Методы ведения взрывных работ, их краткая характеристика

Грунты и скальные породы взрывают для устройства выемок, траншей и котлованов, земляных плотин и каналов, галерей и других инженерных и подземных сооружений, при рыхлении мерзлых, полускальных и скальных грунтов, а также при реконструкции промышленных объектов. Для этого применяют заряды выброса, рыхления и камуфлеты (заряды для образования пустот). Все эти виды зарядов на практике называют горнами.

При наиболее распространенной технологии ведения взрывных работ на рыхление, а также на выброс и на сброс параметры буровзрывных работ должны быть выбраны так, чтобы обеспечить: необходимую интенсивность и равномерность дробления грунтов и пород; соблюдение отметок, размеров и формы площадок и откосов выемок в соответствии с установленными по проекту; создание определенной формы и размеров развала, а также достаточного объема взорванной массы для бесперебойной и производительной работы выемочно-погрузочного оборудования; экономичность и безопасность работ.

Эффект наружного действия заряда выброса (горна) характеризуется радиусом воронки г, измеряемым в плоскости поверхности грунта, и видимой глубиной воронки р (от поверхности грунта до дна воронки).

Рассмотрим основные методы взрывания.

Шпуровой метод применяют на открытых и подземных разработках. Шпуры заряжают тротиловыми шашками, патронами из гигроскопических или порошкообразных ВВ. Заряд ВВ в шпуре должен занимать не больше 2/3 его длины; верхнюю треть шпура заполняют забойкой (забивкой). Шпуры забивают сначала пластичной песчано-глинистой смесью, затем песком или буровой мукой.

Каждый ряд шпуровых зарядов взрывают одновременно электрическим способом или с помощью детонирующего шнура: сначала взрывают ближайший к забою ряд, потом следующий за ним и т. д. При наличии электродетонаторов замедленного действия заданная последовательность взрывания рядов обеспечивается различным замедлением в рядах.

Для разрушения отдельных камней целесообразно применять шпуры небольшого диаметра (25...30 мм), которые бурят на длину, равную 0,5— 0,75 высоты камня. Расстояния между шпурами принимают равными одной-двум длинам шпура. Все заряды в шпурах взрывают одновременно. Одиночные шпуровые заряды применяют также для корчевания.

Метод скважинных зарядов состоит в том, что вдоль фронта высокого уступа выбуривают ряд глубоких скважин (длиной 10...30 м) большого диаметра — 200 мм и более. Вертикальные и наклонные скважины устраивают с перебуром ниже подошвы забоя на глубину обычно от 1 до 2 м и заряжают сплошными или рассредоточенными зарядами по всей высоте, за исключением самой верхней части, в которой размещается забойка из сыпучего и мелкого материала.

Скважинные заряды обычно взрывают электрическим способом или детонирующим шнуром, причем сеть обязательно дублируют. Взрывать можно без замедления и с замедлением. Рационально выбранные интервалы замедления обеспечивают лучшее дробление породы, резко снижают удельный расход ВВ и сейсмичность взрыва.

Метод котловых зарядов применяют в тех случаях, когда заряд ВВ не вмещается в обычном шпуре или скважине. При этом устраивают камеру (котел) на дне шпура или скважины, взрывая один или последовательно несколько опущенных небольших зарядов.

Метод котловых зарядов обеспечивает большой объем взорванной породы и уменьшение дорогостоящих буровых работ.

Метод малокамерных зарядов (зарядов в рукавах) обычно применяют при высоте забоя менее 6 м, преимущественно в нескальных грунтах, а также при специальных взрывных работах (разрушении фундаментов и т. п.). Длина рукава должна составлять 2/3 высоты забоя, но не более 6 м, а расстояние между рукавами в зависимости от размеров кусков породы — от 0,8 до 1,5до.

Метод камерных зарядов применяют для массовых взрывов на выброс или обрушение при разработке 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, или минные, камеры для размещения крупных сосредоточенных зарядов. Колодцы и штольни крепят рамами и досками.

Методом щелевых зарядов в основном рыхлят мерзлые грунты. Баровыми или дискофрезерными машинами нарезаются щели. Из трех соседних щелей заряжается одна средняя; крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлого грунта во время взрыва и для снижения сейсмического эффекта. Заряды ВВ вместе с детонирующим шнуром помещают в основании зарядных щелей, которые затем с помощью бульдозера засыпают грунтом. При взрывании мерзлый грунт полностью дробится, не повреждая стенок котлована или траншеи.

Метод накладных зарядов применяют для разделки отдельных камней (валунов, негабаритных кусков и т. п.), в том числе под водой, а также при разрушении металлических конструкций и других специальных работах. Для уменьшения разлета осколков накладной заряд укрывают слоем из связного или сыпучего грунта (глинистая смесь и т. п.), который слегка уплотняют.

Одиночный заряд взрывают обычно огневым способом, несколько зарядов — детонирующим шнуром. Этот метод характеризуется повышенным удельным расходом ВВ и разлетом осколков разрушаемого материала по сравнению со шпуровым.

Комбинированные методы. Возможны различные варианты совместного использования основных методов ведения взрывных работ. Например, при проходке траншей и расширении выемок и дорог в горах, высоких уступах успешно сочетают шпуровые и скважинные заряды; при дроблении пород уступа с пологим откосом может быть применена комбинация камерных и малокамерных зарядов.