4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВА И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПРИ РЫХЛЕНИИ ПОРОД НА НОВОСТРОЙКАХ
Взрывные работы при сооружении горизонтальных и слабокосогорных выемок с применением скважинных зарядов
4.1. Перед началом ведения буровзрывных работ поверхность участка трассы в пределах объекта должна быть подготовлена организацией-заказчиком взрывных работ для перемещения и установки буровых машин и компрессоров.
Нескальные и слабые скальные грунты, прикрывающие коренные скальные массивы, должны быть предварительно разрыхлены и убраны с участка взрывных работ.
4.2. Объем взрываемой в один прием скальной породы для работы экскаватора или погрузчика рекомендуется принимать равным или кратным недельной выработке соответствующей погрузочной машины.
В летних условиях при необходимости заряжания вслед за бурением при рыхлении вечномерзлых грунтов указанный объем следует определять с учетом имеющихся в наличии типов ВВ и СВ, а также времени вторичной смерзаемости.
4.3. Разработку выемок глубиной более 10 м следует выполнять послойно в несколько проходок (по глубине выемки). Неглубокие выемки (до 2,5 м) или их участки для достижения хорошего дробления породы и проработки подошвы рекомендуется взрывать скважинами малого диаметра.
4.4. На строительных объектах с большим объемом взрывных работ процессы погрузочно-разгрузочных и зарядных работ следует механизировать. Применяемое зарядное оборудование (обязательное приложение 2) должно быть допущено Проматомнадзором СССР к постоянному применению, эксплуатация его производится по специальной инструкции, разработанной заводом-изготовителем.
4.5. Для выполнения взрывных работ, в зависимости от специфических условий (дробимость грунта, горногеологические и гидрогеологические данные, температура окружающего воздуха и др.) и технико-экономических характеристик ассортимента ВВ, используются взрывчатые вещества, приведенные в обязательном приложении 3.
4.6. Параметры буровзрывных работ при сооружении выемок на новостроящихся объектах (выемках) подбираются в зависимости от степени взрываемости грунта, его крепости и трещиноватости.
Основными расчетными параметрами взрыва при данном диаметре заряда являются: масса заряда Q, расстояние между скважинами aP и между рядами b, величина перебура l и забойки lЗ.
Диаметр скважинных зарядов рыхления для достижения необходимой степени дробления при наименьшем разрушении откосов и разбросе породы, а также для лучшего использования обмена скважин следует принимать в породах IV- Х групп не больше 160 мм, а в труднодробимых породах - 105112 мм.
Расчетное расстояние между скважинами при квадратной сетке их размещения определяется по формуле
 (1)
где аР - расстояние между скважинами при квадратной сетке их размещения, м; Р - вместимость 1 м скважины, кг/м (обязательное приложение 4); q - расчетный расход ВВ, кг/м3 (определяют по обязательному приложению 5).
Величину q при этом следует принимать:
наименьшей при взрывании легкодробимых (независимо от группы) грунтов: сильно выветрелых, плитчатых, тонкослоистых и сильнотрещиноватых, разделенных на отдельности размером до 0,5 м; с выраженным кливажем и рассланцованных или сильно окварцованных, а также метаморфизированных - типа порфиритов, кварцитов и им подобных;
средней при взрывании среднедробимых с небольшой вязкостью грунтов VI-IX групп: средне- и крупнослоистых, слаботрещиноватых;
наибольшей при взрывании труднодробимых с большой вязкостью грунтов VI-Х групп: средне- и крупнослоистых, слаботрещноватых, разделенных на отдельности размером 0,8-2,0 м.
При использовании ВВ, отличающихся от аммонита 6ЖВ, расчетный расход их q, принимаемый по приложению 5, следует умножать на соответствующие переводные коэффициенты е (обязательное приложение 6).
Величина заряда ВВ в скважине QС (кг) определяется по формуле
 (2)
где li - длины участков заряда с ВВ одинаковой плотности, м; Pi - количество ВВ данной плотности в 1 пог. м скважины, кг; m - число участков заряда (в скважине) с ВВ разной плотности.
