Основные параметры сейсмобезопасности взрывных работ

Сейсмическое действие взрыва зависит от массы одновременно взрываемого заряда ВВ, характера затухания сейсмических волн на определенном расстоянии от места взрыва и условия их взаимодействия на границе раздела различных сред.

Обеспечение сейсмической безопасности при эксплуатации различных зданий и сооружений в указанных зонах означает создание при взрыве таких условий, при которых в результате воздействия сейсмовзрывных волн повреждения либо не допускаются полностью, либо допускаются в пределах, не нарушающих нормальную эксплуатацию этих зданий и сооружений.

Общий критерий сейсмической безопасности охраняемых при промышленных взрывах от разрушений зданий и сооружений, горных выработок и массивов – допустимая скорость колебаний.

Допустимая скорость колебаний – такая скорость, при которой полностью гарантировано сохранение зданий или сооружений, а их деформации не превышают прогнозируемые. Она зависит от конструктивных особенностей, строительных материалов, назначения, физического состояния и сроков службы зданий или сооружений.

При определении допустимых параметров колебаний грунтов или горных пород в основании гражданских зданий или сооружений критерий безопасности - деформация в перегородках, трещины на стыках панелей и блоков.

Критическая скорость колебаний – это такая предельно допустимая скорость, при реализации которой в массиве пород сохранность зданий или сооружений может быть гарантирована с вероятностью не выше 0,5.

Проведение взрывных работ разрешается только при допустимых скоростях колебаний, в отдельных случаях (при ликвидации аварийных ситуаций) однократный взрыв при предельной скорости колебаний.

Предварительное определение допустимых и предельных (критических) скоростей колебаний для гражданских и промышленных зданий и сооружений осуществляется на основании 12-балльной шкалы. Сейсмические колебания от I до V баллов не причиняют вреда сооружениям, а больше - от VI до XII - причиняют, поэтому по техническим условиям они недопустимы. Для обеспечения полной безопасности сооружений предельные колебания должны быть снижены на один балл. I балл – колебания отмечаются только приборами, XII баллов – большие разрушения и обвалы.

Допустимая скорость колебаний зависит от назначения и состояния зданий и сооружений того или иного класса.

I класс - особо ответственные здания и сооружения, исторические и архитектурные памятники, ведение взрывных работ вблизи которых возможно лишь в исключительных (аварийных) случаях по специальным проектам и согласованиям.

II класс - сооружения промышленного назначения большой важности с большим скоплением людей, жилые дома.

III класс - сооружения промышленного и служебного назначения небольших размеров.

IV класс - здания промышленного и гражданского назначения с ценными и дорогостоящими машинами и приборами, нарушение которых не угрожает жизни и здоровью людей.

Наиболее характерными деформациями, наблюдаемыми в зданиях при действии взрыва, являются трещины в несущих конструкциях, расслоение кирпичной кладки, нарушение связей между отдельными элементами.

В зданиях и сооружениях, имеющих антисейсмические усиления, серьезных деформаций в несущих элементах не наблюдается, поэтому все антисейсмические мероприятия относятся к зданиям и сооружениям без специальных антисейсмических усилений. В таких зданиях происходит повреждение конструкций, расположенных вдоль распространения волн; особенно значительны нарушения в зданиях и сооружениях, имеющих сложную форму и переменную жесткость.

Колебания зданий, плохо построенных, неправильно спроектированных или эксплуатируемых, при многократном последовательном воздействии сейсмических колебаний приводят к остаточным деформациям конструкций, их накоплению и, в конечном счете, к разрушению.

Задача обеспечения сейсмической безопасности при взрывах в промышленных условиях включает решение задач:

1. предварительную оценку или прогнозирование основных параметров сейсмических волн;

2. установление критических значений максимальных скоростей для конкретных зданий и сооружений с учетом их особенностей;

3. определение объема и характера мероприятий, необходимых для обеспечения сейсмической безопасности.

Требования к организации массовых взрывов на земной поверхности

К массовым взрывам относят взрывание смонтированных в общую взрывную сеть двух и более скважинных зарядов независимо от протяженности заряжаемой выработки, а также единичных зарядов в выработках более 10м.

Массовые взрывы на земной поверхности осуществляют по проектам, состоящим из технического расчета со схемой расположения скважин и графическими материалами, таблиц параметров взрывных работ и распорядка проведения массового взрыва.

При одинаковых горнотехнических и гидрогеологических условиях по согласованию с органом Госгортехнадзора допускается проводить массовые взрывы по типовым проектам.

Типовой проект производства буровзрывных работ выполняется на основе утвержденного проекта разработки месторождения, результатов экспериментальных и промышленных взрывов, научно-технических разработок, требований Единых правил безопасности при взрывных работах.

