Файл: Строительство ирригационных каналов и котлованов взрывами на выброс..pdf

b = a = ^ ± 1 w.

2

Сосредоточенные, заряды выброса рассчитываются по формуле М. М. Борескова:

С = qW3(0,4 + 0,6 я3),

где q — удельный расход ВВ.

Как установлено практикой взрывных работ, эта формула справедлива только при глубине заложения заряда до 25 м. При большей глубине заложения в формулу вводят поправку, то есть

Метод взрывания на выброс включает следующие варианты: двухсторонний выброс грунта с однорядным или многорядным

расположением зарядов; односторонний направленный выброс с двухрядным или много­

рядным расположением зарядов, при котором основная часть вы­ брасываемого грунта перемещается в заданном направлении.

В практике взрывных работ большое применение получили взрывы с двухсторонним выбросом. При этом самым простым и самым выгодным является однорядное размещение зарядов. В этом случае наименьший расход ВВ и наибольший объем вы­ брошенного грунта. Однако при таком расположении зарядов создается выемка небольшой ширины по дну. Поэтому при необ­ ходимости образования более широких выемок применяют 2—3- рядное расположение зарядов, а иногда и взрывание с большим числом рядов.

Ширину выемки поверху определяют по формуле

LB= 2nW + b{m — 1),

где т — число рядов зарядов. Ширина выемки понизу

L„ = Ь(пг— 1).

При двухрядном расположении зарядов показатель действия взрыва я принимают равным для обоих рядов, при трехрядном расположении для зарядов среднего ряда я берут на 0,5 больше, чем для крайних рядов.

При многорядном двухстороннем выбросе для достижения максимального выброса вначале взрывают заряды крайних рядов, затем усиленные заряды среднего ряда,- При этом время замедле­ ния взрыва усиленных зарядов должно быть таким, чтобы разру­ шенная и поднятая взрывом зарядов первой очереди масса грунта получала поступательное направленное движение под действием более мощных зарядов среднего ряда. Выброшенный за пределы выемки грунт образует по бортам ее гребни. Наибольшая высота

8

гребия вблизи выемки, с увеличением расстояния от оси выемки: она уменьшается.

Иногда невыгодно расположение выброшенного грунта по обе стороны выемки. В этих случаях прибегают к взрыву с направлен­ ным выбросом, при котором основная масса грунта распределяет­ ся на одном из бортов выемки (до 80%).

Теоретические основы расчета зарядов рассмотренных систем направленного выброса грунта разработаны Г.. И. Покровским [33] на основе закономерностей внешней баллистики.

Направленный односторонний выброс осуществляется взрывом не менее двух рядов зарядов. При этом показатель действия взрыва второго ряда (основного), направляющего большую часть взорванного грунта в одну сторону, принимается на 0,5 больше зарядов первого ряда (вспомогательного).

Направленный выброс достигается разновременным взрыва­ нием рядов зарядов. Так, если необходимо произвести направлен­ ный выброс при двухрядном расположении зарядов, то сначала одновременно взрывают заряды вспомогательного ряда. В резуль­ тате образуется выемка, параллельная оси основной выемки, и создается обнаженная поверхность для зарядов основного ряда. Поэтому при взрыве зарядов этого ряда через определенное вре­ мя после взрыва зарядов вспомогательного ряда основная масса взорванного грунта благодаря боковому направлению ЛНС вы­ брасывается в сторону обнаженной поверхности. При этом в том же направлении увлекается взорванная и поднятая вверх порода от взрыва зарядов вспомогательного ряда.

Время замедления зависит от величин W и п\ в практике при замедленном взрывании его принимают равным 2—4 с, а при ко­

В последние годы теоретические и экспериментальные иссле­ дования, проведенные в СССР, показали, что направленность вы­ броса и объем выброса породы можно увеличить методом плоских зарядов.

Предложенный М. А. Лаврентьевым [19] метод направленного выброса состоит в том, что метаемый объем грунта обкладывают со всех сторон слоем ВВ, который в результате взрыва и сообще­ ния грунту импульса создает как бы «твердую стенку», препятст­ вующую боковому разлету грунта. Толщина слоя ВВ увеличивает­ ся в направлении, обратном движению выброса, и определяется свойствами грунта и дальностью бросания. При таком способе размещения плоских зарядов можно достичь 100%-ной направ­ ленности выброса.

При одностороннем направленном выбросе возможны и другие способы применения плоских зарядов. В частности, ^предложенные- А. А. Черниговским [37] методы плоских и клиновидных зарядов,, заложенных непосредственно во взрываемом массиве, дают доста­

9

точно эффективный направленный выброс. Эти методы отличают­ ся от изложенного выше тем, что отсутствуют прижимные за­ ряды.

