Розробка ґрунтів вибухом

Вибухові речовини (ВВ) застосовують у будівництві для розробки котлованів і траншей, при розпушуванні мерзлих ґрунтів, пристрою камуфлетних паль і ін. Вибухові речовини по характері дії розділяються на такі, що дроблять (бризантні), здатні до детонації, і метальні (фугасні), здатні до вибухового горіння. У будівництві застосовуються головним чином аміачно-селітренні і нітрогліцеринові вибухові речовини, що дроблять, (амоніти, амонали, динаміти й ін.). Амоніти безпечні в звертанні, застосовуються при будь-якій температурі повітря, але чуттєві до вологи (гігроскопічні). Амоніт випускається у виді парафінованих патронів вагою 100-300 гр. Динаміт здатний вибухати у вологому середовищі й у воді.

ВР, оснащене засобом, що ініціює вибух (детонатор або електродетонатор), називається зарядом. Застосовуються два способи висадження зарядів - вогневий й електричний.

Для висадження вогневим способом застосовуються капсулі-детонатори, вогнепровідний, що детонує шнури, і засоби для його запалювання (запальна трубка). Запальна трубка складається з капсуля-детонатора, вогнепровідного шнура довжиною не менш 1 м і тліючого ґнота. Для електричного способу висадження необхідні електродетонатори, електричні проводи і джерело струму (підривна машинка).

При вибуху в ґрунтах і твердих породах заряд закладається в спеціально улаштовані шпур, свердловину або мінну камеру. Звідси і прийняті назви методів виробництва підривних робіт: шпурових, свердловинних і камерних зарядів (масових вибухів).

У залежності від величини заряду і глибини його закладення вплив його на ґрунт різний: заряд визначеної ваги може викинути на поверхню частину породи, утворивши при цьому конусну лійку з прямим кутом утворюючих - нормальний викид (мал. 5.2, а); заряд збільшеної ваги викидає ґрунт із лійки з тупим кутом утворюючих конуса - посилений викид (мал. 5.2, б); заряд зменшеної ваги або закладений глибше тільки розпушує ґрунт в обсязі лійки вибуху - зменшений викид (мал. 5.2, в); малий заряд, закладений на велику глибину, утворить тільки камеру, ущільнивши породу, - камуфлетне ущільнення (мал. 5.2, г).

Найменша відстань центра заряду від денної поверхні прийнято називати лінією найменшого опору (ЛНО). Дія вибуху в середовищі характеризується показником дії вибуху п (відношення радіуса r лійки вибуху до лінії найменшого опору h). При нормальному викиді n=1; при посиленому n>1, при зменшеному - n<1, при камуфлетному ущільненні n<0,2. Вибір того чи іншого викиду диктується цілями виробництва.

При методі шпурових зарядів у ґрунтовому масиві влаштовується шпур діаметром до 75 мм і глибиною до 5 м, у який закладається заряд. Цей метод широко застосовується при висаджень невеликих масивів. Розташування шпурів і відстань між ними залежить від глибини і характеру розробки, а також від властивостей ґрунту, що підривається. При двох оголених поверхнях вибою збільшується ефективність вибуху.

Рис. 5.2. Види воронок вибуху ґрунту:

а - нормальний викид; б - посилений викид; в - зменшений викид;

г - камуфлетне ущільнення.

При методі свердловинних зарядів заряди закладаються в свердловини великого діаметра (до 200 мм і більш), заглиблені нижче підошви вибою на 1-2 м і заряджені звичайно суцільним зарядом по усій висоті з ущільненою забійкою. При цьому методі знижуються витрати на буріння, тому що на 1 м свердловини приходиться значний обсяг висадженої породи.

Метод камерних зарядів застосовується при масових вибухах на викид при розробці котлованів або каналів великих розмірів. Заряди розташовуються в мінних камерах. При розробці виїмок у залежності від їхнього проектного профілю мінні камери розташовуються в один, два чи три ряди. Якщо висаджений ґрунт необхідно направити переважно в одну сторону (спрямований викид ґрунту), застосовують дворядне розташування камер. При цьому заряди вилученого ряду заглубляются нижче ближнього ряду, розраховуються на більший показник викиду і вибухають з деяким запізненням.

6.3. Закриті способи проходки ґрунтів:

При прокладці підземних комунікацій під дорогами без зупинки руху або під будинками застосовують закритий (підземний) спосіб проходки ґрунтів, тобто бестраншейну прокладку труб. Застосовуються наступні види підземних проходок: щитова, вібровакуумна, гідромеханізована, продавлювання, проколювання і горизонтальне буріння. Найбільш ефективними і простими способами є проколювання і горизонтальне буріння.

Проколювання ґрунту (мал. 5.3) виробляється сталевими трубами діаметром до 400 мм на довжину до 60 м. У задньої стінки траншеїшириною близько 2 і довжиною до 8 м влаштовується упор для гідравлічних домкратів. До труби, що проштовхується, прикріплюється конусоподібний наконечник (який удавлює ґрунт по периметрі) діаметром на50 мм більше діаметра труби, у трубу вставляється шомпол (труба меншого діаметра), у якому через кожні 150мм улаштовані отвори. В отвори вставляється сталева чека діаметром 75 мм. Домкрат з ходом поршня 150 мм натискає на шомпол, що через чеку штовхає трубу в ґрунт. Потім чека переставляється в наступне отвір шомпола і цикл повторюється.

Рис. 5.3. Проколювання ґрунту:

1- упор; 2 - домкрат; 3 - шомпол; 4 - чеки; 5 - отвори; 6 - труба: 7 - наконечник; 8 - приямок для зварювання труб; 9 - гідравлічний насос.

Горизонтальні буріння виробляється декількома способами. Успішно застосовується механізм, що складається з горизонтального черв'ячного бура, установленого на візку, що пересувається по рейках. Візок пересувається при обертанні штурвального колеса.

У залежності від характеру ґрунтів буріння може здійснюватися сухим чи мокрим способами. При сухому бурінні вироблений ґрунт виноситься зі свердловини шнеком. Мокре буріння виробляється циліндричною перфорованою насадкою. Бур має внутрішню трубку, через яку подається насосом вода або глинистий розчин. Розріджений ґрунт під тиском виноситься зі свердловини по пустотілій штанзі.

Для підземної проходки сконструйована самохідна машина «кріт», конструкція якої відрізняється простотою. Середня швидкість пересування машини в ґрунті 30-40 м/год. Машина має зворотний хід і легко переноситься двома робітниками.

Лекція 11

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: