Технология и организация строительства объектов природообустройства

Различают методы шпуровых, скважинных, камерных и котловых зарядов. Шпуровые и скважинные заряды относятся к удлиненным, а камерные и котловые- к сосредоточенным. Применительно к одиночным сосредоточенным зарядам сферической формы различают две основные схемы действия взрыва на окружающую среду:

1) взрыв заряда в неограниченной среде;

2) взрыв заряда вблизи свободной поверхности.

В

первом случае эффект взрыва ограничивается образованием вокруг зарядной камеры камуфлетной полости, окруженной слоем разрушенной и спрессованной породы и зоной радиальных и сферических трещин, за пределами которых энергия взрыва затухает настолько, что не вызывает нарушения сплошности среды (рис. 4.6, а). В ближайшей к заряду зоне бризантного действия 2 происходят измельчение скальных пород и уплотнение пластичных. В зоне 3 напряжения меньше, чем в зоне 2, но все же достаточны для образования трещин и нарушения монолитности породы. В зоне 4 происходят колебательные движения породы без нарушения ее структуры (сейсмическое действие взрыва).

Во втором случае (рис. 4.6, б) характер разрушения среды совершенно иной.

рис. 4.6. Схемы действия заряда на окружающую среду

а - взрыв заряда в неограниченной среде;

б - взрыв заряда вблизи свободной поверхности;

в - воронка действия взрыва и ее элементы;

1 - заряд ВВ;

2 - зона бризантного действия ВВ;

3 - зона радиальных и сферических трещин;

4 - зона сейсмического действия взрыва;

5 - мнимый фокус отраженной волны;

6 - плоскость встречи прямой и отраженной волн;

D - диаметр воронки;

r - радиус воронки;

W - линия наименьшего сопротивления;

Рд - действительная глубина воронки;

Р - видимая глубина воронки;

α- угол наклона воронки;

r к - радиус разрушения камерного заряда

Общим является лишь схема развития деформаций среды в начале взрыва, пока волна сжатия, распространяющаяся радиально от центра заряда, не достигнет свободной поверхности. С выходом ее на свободную поверхность начинается интенсивное расширение среды в направлении этой поверхности, а внутрь среды распространяется отраженная от границы двух сред (порода-воздух) волна разрежения, вызывающая растягивающие напряжения. Напряжения в волне разрежения меньше напряжений в волне сжатия. Но предел прочности пород на растяжение меньше предела прочности на сжатие, и волны разрежения производят большие разрушения среды, чем волны сжатия; в сторону свободной поверхности разрушения начнутся раньше и будут интенсивнее развиваться (рис. 4.6, в).

При взрыве заряда, приближенного к поверхности, в среде образуется воронка действия взрыва (рис. 4.6, в). Кратчайшее расстояние от центра заряда до свободной поверхности W принимается за глубину воронки и называется линией наименьшего сопротивления (ЛНС). Важнейшей величиной для расчета заряда является показатель действия взрыва n, представляющий собой отношение радиуса воронки rк линии наименьшего сопротивления, т. е. n = r/W. При n<1 имеем заряд умень­шенного действия, при n=1 - заряд нормального действия и при n>1 - заряд усиленного действия. При рыхлении скальных грунтов используют преимущественно заряды уменьшенного и реже нормального действия. Заряды усиленного действия используют при массовых взрывах на выброс (перекрытие русл рек, возведение плотин и перемычек и т. д.).

Действие взрыва удлиненного заряда в неограниченной среде в плоскости, перпендикулярной его длинной оси, весьма схоже с действием взрыва сферического заряда. То же наблюдается и с приближением его к свободной поверхности.

§ 36. МЕТОД СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ

Метод скважинных зарядов является основным при рыхлении скальных пород взрывом в карьерах, при устройстве профильных выемок, дорожных полок, котлованов, врезок плотин и т. п. Этот метод позволяет широко применять механизацию при бурении и заряжении скважин, регулировать интенсивность дробления породы, хорошо прорабатывать подошвы взрываемого уступа.

Скальные породы дробят взрывом серии удлиненных зарядов ВВ, помещенных в вертикальных, наклонных или горизонтальных скважинах, пробуренных в массиве в один или несколько рядов.

Вертикальные скважинные заряды предпочтительнее при разработке котлованов и траншей, имеющих одну свободную поверхность. Их можно использовать на уступах с весьма крутым откосом, при котором обеспечивается значение ЛНС по подошве уступа, преодолеваемое зарядами данного диаметра. Высота уступа для этого типа скважин колеблется в пределах 10-12 м. Схема расположения вертикальных скважин показана на рис. 4.7, а.

В гидротехническом строительстве наибольшее распространение получили наклонные скважинные заряды, которые являются универсальными при взрывной отбойке (рис. 4.7, б). Заряды этого типа применяют для рыхления скальных пород при различных углах наклона уступа, при оформлении стенок выемки, для получения равномерного дробления породы, уменьшения заколов на откосах выемок и на уступах карьеров.

Горизонтальные скважинные заряды и заряды с углом наклона менее 30° играют вспомогательную роль. Их используют для ликвидации недоборов (порогов) на подошве уступа и подсечки уступа по подошве.

Рассмотрим порядок расчета наклонных скважинных зарядов как наиболее распространенных в строительстве применительно к сооружению профильных выемок с заданной постоянной высотой уступа (см. рис. 4.7,6).

Рис 4.7. Схемы расположения взрывных скважин на уступках

а- вертикальные скважины;

б - наклонные скважины,

в - комбинация из вертикальных и наклонных скважин;

г - комбинация из горизонтальных наклонных скважин;

1. Определяют глубину скважин

, где ( 4.4)

α - угол наклона скважины к горизонту, град;

lпер - длина перебура, принимаемая в зависимости от взрываемости среды в пределах (10 15) dскв, при уменьшении по тем или иным причинам длины перебура значение ЛНС корректируется с использованием следующего коэффициента:

2. В соответствии с требованиями к ширине развала взорванной породы определяют длину, м, забойки в скважине:

при нелимитированной ширине развала

(4.5)

при лимитированной ширине развала

(4.6)

3. Определяют величину ЛНС по подошве уступа

 Скачать реферат