Для производства одностороннего направленного выброса в случае горизонтальной свободной поверхности под взрываемый объем породы закладывают клиновидный заряд. По своему дей­ ствию он эквивалентен системе трех плоских зарядов.

Если свободная поверхность примыкает под некоторым углом к горизонту, то применяют заряд в виде тонкой пластины. Расче­ ты показывают, что при данном взрывном методе толщина плоских зарядов может колебаться в широких пределах (в зависимости от объема выбрасываемой породы, дальности бросания, и пр.). Оче­ видно, плоский заряд небольшой толщины практически невозмож­ но заложить под взрываемый массив. Поэтому плоский заряд можно заменить эквивалентной по действию системой камерных и скважинных зарядов, располагаемых в одной плоскости.

В отечественной практике метод плоских зарядов, несмотря на ряд преимуществ, не получил распространения из-за сложности ведения работ, отсутствия четких практических рекомендаций для определенных горно-геологических условий, малой экономической эффективности.

Методы ведения взрывных работ

При взрывной проходке выемок в зависимости от расположе­ ния зарядов применяют метод камерных, котловых, шпуровых или скважинных зарядов.'

Сущность метода камерных зарядов заключается в том, что взрывание зарядов большой величины происходит в специальных выработках-камерах. Этот метод применяют при взрывах на вы­ брос крупного масштаба; при благоприятных условиях он весьма эффективен, поскольку позволяет перемещать огромные массы пород. Однако низкая механизация работ по проходке камер и в связи с этим огромные затраты труда на подготовительные рабо­ ты ограничивают применение метода.

При камерном размещении зарядов вдоль предполагаемой вы­ емки на определенном расстоянии друг от друга устраивают вер­ тикальные выработки (шурфы). Сечение шурфов обычно прини­ мают, исходя из удобства работы при проходке как самих шур­ фов, так и минных камер. Наиболее распространены шурфы прямоугольного сечения 0,8X1,2; 1,0X1,2; 1,2X 1,2 м и круглого сечения диаметром 0,8 м и более. Из шурфа через ходки или не­ посредственно в нижней части его проходят камеры. Камерам обычно придают форму куба или параллелепипеда. В тех случа­ ях, когда объем камер значительный, а горный массив не позво­ ляет делать большие обнажения, камерам придают более слож­ ную форму.

В большинстве случаев число шурфов равно числу зарядов, так как расстояние между шурфами (камерами) намного больше

■J0

глубины заложения камер и, следовательно, проходка из одного шурфа двух камер нецелесообразна. Однако при необходимости создания выемок значительной ширины понизу, а также при ра­ боте в водонасыщенных грунтах проходка двух или нескольких камер из одного шурфа технически и экономически оправдывает­ ся. В таких случаях сокращается проходка вертикальных шурфов, являющихся более трудоемкой и длительной операцией, чем про­ ведение горных ходков к камерам. Как показывает практика, зна­ чительную ширину выемки понизу можно получить при одноряд­ ном расположении шурфов. В этом случае для обеспечения задан­ ной ширины понизу заряды размещают в так называемых развернутых камерах.

При массовых взрывах с небольшими зарядами выброса рас­ пространено центральное расположение камер относительно шур­ фа. Для этого нижнюю часть шурфа расширяют и придают ей гру­ шевидную форму или в виде усеченного конуса. Часто заряд вы­ броса располагают непосредственно в нижней части шурфа.

Объем зарядной камеры подсчитывают по формуле

тары, изоляции, пустот из-за невозможности заполнения всего объема камеры.

В последнее время работами Н. В. Мельникова и Л. Н. Мар­ ченко (21—24] установлено, что целесообразно применять заряды

сбольшими воздушными промежутками между зарядом, стенками

ипотолком зарядной камеры, с тем чтобы размеры камеры в не­ сколько раз превышали размеры заряда. В этом случае резко уве­

личивается объем выброшенной породы. Например, при взрывах в суглинке зарядов массой 20—200 кг объем видимой воронки взрывов в зависимости от конструкции заряда увеличивается на 23—46%. Удельный расход ВВ на 1 м3 выброшенного грунта при этом уменьшается на 23—35%.

В качестве примера можно привести организацию взрывных работ с однорядным расположением зарядов при строительстве подводящего канала в Каракалпакской АССР. Строительство под­ водящего канала являлось одним из звеньев строительства кол­ лекторно-дренажной сети в объеме 100 млн. м3. Грунты по трассе канала представлены с поверхности в основном плотными суглин­ ками мощностью 0,5—2 м с последующим залеганием тонкозер­ нистых песков с прослойками суглинков. На некоторых участках канала пески выходят на поверхность. Общий уклон территории

— 0,001. Уровень грунтовых вод находится ниже проектного дна канала.

И