Гидромеханическая разработка грунта

Гидромеханический метод основан на использовании кинетической энергии потока воды для разработки, транспортировки и укладки грунта. Применение этого метода целесообразно при больших объемах работ, устройстве насыпей с минимальной осадкой, наличии достаточных ресурсов воды и электроэнергии.

Технологический процесс гидромеханизации включает:

1.размыв грунта в забое и перевод его в полужидкую массу (пульпу),

2.транспортировку и укладку (намыв) пульпы в сооружение или в отвал.

Разрабатывать грунт можно в надводных и подвод­ных забоях.

В надводных забоях сухой грунт размывают гидромониторным способом. Основное технологическое средство — гидромонитор, который представляет собой стальной ствол с насадкой и шарнирными сочленениями, обеспечивающими вращение ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях для направления водяной струи на фронт забоя. Вода поступает к гидромонитору по трубопроводу под значительным напором (60...80 м), создавая удельное давление на фронт забоя 0,5-4,3 МПа. В результате ударного действия струи грунт разрушается и образуется пульпа. В зависимости от рода грунта и высоты забоя расход воды на 1 м³ разрабатываемого грунта составляет 3-15 м³.

Разработка грунта может производиться встречным забоем, когда гидромонитор располагается на подошве забоя и размыв ведут снизу вверх, или попутным забоем — с расположением гидромонитора над фронтом забоя и размывом грунта сверху вниз.

При благоприятном рельефе местности размытый гидромонитором грунт по трубопроводу или лоткам самотеком направляется к месту образования насыпи. При неблагоприятном рельефе пульпа вначале поступает по канавам в зумпф или приемный колодец, а затем по напорному трубопроводу перекачивается землесосом в насыпь. Землесос, перекачивающий пульпу из зумпфа, состоит из грунтового насоса большой мощности, который может пропускать камни диаметром 100... 400 мм. Подача землесосов составляет 400-1200 м³ пульпы в час при напоре 20-80 МПа.

В подводных забоях грунт разрабатывают землесосным способом, при котором он всасывается землесосным снарядом и перекачивается к месту укладки в виде пульпы.

Грунт со дна водоема всасывается при помощи всасывающей трубы землесоса, подвешенной к специальной стреле. Стрела соединена с мачтой, установленной на барже. Земснаряд соединяют с магистральным пульпопроводом, проложенным по берегу, при помощи плавучего пульпопровода, смонтированного на плашкоутах, что позволяет ему передвигаться по забою вслед за движением земснаряда.

5. Разработка грунта взрывом.

Взрыв — это почти мгновенное превращение в газ (сгорание) взрывчатого вещества с выделением большо­го количества тепловой и механической энергии (давле­ния). Взрывы применяют для рыхления скальных пород с последующей их разработкой землеройными и скало-уборочными механизмами. С помощью взрывов возводят земляные насыпи и перемычки, устраивают (на выброс) выемки для котлованов, дорог и т. п. Взрывным спосо­бом дробят мерзлые грунты, валуны, валят деревья, корчуют пни, уплотняют грунты и т. д.

Для производства взрывов используют взрывчатые материалы, к которым относятся взрывчатые вещества (ВВ) и средства взрывания (СВ).

Взрывчатые вещества — это химические соединения или механические смеси, способные с помощью средств взрывания изменять свое состояние с последующим об­разованием сильно сжатых газообразных продуктов и выделением энергии. Для того чтобы произошел взрыв основных ВВ, не­обходим начальный импульс, т. е. внешнее воздействие некоторого количества энергии взрыва. Для этого при­меняются инициирующие взрывчатые вещества — дето­наторы.

В зависимости от средств, применяемых для началь­ного разложения ВВ (пламени, искры, удара), различа­ют три основных способа взрывания: огневой, электри­ческий и при помощи детонирующего шнура. Пламя, искра или удар передаются ВВ через средства взрывания, к которым относятся капсюль-детонатор, электродетонатор, огнепроводный и детонирующий шнуры, сред­ства зажигания, а также источники и проводники электрического тока.

При огневом способе в качестве средств взрывания применяют капсюль-детонатор и огнепроводный шнур.

При электрическом способе в качестве средств взрывания используют электродетонаторы, электропроводные шнуры и источники тока.

Взрывание с помощью детонирующего шнура при­меняют для одновременного взрыва серии зарядов, со­единенных в общую сеть, а также для обеспе­чения полноты взрыва удлиненных зарядов, для чего шнур пропускают через весь заряд.

Метод шпуровых зарядов состоит в том, что в породе выбирают шпуры, в которые помещают заряды ВВ. Метод глубоких 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.

Метод скважинных зарядов отличается от шпурового только тем, что заряды размещаются в скважинах диа­метром до 300 мм и глубиной до 30 м. Скважины бурят ниже подошвы забоя (перебур) на глубину 1..2 м, что повышает эффект действия взрыва.

Метод котловых зарядов заключается во взрывании сосредоточенных зарядов, размещаемых в котлах, образованных простреливанием шпуров или скважин. Применение этого метода резко увеличи­вает объем породы, разрушаемой взрывом заряда, и сни­жает расход буровых работ по сравнению с методом шпу­ровых и скважинных зарядов.

Метод малокамерных зарядов. Взрыв осуществляют сосредоточенным зарядом. Метод успешно применяют, если в подошве уступа имеется прослойка слабой породы и образование рукавов в них не представ­ляет трудностей.

При методе камерных зарядов рыхление породы про­изводится взрывом сосредоточенных зарядов большой массы, помещаемых в специальные горные выработки — камеры. Метод применяют для обрушения значительных массивов породы и образо­вания котлованов, траншей или устройства насыпей, дамб, выемок и других инженерных сооружений подры­ванием грунтов (пород) на выброс.

Метод щелевых зарядов применяют для рыхления мерзлых грунтов при устройстве нешироких траншей.

-возвратный холостой ход.

На участке перемещения грунта имеют место его потери от осыпания в сторону отвала. Для уменьшения потерь отвалы оборудуют по бокам открылками ящичного типа.

Планировка площадок бульдозерами выполняется 2-мя способами:

1. траншейным – выемку разбивают на ярусы глубиной 0,4-0,5м, разработку ярусов ведут траншеями на ширину отвала с оставлением между ними полосы нетронутого грунта шириной 0,4-0,6м, которые срезают бульдозером в последнюю очередь;

2. послойным – выемка разрабатывается слоями на толщину снимаемой стружки за один проход бульдозера последовательно по всей ширине выемки или отдельным ее частям, способ применяется при сложном очертании площадок и при небольшой глубине резки.

При разработке бульдозером особо плотных грунтов их предварительно следует разрыхлять.