45 7000 5500 4800 4600 4100
50 7600 5900 5200 4800 4300
55 8100 6400 5600 5300 4600
60 8700 6800 6000 5600 5000
65 9300 7400 6500 6000 5400
70 10100 7900 7000 6600 5800
75 11100 8700 7600 7100 6400
80 11900 9300 8200 7700 6800
85 12600 10000 8800 8200 7300
90 14100 11000 9700 9100 8000
4.5. Обрушение неустойчивых массивов
Под неустойчивыми понимаются нависающие
скальные массивы в бортах крутых склонов, подсечен
ные трещинами бортового отпора, тектоническими или
трещинами напластования, при определенных услови
ях способные к самообрушению. К неустойчивым мас
сивам относят также камни, нависающие над ущельем.
Принудительное обрушение неустойчивых масси
вов целесообразно производить в начальный период
строительства ГЭС и при прокладке шоссейных или
железных дорог вдоль крутого откоса или по самому
откосу.
Обрушение неустойчивых массивов производится
путем подрезки его сверху вниз щелью образованной
контурным взрыванием и путем подбоя понизу. Если
массив имеет большую мощность и сложен крупно
блочными породами, кроме подрезки и подбоя произ
водится также дробление его обрушаемой части заря
дами в скважинах, пробуренных сверху или (при боль
185
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
шой мощности массива) из буровых подземных выра
боток.
При подготовке взрыва необходимо установить:
размеры обрушаемого массива (высота, ширина, мощ
ность); наличие удобных подходов к верху и к основа
нию массива; блочность массива и категорию крепос
ти пород; расположение трещин, отсекающих неустой
чивый массив от основного.
Для выполнения буровых работ на верх массива в
зависимости от рельефа местности бурильщики про
ходят по специально пройденной по косогору тропе.
В массиве разрабатывается полка достаточной шири
ны для установки буровых станков. К основанию мас
сива, с двух сторон которого обычно бурят скважины
подбоя, в зависимости от степени опасности передви
жения по склону делают либо тропы, либо полувыем
ки. При взрывании особо крупных массивов подход к
основанию, а иногда и к средней части массива осу
ществляется штольней. Если обрушается нависающая
часть массива, обычно достаточно пробурить и взор
вать на рыхление один ряд горизонтальных или слабо
наклонных скважин.
Если массив представляет собой небольшой по
высоте блок, отсеченный от основного массива трещи
ной, обычно достаточно одного ряда контурных сква
жин с усиленным зарядом в нижней части (рис. 4.9. а).
При взрывании мощных и крупноблочных массивов,
186
Рис. 4.9. Расположение скважин для обрушения
неустойчивых массивов малой (а) и большой (б)
мощности.
Глава 4. Технология взрывных работ
помимо контурных скважин с верхней площадки, в
массиве бурят веера скважин рыхления (рис. 4.9. б).
При большой высоте и мощности массива с удоб
ных подходов в стороне от массива располагают одну
или две (на разных горизонтах) штольни, из них про
ходят буровые выработки, а из них по границе масси
ва бурят контурные скважины, а в массиве — скважи
ны рыхления. Иногда для улучшения подработки ниж
ней части обрушиваемого уступа бурят дополнительно
несколько шпуров.
Обычно, в первую очередь, взрывают заряды под
боя, через 10–15 мс — заряды контурных скважин и
в последнюю очередь, также через 10–15 мс, — заря
ды рыхления в массиве.
Бурильщики и взрывники должны работать в мес
тах возможных камнепадов — под навесными полка
ми, они должны быть обучены приемам скалолазания,
работы со страховочными веревками.
4.6. Сооружение выемок на косогорах
На выбор метода ведения буровзрывных работ при
сооружении выемок на косогорах большое влияние
оказывает характер рельефа косогора, его геологичес
кие особенности и возможность доступа для подвоза
необходимого оборудования. Косогоры по крутизне
склона подразделяют на три участка: 30–35°; 35–65°
и более 65°. По геологическим условиям различают ко
согоры с малым (до 1 м), большим (свыше 1 м) слоем
делювия (элювия) и с открытым выходом коренных
скальных пород.
Сооружение выемок в скальных породах на участ
ках косогора с крутизной склона до 30° целесообразно
производить с применением взрывов на рыхление. При
крутизне склона до 65° используют взрывы на выброс.
В соответствии с этим и производится выбор мето
да ведения взрывных работ, расчет зарядов и их рас
положение. При сооружении выемок используют обыч
но шпуровые, скважинные и камерные заряды. И толь
ко в отдельных случаях, например при образовании
тропы в коренных скальных породах, применяют на
кладные заряды.
