logo search
Книги / энциклопедии / Энциклопедия строительство

7.3. Расчет взрывных работ

Расчет взрывных работ состоит в определении количества зарядов, их расположения и массы. Взрывные работы ведут на рыхление и выброс (сброс).

Расчетные формулы для определения количества ВВ в заряде основаны на эмпирической зависимости этой величины от объема взорванной породы. Если заряд С поместить на глубину h в скальную породу или грунт, в результате взрыва образуется воронка радиусом r1. При взрыве увеличенного количества ВВ, помещаемого на ту же глубину h, радиус воронки будет возрастать, принимая значения r2 > r1, r3 > r2 и т.д. Следовательно, это отношение может служить показателем действия взрыва

где (7.4)

r - радиус воронки взрыва, м;

h - линия наименьшего сопротивления (ЛНС), т.е. наименьшее расстояние от заряда до дневной поверхности, м.

Заряд, в результате взрыва которого образуется воронка с радиусом r = h (при n = 1), называют зарядом нормального выброса. Объем такой воронки можно принять равным h3, а массу заряда выразить формулой

С = Kн×h3, где (7.5)

Kн - расчетный расход ВВ для образования воронки нормального выброса в данной породе, кг/м3.

Значение коэффициента Кн в расчете на аммонит 6ЖВ принимают по табл. 7.2. В случае применения других ВВ в расчеты величины заряда вводят коэффициент е, принимаемый по табл. 7.3.

При значениях n, отличных от единицы, формулы изменятся. По экспериментальным данным для расчета зарядов выброса при h < 25 м

C = Kнeh3(0,4+0,6n3); (7.6)

расстояние между зарядами

a = 0,5h(n+l); (7.7)

расстояние между рядами зарядов

b = 0,85a = 0,43h(n+l). (7.8)

По формуле (7.5) устанавливают необходимое число рядов взрывов для образования траншеи заданной ширины. Видимая глубина траншеи при взрывах на выброс, которые ведут при n = 2, в скальных породах примерно равна 0,9h и в нескальных 1,2h. При выбросе породы из траншеи примерно 0,2 выброшенного грунта располагается у ее кромок в полосе шириной 10h с обеих сторон траншеи. При взрывах на местности, имеющей уклон более 20°, вся порода ложится с низовой стороны траншеи. Количество ВВ в таком заряде

где (7.9)

α - угол отклонения ЛНС от вертикального расположения скважин или шпуров, град.

Ряды зарядов в этом случае смещаются от оси в сторону косогора так, чтобы створ воронки не выходил за проектное очертание низового откоса выемки.

Таблица 7.2

Расчетный удельный расход взрывчатого вещества (аммонит 6ЖВ)

Порода

Группа (категория) грунтов и пород по классификации СНиП

Коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова

Средняя плотность породы, кг/м3

Расчетный расход ВВ для зарядов, кг/м3

рыхления qр

выброса qв

Песок

1

 

