Файл: Мостков, В. М. Подземные сооружения большого сечения.pdf

Рекомендуемые формулы позволяют сократить удельный расход взрывчатых веществ по сравнению с регламентированным СНиП

ІІІ-Б. 8—68, по которому для туннелей площадью более 20 м2 в поро­ дах IX—XI категорий удельный расход ВВ в пересчете на скальный

аммонит </вв = 1,6 кг/м3.

Имеется ряд примеров проходки туннелей с резко повышенным расходом числа шпуров, удельных расходов шпурометров и ВВ по сравнению с вычисленными по вышеприведенным формулам. Это, как правило, относится к тем случаям, когда для погрузка породы применяют ковшовые погрузочные машины, а не подземные экскаваторы.

Следует отметить, что для выработок большого сечения, в кото­ рых работают экскаваторы, при значительном перерасходе взрыв­ чатых веществ и шпурометров против необходимого (обеспечива­ ющего отсутствие негабаритов) эксплуатационная производительность экскаваторов повышается сравнительно мало, особенно при емкости ковша 1 м3 и более. Нецелесообразность чрезмерного повышения расхода ВВ и шпурометров при экскаваторной погрузке видна из следующих данных, полученных на основе анализа влияния расхода ВВ на измельчение породы и последней на производитель­ ность экскаватора:

показан график для приближенного определения линии наимень­ шего сопротивления W, расстояния между скважинами а, длины скважин I, диаметра скважин dCKи величины заряда Q в зависимости от высоты нижнего уступа Ну. Этот график предназначен для вер­ тикальных скважин, рассчит&н по формулам Технических правил ведения взрывных работ на дневной поверхности и подтверждается практикой взрывных зарядов в уступах ряда туннелей и камер. В расчетах для составления графика принималось, что относитель­ ное расстояние между скважинами т линейно меняется от 1,3 (при I = 2 м) до 0,9 (при I = 15 м). В верхней части графика показаны рекомендуемые диаметры шпуров или скважин dCK и патронов dn.

В качестве ВВ принят аммонит № 6, удельный расход которого 0,55 кг/м3.

Для ориентировочных расчетов величину W мояшо также при­

217

Q , кг

Рис. 94. Зависимость параметров буровзрывных работ от высоты уступа

для средневзрываемых пород

для трудновзрываемых пород

Для наклонных скважин на основании аналитических расчетов получены поправочные коэффициенты к„ и ßH, которые следует вводить в величины, найденные по графику, приведенному на рис. 94. С учетом этих коэффициентов параметры взрывных работ при наклон­ ных скважинах определяются по формулам:

Уклон уступа обычно равен 3 : 1 , 4 : 1 и 5 : 1 , или соответственно 71° 30', 76° и 78° 40'. Оптимальными можно считать углы между

70 и 80°.

2 1 8

ности в форме клина или трапеции, так как это уменьшает разброс

туннелей возникают случаи разработки целика между порталом туннеля и водоемом. Параметры взрыва таких целиков определя­ ются по индивидуальным проектам в зависимости от конкретных условий.

Интересен пример разработки целика между туннелем и морем. При проходке туннеля в Финляндии шириной 9,5 м от атомной электростанции к морю для сброса охлаждающей воды (см. § 2) был оставлен целик на выходном портале. Этот целик было решено разработать одним взрывом со сбросом породы в углубление объемом 100 м3 специально образуемом для этого в туннеле. Работы выпол­ няли в 1972 г. в три этапа (рис. 95).

На I этапе туннель проходят до отметки, отстоящей от поверх­ ности моря на 5 м. Пробуривают горизонтальные шпуры, заряжают

219

от моря также на 5 м. Шпуры пробуривают вертикально вверх.

На III этапе продолжают работу по созданию углубления. Заря­ жают вертикальные шпуры. Все взрывные коммуникации выводят через шурф, устраиваемый у портала с поверхности. Сверху шурф перекрывают сеткой для амортизации ударной волны.

После взрыва зарядов во всех шпурах большая часть породы обрушивается в выполненное углубление и вода заполняет туннель.

1 — аммонита Кв 6; 2 — аммонита ПЖВ-20; 3 — детонита 10А в патронах диаметром 20 мм

Рис. 97. Зависимость коэффициента заряжания контурных шпуров от^прочности породы при применении:

1 — аммонита № 6; 2 — аммонита ПЖВ-20; 3 — детонита 10А в патронах диаметром 20 мм.

Контурное взрывание. За последние годы контурное (гладкое) взрывание как в Советском Союзе, так и за рубежом получило весьма широкое распространение. Это вызвано тем, что контурное взрывание в конкретных инженерно-геологических условиях обеспечивает наи­ большее приближение профиля выработки к проектному, а следова­ тельно, наименьшие переборы породы и переклады бетона, кроме того, оно позволяет существенно уменьшить сейсмическое действие взрыва на массив, что снижает трещиноватость породы, увеличи­

взрывания имеется ряд серьезных и успешных работ треста Гидроспецстрой, института Гидроспецпроект, Московского горного инсти­

организаций. Основные результаты экспериментальных работ инсти­ тута Оргэнергострой по отработке контурного взрывания, главным образом методом сближенных зарядов, на отечественных подземных сооружениях большого сечения различного назначения за послед­ ние 10 лет изложены в работах [63, 64].

220

Метод сближенных зарядов. Этот метод, при котором контурные заряды взрываются в последнюю очередь, наиболее целесообразно использовать в крепких (/ > 6) малотрещиноватых однородных породах, а также в выработках, проводимых вкрест или по прости­ ранию мощных пластов пород. Расстояние между контурными шпу­ рами ак в зависимости от типа ВВ и прочностной характеристики породного массива можно определить по графику (рис. 96), а коэф­ фициент заряжания, т. е. отношение объема заряда к объему заря­ женной части шпура, — по графику (рис. 97). Для сплошных удлиненных зарядов

Линия наименьшего сопротивления до предконтурного ряда шпуров WKс учетом значения ак в зависимости от крепости породы имеет следующие значения:

Установлено, что для уменьшения разброса по времени замедле­ ние электродетонаторов для контурных зарядов не должно превы­ шать 1,5 с. Увеличение времени замедления приводит к несвоевре­ менному взрыву на контуре, т. е. к возникновению местных воздей­ ствий на породу, от отдельных зарядов, вызывающих выколы породы и повышение переборов.

Расстояние от контурных шпуров до проектного контура выра­ ботки должно составлять не более 5—6 см, а в сильнотрещиноватых породах и в нависающих пластах 15—20 см.

Метод предварительного щелеобразования. Этот метод, при ко­ тором контурные заряды взрываются в первую очередь, целесо­ образно применять для оконтуривания стен подземных выработок

221