ЛЕКЦИЯ 6. Буровзрывные работы
6.1. Расчет шпурового способа взрывания
6.2. Расчет щелевого способа взрывания
6.3 Выбор способа бурения шпуров
6.1. Расчет шпурового способа взрывания
Для дробления скальных пород и мерзлых грунтов, при разработке их машинами, производят взрывные работы на рыхление, применяя внутренние или наружные заряды. Внутренние заряды обычно располагаются в шпурах глубиной до 3 м или в щелях, нарезанных во взрываемой породе. Поэтому такой метод выполняется шпуровыми (щелевыми) зарядами. Наружные заряды располагаются непосредственно на поверхности взрываемой породы или небольших углублениях, и, по возможности, прикрываются забоечным материалом или крепятся к взрываемой поверхности подручными материалами. Однако, при наружных (накладных) зарядах использование взрывчатых веществ менее эффективно и расход его увеличивается в 8-10 раз.
Метод шпуровых зарядов применяют при небольшой мощности взрываемой породы (до 3 м) или при послойной разработке скальных или мерзлых грунтов. Сущность метода состоит в том, что удлиненные заряды располагают и взрывают в пробуренных шпурах диаметром до 75 мм. При этом, заряд ВВ не должен занимать более 1/3 Нш (рис.6.1). Верхнюю часть шпура, не занятую зарядом, обычно тщательно заполняют забивкой: вначале песчано-глинистой смесью, а затем песком или буровой мелочью.
При производстве взрывных работ шпуровым методом общая глубина шпура для бурения определяется по формуле:
Нш = Н + h (6.1)
где Нш – общая глубина шпура, м; Нш 
3,6 м
Н – расчетная глубина (мощность) взрываемого слоя породы, не более 3 м;
h – величина перебура, принимаемая до 0,2 Н, м.
Расстояние между шпурами в продольном направлении:
аш = 0,5·W (n + 1) м (6.2)
где W – линия наименьшего сопротивления, равная глубине заложения заряда, м;
n – показатель действия взрыва. Для взрыва рыхления n = 1.
Тогда формула (6.2) примет более простой вид
аш = W = Нш (6.3)
Расстояние между рядами зарядов, сдвинутых на ½ аш определится по формуле
аряд = 0,435· W·(n+1) (6.4) или при показателе действия взрыва рыхления n=1
аряд =0,29·Нш (6.5)
Количество зарядов в одном ряду вычисляется как
Nз = 
, шт. (6.6)
где Z- длина поверхности котлована (площадки, участка), подготавливаемая под взрывные работы, м.
Количество рядов по ширине котлована (участка) равно:
Nр = 
, шт. (6.7) где В – ширина котлована (участка), м.
Первый и последний ряд шпуров следует располагать от проектируемой границы верха откоса на расстоянии
= 0,75∙Нш , м (6.8)
Вес одного заряда рассчитывается по эмпирическому уравнению:
Q = (0,4 + 0,6∙n3 )·q∙W3, кг (6.9)
n – показатель действия взрыва рыхления, равный 1;
W – линия наименьшего сопротивления, равная Нш;
q – расчетный удельный расход взрывчатого вещества, принимаемый по таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Расчетный удельный расход взрывчатого вещества q для шпурового и щелевого взрывания при n=1
| Вид породы | Группа грунта | Средняя плотность породы, т/м3 | Расчетный удельный расход ВВ, кг/м3 для шпуровых щелевых зарядов зарядов |
| Суглинок тяжелый | II | 1,75 | 0,35-0,4 1,2-1,5 |
| Глина ломовая | III | 1,95 | 0,35-0,45 1,2-1,5 |
| Лесс | III-IV | 1,7 | 0,3-0,4 1,0-1,4 |
| Мел, выщелоченный мергель | IV-V | 1,85 | 0,25-0,3 0,9-1,2 |
| Гипс | IV | 2,25 | 0,35-0,45 0,9-1,2 |
| Известняк-ракушечник | V-VI | 2,1 | 0,35-0,6 1,4-1,8 |
| Опока, мергель | IV-VI | 1,9 | 0,3-0,4 1,0-1,3 |
| Туфы трещиноватые, плотные, тяжелая пемза | V | 1,1 | 0,35-0,5 1,2-1,5 |
| Конгломерат, брекчии на известковом и глинистом цементе | IV-V | 2,2 | 0,35-0,45 1,2-1,4 |
| Песчаник на глинистом цементе, сланцы | VI-VII | 2,2 | 0,4-0,5 1,1-1,4 |
| Доломит, известняк, магнезит | VII-VIII | 2,7 | 0,4-0,5 1,2-1,8 |
| Мрамор | VII-IX | 2,8 | 0,45-0,7 2,1 |
| Гранит, гранодиорит | VII-X | 2,8 | 0,5-0,7 1,7-2,1 |
| Базальт, диабаз, андезит, габбро | IX-XI | 3,0 | 0,6-0,75 1,7-2,1 |
| Кварцит | X | 3,0 | 0,5-0,6 1,6-1,9 |
| Порфирит | X | 2,8 | 0,7-0,75 2,0-2,2 |
| Примечание: Расчетный удельный расход ВВ дан для эталонного ВВ – аммонит № 6 ЖВ. |
Рис. 6.1. Схема к расчету количества шпуров
6.2. Расчет щелевого способа взрывания
Для выполнения щелевого взрыва в породе или слое мерзлого грунта буровой машиной на базе трактора или роторного экскаватора с буровой установкой нарезают продольные щели через 0,4-0,8 м. Одна щель является рабочей, вторая – компенсационная.
Рабочие щели предназначены для закладки одного-трех зарядов ВВ, причем нижний заряд укладывается в основании щели, второй на уровне 1/2 - 1/3 глубины щели (рис.6.2).
Компенсационные щели свободны от ВВ и от забойки. Поэтому при взрыве нижние заряды как бы подрезают основание призмы грунта, а верхние дробят его.
При глубине щели 1 м достаточно одного удлиненного заряда, до 2 м – двух и до 3 м - трех удлиненных зарядов. Второй и третий ряды могут располагаться в шахматном порядке.
Расстояние между щелями определяется по формуле:
а=m∙W, м (6.10)
где m – коэффициент сближения, принимаемый
- для скальных пород 1,2
- для мерзлых грунтов 1,5.
W – линия наименьшего сопротивления, равная 0,32 Н;
Н – глубина щели, м.
Количество взрывчатого вещества определяется по формуле:
Q = q·V, кг (6.11)
где q – удельный расход ВВ при щелевом способе взрывания, принимаемый по табл. 6.1., в зависимости от вида горной породы;
V – объем взрываемой горной породы, м3.
Рис.6.2. Схема к расчету щелевого заряда:
1- рабочая щель, 2- компенсационная щель, 3- заряд ВВ, 4- забойка грунтом, а – расстояние между щелями ( 1,5-3,0м)
6.3. Выбор способа бурения шпуров
Шпуры, как правило, бурят электрическими или пневматическими сверлами, а также бурильными молотками с приводом от сжатого воздуха.
При больших объемах работ проходку шпуров целесообразно выполнять прицепным трехшпиндельным станком на базе трактора ДТ-54 производительностью до 360 шпуров в смену.
Выбор способа проходки шпуров в каждом случае обосновывается технико – экономическими сравнениями по калькуляциям.
Дата добавления: 2018-03-01; просмотров: 1037;