1500

-

1,6-1,8

Песок плотный или влажный

I-II

-

1650

-

1,2-1,3

Суглинок тяжелый

II

-

1750

0,35-0,4

1,2-1,5

Глина ломовая

III

-

1950

0,35-0,45

1,0-1,4

Лесс

III-IV

-

1700

0,3-0,4

0,9-1,2

Мел, выщелоченный мергель

IV-V

0,8-1,0

1850

0,25-0,3

0,9-1,2

Гипс

IV

1,0-1,5

2250

0,35-0,45

1,1-1,5

Известняк-ракушечник

V-VI

1,5-2,0

2100

0,35-0,6

1,4-1,8

Опока, мергель

IV-VI

1,0-1,5

1900

0,3-0,4

1,0-1,3

Туфы трещиноватые, плотные, тяжелая пемза

V

1,5-2,0

1100

0,35-0,5

1,2-1,5

Конгломерат, брекчии на известковом и глинистом цементе

IV-VI

2,3-3,0

2200

0,35-0,45

1,1-1,4

Песчаник на глинистом цементе, сланец глинистый, слюдистый, серицитовый мергель

VI-VII

3,0-6,0

2200

0,4-0,5

1,2-1,61

Доломит, известняк, магнезит, песчаник на известковом цементе

VII -VIII

5,0-6,0

2700

0,4-0,5

1,2-1,8

Известняк, песчаник, мрамор

VII-IX

6,0-8,0

2800

0,45-0,7

1,2-2,11

Гранит, гранодиорит

VII-X

6-12

2800

0,5-0,7

1,7-2,11

Базальт, диабаз, андезит, габбро

IX-XI

6-18

3000

0,6-0,75

l,7-2,2

Кварцит

X

12-14

3000

0,5-0,6

1,6-1,9

Порфирит

X

16-20

2800

0,7-0,75

2,0-2,2

Таблица 7.3

Переводные коэффициенты е (kвв) для расчета эквивалентных зарядов ВВ по идеальной работе взрыва (эталон - аммонит 6ЖВ)

ВВ

е (kвв)

ВВ

е (kвв)

Гранитол-1

1,15

Аммонит 6ЖВ

1,00

Гранитол-7А

0,96

Граммонит 79/21

1,0

Карбатол ГЛ-10В

0,79

Граммонал А-50

1,08

Гранулит С-6М

1,11

Ифзанит Т-80

1,08

Скальный аммонит № 1

0,80

Ифзанит Т-60

1,10

Алюмотол

0,83

Гранулотол*

1,20

Гранулит АС-8

0,89

Ифзанит Т-20

1,20

Аммонал-200

0,90

Карбатол 15Т

1,42

Детонит М

0,82

Акватол Т-20

1,15

* На основании практических данных треста Союзвзрывпром при взрывании гранулотола на рыхление следует принимать е = 1,0.

Взрывание на сброс для образования полувыемок при α от 20 до 60° производят, как и на выброс, определяя С по формуле (7.9) и располагая заряды с учетом косогорности. Взрывание на рыхление, обеспечивающее нормальное дробление, ведут зарядами

C = 0,5Kнeh3 (7.10)

расстояние между ними

a = (0,8-1,2)h; (7.11)

расстояние между рядами зарядов

b = 0,85а. (7.12)

Если ЛНС отклонена от вертикали до 40-45º, значение коэффициента Кн в формуле (7.7) принимают по интерполяции от 0,5 при α = 0º до 0,2 при α = 45°. Расчет скважинных (удлиненных) зарядов производят также на основе объемного метода. Масса такого заряда

С = 1/3×Кн×е×h×а×Н, где (7.13)

h - линия наименьшего сопротивления (ЛНС), м;

а - расстояние между зарядами в ряду, м;

Н - высота забоя, то есть проектная высота взрываемого слоя, м.

Величина ЛНС может быть принята равной 32d - при взрывании легкодробимых пород; 25d - при взрывании среднедробимых и 20d - при взрывании труднодробимых пород (d - диаметр скважин). Эта величина может быть определена и по имеющимся расчетным формулам. Диаметр скважин назначают по табл. 7.4.

Таблица 7.4

Характеристика пород

Диаметр скважин, мм, в зависимости от объема ковша экскаватора, м3

0,65-0,8

1,0-1,25

1,6

Легкодробимые

150

150

200

Среднедробимые

80

110

150

Труднодробимые

80

110

110

Расстояние между скважинными зарядами

a = (l - 2)h. (7.14)

Для полного разрушения скальной породы до отметки основания взрываемого слоя скважины разбуривают ниже этой отметки. Величину перебура принимают

∆l = (l0¸15)d, (7.15)

тогда общая глубина скважины

l = Н + ∆l. (7.16)

Длину части скважины l3, занятой забоечным материалом, назначают

l3 = (20-25)d (7.17)

или

l3 = h; (7.18)

расстояние между рядами скважин

b = (0,85-l)h. (7.19)

Массу шпурового заряда С определяют по формуле (7.10).

Расстояние между рядами шпуров

b = 085h. (7.20)