4.2.2.4. Методы ведения взрывны работ

2.1 Классификация методов ведения взрывных работ

Организация взрывных работ производится с разрешения органов Роснадзора РФ, горнотехнической инспекции, министерства (ведомства).

На право хранения взрывных материалов (ВМ) в складе и сейфах предприятия и организации должны иметь письменное разрешение управлений милиции республик, УВД краев, областей, городов.

Разрешение на приобретение ВМ выдается республиканскими, краевыми, областными, городскими и районными органами милиции.

Выполнение взрывных работ разрешается лицам, имеющим Единую книжку взрывника или Единую книжку мастера-взрывника, под руководством лиц, имеющих законченное горнотехническое образование или право руководства взрывными работами.

В зависимости от формы, величина и способа размещения заряда по отношению к взрывному объекту взрывные работы делятся на следующие основные классы: наружные, шнуровые, скважинные, котловые и камерные.

Метод наружных зарядов эффективен, когда невозможно или неэ­кономично бурить шпуры при дроблении негабарита, валуна, при ведении дноуглубительных работ.

Метод шпуровых зарядов используется при сооружений траншей под трубопроводы, при отбойке пород, укладке кабеля связи а горах, при дроблении фундаментов, дроблении материала и породы в стеснен­ных условиях строительных площадок.

Самой распространенной на карьерах является отбойка пород и полезного ископаемого скважинными зарядами, которые применяются также для сооружения каналов и траншей.

Для взрывания больших объемов горных пород на выброс, или дробление служит метод камерных зарядов. Рассмотрим каждый из методов отдельно.

Метод накладных (наружных) зарядов состоит в том, что определенное количество ВВ размещают на поверхности взрываемого объекта. Этот метод является самым простым и применяется главным образом для дробления негабарита, рыхления грунта.

Метод накладных зарядов целесообразно применять, когда стоимость бурения чрезмерно высока или отсутствует необходимое оборудование, причем метод прост и дает возможность ведения взрывных работ в труднодоступных местах, таких, как зависшие куски породы и пр.

Для обеспечения лучшего дробления негабарита ВВ укладывают плоско, чтобы увеличить площадь соприкосновения с взрываемым объектом и покрывают забойкой слой которой должен быть не меньше одной двух толщин заряда.

Наружные заряды взрыва­ются обычно огневым способом или с помощью детонирующего шнура. Реже используют электрический способ взрывания

Масса накладного заряда ВВ (кг)

Q_н=q₀V, (6)

где q_{о –} удельный расход ВВ для дробления породы накладными зарядами ,принимаемый для скальных пород 1.5-3 кг/м³;

V – объем разрушаемого негабарита, м³.

Удельный расход ВВ q₀ в зависимости от коэффициента крепости пород f приведен ниже.

F…………. 5 5-9 10-14 15-20

q₀, кг/м³ … <1.3 1.3-1.5 1.6-1.8 1.8-2.2

В последнее время за рубежом для наружных зарядов ста­ли применять специальные плоские заряды пластичных ВВ. Такие заряды, называемые пластырными, плотно прижима­ются к поверхности куска, что повышает эффект взрыва.

Методом шпуровых зарядов называется такой метод, при котором заряд ВВ размещается внутри подлежащего разрушению объекта в углублении цилиндрической формы диаме­тром до 75 мм и длиной до 5 м.

Метод шпуровых зарядов применяется при раздельной (се­лективной) выемке и малой мощности месторождения полез­ного ископаемого, при добыче крупных блоков строительного и отделочного камня, разработке особо ценных полезных ископаемых, когда требуется сохранить структуру ископаемого или не допускать излишнего его измельчения, для дробле­ния негабаритов, рыхления грунтов и мерзлоты, при корчевке пней, проведении открытых и подземных выработок.

Заряжание шпуров производится натренированными или россыпными ВВ. Коэффициент заряжания шпуров колеблется от 0,3 до 0,8. Этот метод является самым дорогостоящим из всех методов, при которых заряд ВВ помещается внутри разрушаемого объекта. Он требует высокого удельного расхода ВВ и больших трудовых затрат на бурение шпуров.

Метод имеет неоспоримые преимущества: относительно лучшие дробление породы за счет более равномерного распределения взрыв­чатого вещества во взрываемом массиве, простое и легкое буровое оборудование, маневренность.

Метод скважинных зарядов рыхление скальных пород осущест­вляется посредством расположения зарядов взрывчатого вещества в скважинах, диаметр которых более 75 мм, а длина более 5м. Скважины, как и шпуры, бывают вертикальные, наклонные и горизонтальные (рис. 1 а, б, в).

Этот метод широко применяется в трубопроводном строительстве.

б в

Рис. 1. Схема расположения шпуров (скважин) при дроблении породы:

а – вертикальное; б – наклонное; в – горизонтальное; 1 – провода;

2 – забойка, 3 – электродетонатор, 4 – заряд ВВ

Метод котловых зарядов является разновидностью метода шпуровых и скважинных зарядов. Сущность его заключается в том, что в донной части шпура или скважины путем взрывания (иногда неоднократного) небольшого заряда ВВ образуются расширения-котлы для размещения в них основного заряда ВВ. Применение котловых зарядов (рис. 2) позволяет уменьшить объем буровых работ, отнесенный к единице объема заряда ВВ, получить концентрированный заряд. Этот метод обычно применяется при отсутствии мощного бурового оборудования и при наличии сильнотрещиноватых пород. Однако производство предварительных взрываний требует охлаждения пород в котле перед заряжанием и значительных трудовых затрат на его образование.

Рис. 2. Размещение котлового заряда в массиве горных пород:

1 -детонирующий шнур; 2 – забойка; 3 – шашка-детонатор; 4 – заряд ВВ

Величина котлового заряда

Q_k=qWp³, (7)

где q – удельный расход ВВ, кг/м³; W - расчетная л.н.с. (кратчайшее расстояние от центра заряда до открытой поверхности), м.

Расстояние между котловыми зарядами принимают в пределах (1,8-1,5)W_р в зависимости от требуемой степени дробления.

Величина прострелочного заряда для создания котла

Q_пр=Q_к/(П_прρ_вв), (8)

где П_пр – показатель простреливаемости породы, дм³ /кг;

ρ_вв – плотность заряда в котле, кг/дм³; n – показатель степени, равный порядковому номеру простреливания.

Показатель простреливаемости для пород с различным ко­эффициентом крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова имеет следующие значения:

f…………. 8-14 5-7 4-5 1.5-3

П_пр………. 1-5 7-10 10-20 100-200

Заряжать скважины для повторной прострелки разрешается не ранее чем через 15 мин для аммонитов и не ранее чем через 30 мин для остальных ВВ.

17