Обрушение неустойчивых частей массивов

Под неустойчивыми понимаются нависающие части скальных массивов в крутых склонах, подсеченные тектоническими трещи­нами или трещинами напластования, или крупные глыбы, способ­ные к самообрушению.

Принудительное обрушение неустойчивых частей массивов производится путем подрезки его сверху вниз контурными сква­жинами или путем подбоя понизу. Если массив имеет большие размеры и состоит из крупных блоков, производится также дроб­ление его обрушаемой части зарядами в скважинах, пробуренных сверху или (при большой мощности массива) из буровых подзем­ных выработок.

На взрывное обрушение неустойчивых частей массива состав­ляется специальный проект.

Для выполнения буровых работ в верхней части массива раз­рабатывается полка для установки буровой рамы (при использовании

Рис. 15.2. Расположение скважин для

обрушения неустойчивых массивов:

а — малой мощности; б — большой мощ­ности

станков БМК-4) или го­ризонтальной трубы, укреплен­ной на забетонированных в почву стойках (при использо­вании станков НКР-100М). В ос­новании массива, с двух сто­рон которого бурят скважины подбоя, прокладывают тропы или полувыемки. Если массив представляет собой небольшой по высоте разби­тый трещинами блок, обычно достаточно одного ряда контурных скважин с усиленным зарядом в нижней части (рис. 15.2, а). При взрывании мощных и крупноблочных массивов кроме кон­турных скважин с верхней площадки в массиве бурят скважины рыхления (рис. 15.2, б).

Обычно в первую очередь взрывают заряды подбоя, через 10—15 мс — заряды контурных скважин и в последнюю очередь, также через 10—15 мс, — заряды рыхления в массиве,

Бурильщики и взрывники должны работать обязательно в ка­сках, а в местах возможных камнепадов — под навесными пол­ками, они должны быть обучены приемам скалолазания, работа со страховочными веревками.

ВЗРЫВНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ КАМУФЛЕТНЫХ ПОЛОСТЕЙ

Этот метод применяется при сооружении подземных емкостей для хранения жидкостей и газов, ям под столбы и опоры.

Сущность работы по образованию камуфлетных полостей заключается в том, что в скважине или шпуре на требуемой глу­бине размещают и взрывают заряд ВВ. При этом в массиве обра­зуется камуфлетная полость. Образование полостей целесооб­разно только в пластичных породах (глинах, суглинках), имеющих показатель простреливаемости свыше 100 дм³/кг.

Для выполнения работ необходимо опытным взрывом уточнить показатель простреливаемости пород П_пр, в которых предпо­лагается выполнить взрывы. Если выше пласта, в котором наме­чено образовать полости, расположены сыпучие или неустой­чивые породы, бурение скважин следует вести с полной обсадкой металлическими трубами, чтобы исключить возможность прорыва неустойчивых грунтов в созданную взрывом полость.

При образовании камуфлетных полостей составляется проект на взрыв. Массу заряда рассчитывают по формуле

Q=V_п/П_пр,

где V_п — проектный объем полости, дм³.

Определяют минимально допустимую глубину заложения рас­четного заряда по формуле

W_min≥2³√Q/q_p,

где q_р — расчетный удельный расход ВВ на единицу объема нормальной воронки взрыва (см. табл. 1.5).

Если принятая глубина заложения заряда меньше минимально допустимой величины, т. е. W_пр‹W_min, то применяют несколько прострелок, для чего определяют допустимую массу заряда по формуле

Q_д≤qрW ³_min/8.

После этого определяют необходимое число прострелок

N_пр=Q/Q_д,

округляя полученное число до большего целого числа.

При первой прострелке заряд может быть насыпным или в виде патрона-боевика. При многократной прострелке каждый после­дующий заряд готовится в виде одного патрона-боевика. При по­следовательной прострелке интервал между взрывами должен быть не менее 15 мин для ВВ II группы и 30 мин для ВВ других групп.

Высота забойки над прострелочным зарядом должна быть не менее удвоенной его длины.

