|
У.41. Схемы способов физического буренияа — схема работы ручного термобура: / — насадка; 2 — камера сгорания; 3 — топливная трубка; 4 — щиток; 5 — штанги; 6 — воздушный кран; 7 — манометр; в —рукав для воздуха; 9 — топливный кран; 10 — рукав для топлива; // — редукционный клапан; 12 — топливный бак; 13 — топливный насос; б — схема горелки: / — выход воды; 2 — подача кислорода; 3 —подача топлива; 4 — вода; 5 — корпус горелки; 6 — камера сгорания; 7 —упор; 8 — выход газовых струй; в — схема гидравлического бурения: / — насосная установка для подачи воды; 2 — труба; 3 — обсадная труба; 4 — насадка ют в горелку под давлением 0,7 МПа, а вода для охлаждения— под давлением 1... 1,3 МПа. Передвижными станками термического бурения можно бурить шпуры и скважины диаметром до 130 мм и глубиной до 8 м, а ручными термобурами — шпуры диаметром 60 мм и глубиной 1,5... 2 м. Термический способ бурения шпуров по сравнению с механическим более эффективен и превышает его по производительности в 10... 12 раз при бурении пород кристаллической структуры. Гидравлический способ бурения (рис. У.41,в) используют для разработки скважины в легких суглинках и плывунах. При этом способе воду нагнетают в забой скважины через колонну труб и специальную струйную насадку, прикрепленную к нижней части колонны. Вода размывает забой, и трубы погружаются в грунт. Гидромасса, образованная размывом грунта, под давлением воды выжимается вдоль наружных стенок обсадной трубы, извлекаемой из грунта лебедкой. Гидравлическим бурением можно проходить скважины глубиной до 8 м со скоростью до 1 м/мин. § 29. 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. По характеру воздействия на среду ВВ бывают метательные, бризантные и промежуточные. Метательные ВВ характеризуются незначительной скоростью взрывчатого разложения (400... 2000 м/с) и дают при взрыве медленное образование газов с постепенным нарастанием давления, которое раскалывает окружающую породу на куски и отбрасывает их. В строительстве в качестве метательных ВВ применяют дымный и бездымный порох. Бризантные ВВ (динамит, тол, мелинит) характеризуются высокой скоростью взрывчатого разложения (2000... 8500 м/с) и вследствие этого способностью дробить породу без ее разброса. Кпромежуточным (амонит, динамон, оксиликвит) относят ВВ, обладающие как свойствами метательных, так и бризантных ВВ. Указанные ВВ носят название основных, так как их закладывают в качестве зарядов, заранее рассчитанных по массе и форме размещения зарядной полости. 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, которые подразделяются на первичные и вторичные. Первичные инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца) легко взрываются от огнепроводного шнура или электровоспламенителя. Вторичные инициирующие ВВ (тетрил, гексоген) взрываются, как правило, от воздействия первичных инициирующих ВВ. 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. Капсюль-детонатор (рис. У.42, а) представляет собой открытую с одного конца гильзу, в которую запрессованы первичные (в чашечку) и вторичные (в капсюль) инициирующие ВВ. В свободную часть гильзы помещают конец огнепроводного шнура, вызывающего взрыв первичного инициирующего ВВ через отверстие в чашечке. Этот взрыв передается вторичному инициирующему веществу и от него основному заряду ВВ. Огнепроводный шнур (рис. У.42, б) состоит из заключенной в изоляцию мастики, слабо спрессованной сердцевины, выполненной из зерен дымного пороха. Средствами для зажигания огнепроводного шнура могут служить: фитиль, зажигательная свеча или зажигательный патрончик. Из капсюля-детонатора и огнепроводного шнура изготовляют зажигательную трубку (рис. У.42,г), которая в соединении с патроном ВВ образует патрон-боевик. Последний вводится в заряд ВВ и взрывает его при воспламенении зажигательной трубки. Огневой способ применяется для взрывания одиночных зарядов или разновременного взрывания группы зарядов. При электрическом способе в качестве средств взрывания используют электродетонаторы, электропроводные шнуры и источники тока. Электродетонатор (рис. У.42, в) состоит из смонтированных в одной гильзе капсюль-детонатора и электровоспламенителя. Электровоспламенитель состоит из мостика накаливания и капли воспламеняющегося состава. При прохождении электрического тока мостик накаливается и воспламеняет капельную головку, что вызывает взрыв первичного инициатора, У.42. Средства взрывания я — капсюль-детонатор: / — металлическая или бумажная гильза; 2 -— первичное инициирующее ВВ; 3 — чашечка; 4 — вторичное инициирующее ВВ; б — огнепроводный шнур: / — наружная оболочка; 2 —смола; 3 — льняная, пеньковая или хлопчатобумажная оплетка; 4 — асфальт; 5 — двойная льняная, пеньковая или хлопчатобумажная оплетка; 6 — пороховая мягкость; 7 — направляющие нити; в — электродетонэтор мгновенного действия: / — гильза; 2 —заряд детонатора; 3 — воспламенительная головка; 4 — мостик; г — зажигательная трубка: / — капсюль-детонатор; 2 — огнепроводный шнур; 3 — место обжима; д — детонирующий шнур: / — внешняя изолирующая оболочка? 2, 3, 4— первая, вторая и третья спиральные оплетки; 5 — сердцевины шнура; 6 — направляющие нити