187
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Рис. 4.10. Схема расположения
скважинных зарядов при
сооружении площадки на
косогоре:
1 — скважина;
2 — площадка;
3 — взорванная
порода
Рис. 4.11. Схема поуступной разработки выемки с
применением скважинных зарядов:
I, II, III — контуры развалов породы при взрыве
соответственно верхнего, среднего и нижнего
уступов
В качестве примера на рис. 4.10 показано располо
жение скважинных зарядов при взрыве на выброс, а
на рис 4.11 представлена схема поуступной разработ
ки выемки с применением скважинных зарядов.
Высота откоса при образовании полувыемок взры
вом на обрушение ограничивается обычно 40 м и дол
жна превышать ширину площадки не менее чем в
2 раза. При этом откосные скважины закладываются в
188
плоскости откоса полувыемки через 3–4 м в зависи
Глава 4. Технология взрывных работ
мости от текстурных особенностей разрушаемого мас
сива. Высота уступов принимается равной 7 м. При
расчете линий наименьшего сопротивления (W1, W2,
W3) учитываются параметры развала. Зная глубину
скважины и длину забойки, можно определить массу
заряда ВВ в скважине. Расстояние между скважинами
определяется из расчета удельного расхода ВВ на
сброс — 1,5–2,5 кг/м3. Взрывание зарядов производит
ся порядно короткозамедленным способом, с интерва
лом замедления 10, 15, 20, 35 мс.
Необходимо отметить, что взрывные работы на
косогорах следует выполнять, соблюдая особую осто
рожность. Рабочие должны пользоваться альпинистс
кими методами перемещения и страховки.
4.7. Рыхление мерзлых грунтов
Для рыхления мерзлых грунтов в зависимости от
горногеологических и горнотехнических условий при
меняют шпуровые и скважинные заряды. При мощно
сти слоя мерзлоты до 1,5 м заряды размещают в шпу
рах, при большей мощности — в скважинах.
Рациональный диаметр заряда (мм):
, (4.32)
∆= /50
KWd
m
где W — мощность взрываемого слоя мерзлоты, м;
— плотность заряжания, кг/дм3;
∆
Kм— расчетный удельный расход ВВ, кг/м3.
Значения Км при взрывании мерзлых грунтов
Мерзлая глина и строительный
мусор
Моренный суглинок с глиной 0,6–0,7
Песчаные и растительные грунты 0,4–0,6
0,7–0,9
В зависимости от температуры грунтов, их катего
рии льдистости и показателя простреливаемости значе
ния Км следует принимать по классификации Между
ведомственной комиссии по взрывному делу (табл. 4.9).
Расстояние между зарядами в ряду равно (0,85 ÷ 1,3)W,
а между рядами (0,85 ÷ 1)W.
189
Часть 2. Методы и параметры проведения взрывных работ
Длина заряда должна составлять 2/3 глубины
шпура или скважины. Шпуры и скважины недобури
вают до талого грунта на 2–3 диаметра заряда, если
мощность слоя мерзлоты больше 1 м; при меньшей
глубине промерзания шпуры бурят до талого грунта.
Инициирование зарядов производится с помощью
детонирующего шнура или электродетонаторов (кап
сюлейдетонаторов).
Таблица 4.9.
Классификация мерзлых песчано&глинистых пород
по взрываемости
3
190
Категория взрываемости,
наименование и вид
пород
Легковзрываемые
Сезонно-мерзлые (СМ П)
и многолетнемерзлые
(ММП) растительного
слоя, песчаные и супесчаные со степенью
водонасыщения до 0,5 и
выше 0,9 полной влагоемкости
Средневзрываемые
СМП и ММП растительного слоя, песчаные и
супесчаные со степенью
водонасыщения от 0,5 до
0,8 полной влагоемкости
СМП и ММП моренные,
обломочные, гравийные
с песчаным и супесчаным заполнителем
СМП и ММП глинистые
и суглинистые, а также
моренные, обломочные и
гравийные с глинистым
заполнителем
Трудно взрываемые
СМП и ММП глинистые
и суглинистые, моренные, обломочные, гравийные с глинистым
заполнителем
Температура,
0
Ñ
0 и ниже Сильно льди-
Òî æå
>>
–5 è íèæå
0–5
Категория
льдистости
стые (содержа-
ние льда свыше
50%)
Льдистые
(содержание
ëüäà 25–50%)
Òî æå
>>
Слабо льдистые
(содержание
ëüäà äî 25%)
/êã
3
Показатель про-
стреливаемости,
äì
Рекомендуемый
удельный расход
ВВ при взрывании
0,6–0,8
0,6–0,8
0,6–0,8
0,8–1,1
на рыхление, кг/м
14–35 0,4–0,6
14–35
11–32
23–55
35–70