При образовании камуфлетных полостей под сваи массу за­ряда рассчитывают по формуле

Q=R³/0,24П_пр,

где R— проектный радиус уширенной пяты сваи или радиус котла, дм.

Прострелку производят сосредоточенными зарядами в виде патронов-боевиков. Взрывание — электрическое.

Последовательность работ при установке свай на камуфлетные расширения, заполненные бетоном, показана на рис. 15.3. При строительстве ям под столбы и опоры по оси трассы в точках установки столбов бурят скважины, в них взрывают удлиненные заряды, расширяя скважину до требуемого диаметра. Так как диаметр получаемой ямы пропорционален диаметру заряда, то диаметр заряда

d₃=√D²_п/П_прρ,

где D_п — требуемый диаметр полости, дм; ρ — плотность ВВ в заряде, кг/дм³.

При использовании стандартных патронов диаметром 32 мм два патрона соответствуют расчетному диаметру заряда 45 мм,

Рис. 15.3. Последовательность работ по сооружению свай:

I — бурение скважины и заряжание для прострелки; II — простреливание; III — за­полнение котла бетоном; IV — вибропогружение сваи в бетон

три патрона — 55 мм, четыре — 64 мм, пять патронов — 71 мм. Если расчетный диаметр меньше 32 мм, то применяют рассредото­чение заряда таким образом, чтобы масса 1 м рассредоточенного заряда соответствовала расчетному диаметру.

Диаметр скважины применяют в 1,5 раза большим рассчитан­ного диаметра заряда. Глубина скважины должна на 10 % пре­вышать проектную глубину выемки. В летний период принимают длину забойки l_заб⁼ 20d₃, а длину заряда l₃ = 20 d₃. Зимой, при наличии мерзлоты, когда необходимо разрушить мерзлый слой, длину заряда принимают равной длине скважины, т. е.

l₃ =L.

Массу заряда (кг) определяют по формуле

Q=0,785d² ₃l₃р.

Конструкция заряда принимается в виде гирлянды патронов, к которой сбоку привязана нить детонирующего шнура. Заряд опускают в скважину на шпагате или на деревянной рейке.

Пространство между зарядом и стенками скважины должно засыпаться мелкой забойкой. Взрывание — огневое или элек­трическое.

ПОСАДКА НАСЫПЕЙ НА БОЛОТАХ

При посадке насыпей на твердое дно торфяных болот при пере­сечении их строящимися шоссейными и железнодорожными до­рогами взрывом необходимо:

разрушить или удалить плотный верхний слой (кору) болота до отсыпки насыпи для обеспечения свободного ее погружения. Это выполняют взрыванием зарядов выброса, расположенных в этом слое болота;

удалить взрывами торф, расположенный между насыпью и твердым дном. Взрывы этих зарядов разжижают и выбрасывают торф из-под насыпи, а также поднимают насыпь, обеспечивая при обратном ее падении динамический удар, необходимый для вы­жимания из-под нее остатков разжиженного торфа.

При глубине болот до 2,5—3 м, при снятии коры выбрасы­вается практически весь торф, и дополнительное взрывание под насыпью не требуется.

Если болото имеет глубину более 3 м и сложено слаборазло­жившимся торфом, то при отсыпке в траншею насыпь зависает, не достигнув дна болота, и для окончательной ее посадки необ­ходимо производить взрывание под насыпью.

В случае продольной отсыпки насыпей (с железнодорожного транспорта) вначале создают взрывом осевую траншею. Вдоль траншеи на сваях настилают путь, и с него в осевую траншею отсыпают насыпь. После этого путь переносят на созданную на­сыпь и взрывают боковые траншеи, в которые отсыпку насыпи производят с пути, расположенного на оси. Если три траншеи не обеспечивают полную ширину насыпи, взрывают дополнитель­ные боковые траншеи.

Ширина осевой траншеи В_0.Т = 2Wп, где W — глубина зало­жения заряда (при глубине болота до 3 м W = Н, где Н — пол­ная глубина болота, а при глубине более 3 м W = 0,9h, где h— мощность «коры» болота, но не более 3 м); п = 1,5÷2 — показа­тель действия взрыва.