Рабочие чертежи проекта составляют на основе проекта организации строительства, технического проекта, планов работы строительно-монтажных организаций, чертежей объектов, технического задания на разработку проекта, результатов промышленных и опытных взрывов, данных технической литературы и производственного опыта, требований Единых правил безопасности при взрывных работах.

Типовой проект (проект производства буровзрывных работ, рабочие чертежи) подлежит утверждению техническим руководителем предприятия и вводу в действие приказом руководителя предприятия (строительства). В приказе должны быть предусмотрены меры оповещения о массовых взрывах персонала предприятия (строительства), населения и работников других предприятий, расположенных в опасной близости от мест взрывных работ, и в необходимых случаях, также органов местной власти.

Сведения, приводящиеся в типовом проекте:

1. ситуационный план с указанием границ карьерного поля, объектов строительства, зданий, сооружений, линий электропередачи и коммуникаций, находящихся в пределах максимальной опасной зоны;

2. краткие геологическая и гидрогеологическая характеристики пород и полезных ископаемых, их классификация по крепости, трещиноватости, буримости, взрываемости; технологические условия (ширина рабочих площадок, высота уступов);

3. методики и общие расчеты параметров буровых и взрывных работ; обоснование выбора диаметров шпуров и скважин, взрывчатых веществ и средств инициирования, средств механизации буровзрывных работ, взрывных и контрольно-измерительных приборов;

4. способы взрывания;

5. схемы взрывной сети;

6. конструкции зарядов и боевиков (промежуточных детонаторов);

7. методика расчета интервалов замедлений и принятые интервалы;

8. параметры расположения скважин на уступах; расходные коэффициенты и расчетные показатели взрывов (удельный расход взрывчатых веществ, выход горной массы с 1 погонного метра скважины и др.);

9. методика расчета безопасных расстояний, регламентированных Едиными правилами безопасности при взрывных работах;

10. типовой паспорт дробления негабаритов;

11. меры безопасной организации буровых и взрывных работ;

12. система оповещения заинтересованных предприятий;

13. требования к порядку вывода людей за пределы запретных и опасных зон;

14. мероприятия по технике безопасности, в том числе приводятся методика расчета укрытий людей в пределах опасных зон, типовые порядок и организация работ по ликвидации отказавших зарядов.

На каждом предприятии разрабатывают документ, регламентирующий дату и время производства взрывов, который подлежит утверждению техническим руководителем предприятия после согласования с заинтересованными организациями.

Технический расчет и схема расположения скважин состоят из пояснительной записки с расчетами и графической документации. Эти документы составляются с учетом фактических горных, геологических и гидрогеологических условий, а также указаний маркшейдерской (геодезической) службы и результатов предыдущих взрывов. Для составления схем используются планшеты горизонтов, на выкопировках из которых указываются точки расположения скважин.

Точки расположения скважин должны быть вынесены на местности. После бурения скважин согласно проекту массового взрыва проводится маркшейдерская съемка обуренного блока и составляется план с указанием фактического положения уступов и скважин. На план наносится или составляется в виде самостоятельного документа таблица параметров взрывных работ, в которой указываются расчетные данные. В ходе заряжания в таблице проставляются фактические параметры.

Подготовленный блок после маркшейдерской съемки передается согласно акту на взрывной участок для дальнейшего выполнения работ. Здесь составляется распорядок массового взрыва, который утверждается техническим руководителем карьера.

Ответственный руководитель массового взрыва обязан организовать ознакомление работников с документами по взрыву, довести до них порядок его подготовки и проведения, объяснить необходимые меры безопасности.

Доставленные на место проведения взрывных работ взрывчатые вещества размещаются у заряжаемых скважин в количествах и наименованиях, определенных расчетом. Находящиеся на блоке взрывчатые материалы и заряженные скважины находятся под охраной.

По окончании монтажа взрывной сети ответственный руководитель массового взрыва, проверяет соответствие монтажа взрывной сети проектным схемам коммутации, надежность узлов и соединений, правильность установки замедлителей. Обнаруженные дефекты устраняются.

Руководитель взрыва, получает письменные донесения лиц, ответственных за заряжание и подготовку к взрыву блоков, за охрану опасной зоны и выставление постов, а также за вывод людей с территории опасной зоны. Затем дает указание о подаче боевого сигнала.

Не ранее чем через 5 мин после взрыва ответственный руководитель взрыва организует осмотр взорванных блоков и принимает меры, предотвращающие отравление газами проверяющего персонала. При отсутствии отказов скважинных зарядов ответственный руководитель взрыва дает указание о подаче сигнала «Отбой». По этому сигналу посты охраны опасной зоны снимаются. Допуск людей в карьер и к месту взрыва проводится согласно порядку, принятому на предприятии. Осуществляется контроль за наличием отказов после массового взрыва.