При недостаточности сведений о свойствах грунтов для определения показателя их взрываемости расчетную величину расстояния между скважинными зарядами "а" или величину линии сопротивления по подошве "W" (м) определяют по формуле
0211S10-11914
 (3)
где КП - коэффициент перебура, принимается равным 0,25-0,35; lП - длина перебура, м; qВ - расчетный удельный расход ВВ, принимаемый равным 2/3 от значения q (обязательное приложение 7) при взрывании в условиях одной открытой поверхности и равным 1/3 от значений q при уступной отбойке.
Длина перебура принимается (810) диаметров скважины (dСКВ). Длина забойки принимается, как правило, 22dСКВ.
При необходимости снизить разлет и развал взорванной породы длина забойки может увеличиваться до 40dСКВ.
Число рядов основных скважинных зарядов в поперечном сечении выемки определяется по формуле
NЗ=В/аР+1, (4)
где NЗ - число рядов основных зарядов; В - ширина выемки в уровне основной площадки земляного полотна или в уровне взрываемого слоя грунта, м.
При определении числа NЗ следует так откорректировать величину аР, чтобы крайние основные заряды помещались точно в основании откосов выемки.
4.7. В выемках глубиной более 4-6 м при крутизне откосов менее 1 : 0,2, разрабатываемых без предварительного щелеобразования, кроме основных скважинных зарядов рыхления необходимо закладывать заряды в откосные скважины (рис. 2) для рыхления грунта по всему сечению выемки и снижения объема доработок.
4.8. Откосные скважины располагают наклонно (см. рис. 2, б) при крутизне откоса до 1 : 0,33 и вертикально - в случае более пологих откосов (см. рис. 2, а).
4.9. При четном числе скважин в поперечном сечении выемки и продольно-порядном короткозамедленном взрывании два центральных ряда скважин должны располагаться сближенно или с небольшим наклоном к вертикальной осевой плоскости выемки так, чтобы угол схождения этих скважин составлял не менее 10-15° (рис. 3).
4.10. При разработке выемок в слабых или неустойчивых грунтах короткими участками скважинам необходимо придавать наклон, соответствующий боковой поверхности образуемого уступа, и взрывать их поперечными рядами (рис. 4).
4.11. Для рыхления грунта в выемке до уровня основной площадки земляного полотна скважины необходимо бурить ниже проектных отметок, т. е. с перебуром.
Величину перебура скважин l устанавливают в зависимости от выбранного ВВ, прочности грунта и удаления скважин от обнаженной поверхности в уровне основной площадки земляного полотна (см. рис. 3), или от расстояния вП между разновременно взрываемыми рядами скважин.
В крепких слаботрещиноватых грунтах IX-XI групп при взрывании выемки зарядами из аммонита 6ЖВ для первого ряда скважин l=0,4аР, а для остальных рядов l=0,4вП, в грунтах средней прочности (VII-VIII) для первого ряда скважин l=0,3вП, для остальных l=0,3вП; в некрепких грунтах (V-VI групп) величину перебура необходимо снижать для скважин первого ряда до l=0,2вП.
0211S10-11914
Рис. 2. Расположение вертикальных (а) и наклонных (б) откосных скважин в поперечном профиле выемки:
l - участок основных зарядов
0211S10-11914
Рис. 3. Расположение основных скважинных зарядов в поперечном профиле выемки при четном числе рядов
0211S10-11914
Рис. 4. Схема расположения скважин в неустойчивых породах при лобовой разработке выемки:
а - поперечный разрез; б - продольный разрез
При разработке выемок в грунтах, сложенных из слабосцементированных горизонтальных слоев или включающих нескальные прослойки в уровне подошвы выемки, скважины следует бурить без перебура.
4.12. Короткозамедленное взрывание скважинных зарядов осуществляется электродетонаторами короткозамедленного взрывания или пиротехническими реле КЗДШ.
В зависимости от технологии разработки и взрывания выемки следует применять следующие основные схемы расположения и замедления взрыва скважинных зарядов ВВ:
продольно-порядные схемы КЗВ (рис. 5) - при разработке выемок глубиной до 4 м с продольными проходками экскаватора или при взрывании их в один прием;
поперечно-порядные схемы КЗВ (рис. 6) - при разработке выемок шириной в основании до 10 м и выемок в легкодробимых грунтах при лобовой проходке их по всей ширине и взрывании короткими участками;
поперечно-врубовые схемы КЗВ (рис. 7) - при разработке выемок более 10 м в основании при лобовой проходке их по всей ширине и взрывании короткими участками.