Полезная ширина боковых траншей вследствие отжимания на­сыпью торфа меньше осевой и составляет В_б = 1,7Wn.

При отсыпке насыпи «лобовым» способом применяют метод по­перечных траншей. Для максимального отбрасывания торфа за пределы трассы скважины располагают елочкой (рис. 15.4).

Ввиду многократной переброски и отжимания торфяной массы полезная ширина их еще меньше и составляет В_п = 1,2Wп.

Параметры взрывных работ рассчитывают в следующем по­рядке. Глубина скважины (м)L=W/sinα, где α=45÷50°—угол наклона скважины.

Масса заряда Q = q_рW³f (п), где q_р — расчетный удельный расход ВВ; в зависимости от зольности торфа составляет:

Зольность торфа, % …….. 20 30 40 50 60 70
q_р, кг/м³ ……………………. 0,58 0,59 0,61 0,65 0,71 0,81

f (п) — функция показателя действия заряда, составляющая при взрывании торфов наклонными скважинами:

п.................... 1 1,25 1,5 1,75 2 2,25 2,5

f(п)................. 1 1,10 1,2 1,55 2,1 2,82 3,6

Рис. 15.4. Схема сооруже­ния насыпи на болоте «лобо­вым» способом

Рис. 15.5. Схема взрывания на болотах под насыпью

Длина заряда l₃ = 0,75L.

Диаметр заряда d=√4Q/πl₃∆.

Расстояние между скважинами при взрывании осевой траншеи

а_ос=W³√f(n).

Расстояние между скважинами при взрывании боковых и по­перечных

траншей а_б = 0,9а_ос.

Расстояние от оси траншей до линии расположения устьев скважин В =√L²-W².

Взрывание траншей выполняется мгновенно с помощью дето­нирующего шнура.

Если в результате отсыпки насыпи в траншеи она не опусти­лась на твердое дно, то необходимо взрывание под насыпью. При этом выполняются посадка откосов насыпи и рыхление придорож­ной полосы, куда выжимается торф из-под насыпи.

Взрывание под насыпью следует выполнять, когда высота насыпи более чем в 2 раза превысит мощность слоя торфа, остав­шегося под ней (рис. 15.5). Это необходимо для того, чтобы в ре­зультате взрыва насыпь не погрузилась полностью в разжижен­ный торф.

Диаметр заряда принимают 200 мм. Вблизи искусственных сооружений (мостов, труб и т. п.) диаметр уменьшается до 130— 150 мм.

Длина заряда l₃ =h₁, где h₁ — мощность слоя торфа, остав­шегося над насыпью; для ориентировочных подсчетов ее можно

принимать равной 2/3 слоя торфа, оставшегося после снятия коры болота.

Величина заряда Q = 0,785d²l₃ ∆.

Расстояние между скважинами в ряду и между рядами

а = b =30d .

Для рыхления коры болота бурят скважины диаметром 50— 100 мм. Глубину скважин принимают равной мощности коры бо­лота (обычно 1,5—2 м); длину заряда принимают l₃ = 0,5L.

Взрывание производится электродетонаторами. Сначала взры­вают заряды осевого ряда и в придорожной полосе, через 1—2 с взрывают заряды двух рядов, ближайших к оси, затем следующие два ряда и т. д. В последнюю очередь взрывают заряды под от­косами насыпи.

При наличии сооружений, ЛЭП или проводов связи преду­сматривают следующие меры защиты: при приближении к искус­ственным сооружениям диаметр зарядов под насыпью уменьшают до 150—130 мм (на участке 50 м в ту и другую сторону от искус­ственного сооружения). При строительстве дороги вдоль ЛЭП или линии связи во время взрывания плотного покрова болот выброс грунта направляют в противоположную от проводов сторону. Для этого при методе продольных траншей пионерную траншею проводят не по оси, а по дальнему краю трассы по от­ношению к проводам, а скважины пробуривают с наклоном в обратную сторону от проводов.