Методы ведения взрывных работ

Метод шпуровых зарядов применяют на открытых и подземных разработках. Сущность его состоит в том, что удлиненные заряды располагают и взрывают в шпурах. Заряд ВВ в шпуре должен занимать не больше 2/3 его длины, верхнюю треть шпура заполняют забивкой. Шпуры забивают сначала пластичной песчано-глинистой смесью, а затем песком или буровой мукой. Влажные шпуры, заряженные негигроскопическими ВВ, вместо забивки можно заливать водой.

При заряжении шпура применяют рассыпные и патронированные ВВ, которые осторожно вводят в шпур и слегка уплотняют забойником. Патрон-боевик вводят последним.

На открытых работах шпуровой метод используют при небольшой мощности пластов или при послойной разработке грунтов. Взрывают каждый ряд шпуров одновременно, сначала – ближайший к забою ряд, затем – последующие, используя электрический способ взрывания или ДШ. При наличии электродетонаторов замедленного действия заданная последовательность взрывания рядов обеспечивается различным замедлением в рядах.

По глубине шпуров различают мелкошпуровой метод и метод глубоких шпуров. Мелкошпуровое взрывание используют при вторичном взрывании больших камней, корчевке пней, рыхлении смерзшегося грунта и др. Глубина шпура при этом превышает 2 м. Метод глубоких шпуров применяют при взрывных работах с высотой уступа до 10 м для сброса и обрушения грунта, а также на открытых работах при небольшой мощности пластов или при послойной разработке грунтов.

Одиночные шпуровые заряды применяют для дробления отдельных камней или корчевания пней. Групповые заряды используют для дробления и рыхления скальных и мерзлых грунтов. Шпуровые заряды применяются также для разрушения предназначенных к сносу зданий и сооружений. При взрывании кирпичных стен горизонтальные шпуры располагаются в шахматном порядке в два ряда, а в углах стен – по биссектрисе на глубину 2/3 толщины стены.

Метод скважинных зарядов отличается от шпурового только тем, что заряды размещают в скважинах диаметром 75…300 мм и глубиной до 30 м. Скважины бурят ниже подошвы забоя (перебур) на глубину 1...2 м, что повышает эффект действия взрыва. Заряжают скважины удлинёнными или сосредоточенными зарядами по всей высоте, за исключением самой верхней части, в которой размещается забивка. Забивочный материал для скважин должен быть сыпучим и мелким.

Расстояние скважин от забоя h зависит от высоты забоя H и назначается в пределах от 0,5 Н (при H = 10 м) до 0,25 Н (при H = 25 м).

Расположение скважинных зарядов может быть одиночное и групповое в один или несколько рядов в шахматном порядке.

Взрывание одиночных шпуровых и скважинных зарядов производят огневым способом, групповых – электрическим.

При электрическом способе сеть необходимо дублировать. Взрывать можно мгновенно и с замедлением. При короткозамедленном взрывании достигается лучшее дробление породы, снижается удельный расход ВВ и уменьшается интенсивность сейсмического действия взрыва.

Метод котловых зарядов применяют в тех случаях, когда заряд ВВ не вмещается в обычном шпуре (скважине). При этом устраивают камеру (котел) на дне шпура, подрывая несколько опущенных небольших зарядов. После первого прострела обычного шпура на дне образуется небольшой котел; затем производят второй прострел, третий и так далее, пока не будет получен требуемый объем котла.

Метод котловых зарядов значительно производительнее шпурового, так как обеспечивает большой объем взрываемой породы и уменьшение дорогостоящих буровых работ.

Метод камерных зарядов применяют при массовых взрывах на выброс или обрушение для разработки котлованов или каналов значительных размеров. Он заключается в том, что в разрабатываемой породе делают вертикальные колодцы (шурфы) или горизонтальные галереи (штольни), из которых в боковых направлениях устраивают большие зарядные камеры для размещения крупных сосредоточенных зарядов. Колодцы и штольни крепят рамами и досками.

Взрывчатое вещество размещают в камере россыпью или в заводской упаковке. Во избежание слёживаемости порошкообразных зарядов ВВ в минных камерах устраивают отсеки из деревянных ящиков. В целях обеспечения полного и безотказного взрывания больших зарядов на каждую точку ВВ закладывают отдельный промежуточный детонатор, состоящий из двух-трех больших шашек тротила или связки из нескольких капсюлей-детонаторов, помещенных в сухой аммонит. Колодцы и штольни забивают грунтом; в процессе забивки периодически проверяют исправность электровзрывной сети.

Метод малокамерных зарядов (зарядов в рукавах) применяют при высоте забоя менее 6 м, преимущественно в нескальных грунтах. Длина рукава должна составлять 2/3 высоты забоя, но не более 6 м, а расстояние между рукавами, в зависимости от размеров кусков породы – 0,8…1,5 h. Заряд ВВ закладывают в рукав на поддоне. Забивку рукавов нужно выполнять тщательно.

Метод наружных (накладных) зарядов заключается в расположении зарядов ВВ в небольших углублениях либо на поверхности взрываемого объекта. Заряд ВВ прикрывается забоечным материалом, а где это невозможно, привязывается к объекту.

При этом методе не нужно бурить шпуры, но использование ВВ весьма неэффективно и расход его в 8…10 раз больше, чем при взрывании другими способами.

Метод накладных зарядов в основном применяется для дробления негабаритных кусков взорванной породы и валунов, разрушения конструкций, при валке деревьев и корчевке пней, при дноуглубительных работах.

При необходимости устройства нешироких траншей в зимних условиях может быть применен метод рыхления мерзлого грунта щелевыми зарядами ВВ. При этом методе при помощи баровой машины на базе трактора или роторного экскаватора с баровой установкой с двух сторон траншей в мерзлом грунте прорезаются щели – рабочая и компенсирующая.

Первая щель предназначена для закладки одного, двух или трех удлиненных зарядов ВВ. Согласно опытным данным, при глубине щели до 2 м достаточно двух удлиненных зарядов ВВ, расположенных друг над другом в забое щели на расстоянии по высоте до 6…8 диаметров заряда. При этом нижний удлиненный заряд укладывают по всей длине щели, а верхние – с промежутками.

При взрыве нижний ряд зарядов как бы подрезает основание призмы грунта, а верхние дробят его. Грунт силой взрыва смещается в сторону компенсирующей щели. Разрыхленный мерзлый грунт затем выбирается экскаватором, оборудованным прямой лопатой.

Рыхление мерзлых грунтов щелевыми зарядами ВВ способствует получению при взрыве проектного контура траншеи без необходимости зачистки основания и стенок. При щелевом методе рыхления мерзлых грунтов по сравнению со шпуровым производительность труда возрастает в 4…5 раз.

Щелевые заряды ВВ могут применяться при рыхлении грунтов на больших площадях. В данном случае, используя щели в качестве дополнительных плоскостей скольжения, можно увеличить эффект рыхления грунта и снизить расход ВВ (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Односторонне направленный выброс:

1 – заряды, 2 – колодцы, 3 – минные камеры