Врубовые заряды, взрываемые ранее других (на рис. 5 и 7 ряды врубовых зарядов отмечены крестиками), должны быть усилены за счет:
уменьшения расстояния аР или вП на 2025%;
наклонного расположения (на рис. 5 - показано пунктиром);
увеличения диаметра скважин до 150 мм;
применения более плотных и мощных ВВ.
При применении продольно-порядковых схем КЗВ скважины в смежных рядах следует располагать в шахматном порядке.
0211S10-11914
Рис. 5. Продольно порядные схемы КЗВ:
а - для выемки на косогоре; б - для выемки на равнинном участке; 1, 2, 3, 4, 5 - очередность взрывания рядов скважин
0211S10-11914
Рис. 6. Поперечно-порядная схема КЗВ:
1, 2, 3, 4, 5 - очередность взрывания рядов скважин
В этих случаях проектные расстояния между скважинами в ряду следует принимать в 1,2-1,6 раз больше, чем расстояния между рядами зарядов аР (большие значения аР относятся к случаям взрывания труднодробимых грунтов).
При использовании поперечно-врубовых схем КЗВ (см. рис. 7) скважины следует располагать по квадратной сетке со стороной квадрата, равной аР, кроме двух центральных рядов скважин - при трапециевидном врубе, или трех - при клиновом врубе; расстояние между указанными центральными рядами может быть меньше.
Для увеличения или уменьшения "развала" взорванного грунта сетку скважин следует принимать прямоугольной с соотношением сторон 1:1,21:1,3, располагая меньшую сторону соответственно вдоль или поперек оси выемки.
4.13. Интервал замедления (, мс) определяют по формуле
=КСаК, (5)
где КС - коэффициент, учитывающий свойства и строение взрываемого грунта, изменяющийся в пределах от 3 до 6; величина КС зависит от скорости упругой волны в образце грунта и может быть определена по табл. 8; аК - кратчайшее расстояние между соседними разновременно взрываемыми скважинами, м.
0211S10-11914
Рис. 7. Поперечно-врубовые схемы КЗВ:
а - с треугольным врубом; б - с трапециевидным врубом; 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - очередность взрывания скважин
Таблица 8
Скорость упругой волны в образце, м/сек
|
6000
|
5000
|
4000
|
3000
|
Значение коэффициента КС
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Типичные примеры грунтов
|
Кварциты, габбро, порфириты, сланцы кристаллические, диабазы - слаботрещиноватые
|
Граниты, мраморы, гнейсы - слаботрещиноватые
|
Доломиты, сланцы глинистые - плотные
|
Известняки, песчаники - плотные
|
Примечание. В трещиноватых и выветрелых в разной степени грунтах скорость упругой волны в 1,5-3 раза меньше приведенных величин, поэтому значение КС следует соответственно увеличивать.
Рациональные схемы взрывных сетей при короткозамедленном взрывании приведены на рис. 8-11.
0211S10-11914
Рис. 8. Схема взрывной сети для КЗВ при одном ряде скважинных зарядов:
1 - ДШ; 2 - скважина; 3 - откос уступа
0211S10-11914
Рис. 9. Схема взрывной сети при нескольких рядах скважинных зарядов, взрываемых с замедлением по рядам:
1 - ДШ; 2 - скважина; 3 - откос разрабатываемого слоя породы
0211S10-11914
Рис. 10. Взрывная сеть при поперечно-врубовой схеме КЗВ:
1 - ДШ; 2 - скважина; 3 - откос разрабатываемого слоя породы
0211S10-11914
Рис. 11. Схема взрывной сети при нескольких рядах зарядов, взрываемых с замедлением по рядам с применением КЗДШ:
1 - скважина; 2 - ДШ; 3 - откос разрабатываемого слоя породы
4.14. В качестве источника тока для взрывания электродетонаторов следует применять стандартные конденсаторные взрывные машинки или минные станции.
Инициирование взрыва ДШ в поверхностной части сети следует производить от двух последовательно соединенных электродетонаторов, связанных вместе.
При наличии блуждающих токов в районе взрываемого объекта необходимо применять для короткозамедленного взрывания пиротехническое реле.
|