У.43. Соединение электровзрывных сетей а — последовательное; б — пучковое; в — параллельное; г — параллельно-последовательное; / — магистральные провода; 2 — соединительные провода; 3 — заряды
от него — взрыв вторичного инициатора, а затем взрыв основного заряда ВВ. Промышленность выпускает электродетонаторы мгновенного и замедленного действия. Источник тока (электрическая сеть или взрывные машинки, аккумуляторы, гальванические элементы и др.) соединяется с электродетонаторами последовательным,параллельным, пучковым или параллельно-последовательным способами (рис. У.43). Наиболее экономично по расходу проводов последовательное соединение, но оно наименее надежно, так как при неисправности мостика накаливания одного электродетонатора сеть разрывается. Параллельное соединение применяется при сильных источниках тока. Параллельно-последовательное соединение целесообразно использовать в тех случаях, когда число и сопротивление собираемых в группы электродетонаторов одинаковы. Электрический способ взрывания применяют при необходимости взорвать большую серию зарядов на значительном расстоянии одновременно или с необходимым замедлением. Взрывание с помощью детонирующего шнура производят без введения капсюль-детонатора в заряд ВВ. Взрыв заряда вызывают детонирующим шнуром, состоящим из сердцевины, выполненной из высокобризантного ВВ, и проходящих по ее оси направляющих нитей (рис. У.42, д). Изоляция детонирующего шнура позволяет применять его для взрыва в обводненных условиях. Детонирующий шнур передает детонацию со скоростью 6500 м/с, т. е. практически мгновенно. Взрывание при помощи детонирующего шнура применяют для одновременного взрыва серии зарядов, соединенных в общую сеть (рис. У.44), а также для обеспечения полноты взрыва удлиненных зарядов, для чего шнур пропускают через весь заряд. По месту расположения заряды могут быть наружными (накладными), располагаемыми на поверхности разрушаемого объекта, и внутренними, располагаемыми внутри разрушаемого объекта (в шпурах, скважинах, рукавах, камерах и др.). По действию, оказываемому на окружающую среду (на взрываемую породу), различают заряды выброса, рыхления и камуфлеты. При взрыве на выброс (рис. У.45, а) в грунте образуется конусообразное углубление — воронка. Грунт, выброшенный взрывом, под действием силы тяжести падает частично в воронку и частично вокруг нее. Различают следующие элементы воронки взрыва: г — радиус верхнего основания воронки взрыва и № — линия наименьшего сопротивления (л. н. с), т. е. кратчайшее расстояние от центра заряда до свободной поверхности. Действие У.44.. Схемы соединения взрывной сети из детонирующего шнура а — последовательное; б — параллельно-пучковое; в— параллельно-ступенчатое: / — огнепроводный шнур; 2 — капсюли зажигательной трубки; 3 — детонирующие шнуры; 4 — капсюли-детонаторы; 5 — заряды
У.45. Действие заряда на взрываемую породу а —выброс; б — рыхление (выпирающий горн); в — кануфлетный горн; 1 — разрыхленная порода; 2 — раздробленная порода, падающая обратно в воронку; 3 — отвалы породы после взрыва; 4 — очертания видимой воронки; 5 — очертания воронки в момент взрыва взрыва принято характеризовать величиной отношения п=г/№, называемой показателем действия взрыва (показателем выброса): при л=1 — заряд и воронка нормального выброса; при га>1 — усиленного выброса и при я<1 —уменьшенного выброса. При п=0,35...0,75 не происходит выброса породы, а только рыхление в объеме воронки и выпучивание на поверхности (рис. У.45, б), а при «<0,35 происходит разрушение лишь ограниченной части породы вблизи заряда (рис. У.45, в). Масса заряда определяется по эмпирическим формулам, которые в большинстве случаев являются функциями удельного расхода ВВ, объема взрываемой породы и назначения взрыва (выброс, рыхление или камуфлет). По форме заряды ВВ бывают сосредоточенными У.46. Методы ведения взрывных работ а — шпуровыми зарядами; б — скважинными зарядами; в — котловыми заря- дами; г—малокамерными зарядами; д. е — камерными зарядами; ж — щеле* выми зарядами: / — заряд ВВ; 2 —забойка; 3 —грудь забоя; 4 — рукав; 5 — шурф; 6 — штольня; 7 — рабочая щель; 8 — компенсационная щель (в форме куба, шара или цилиндра), плоскими и удлиненными. Удлиненные заряды располагают по отношению к свободной поверхности подрываемого массива породы параллельно или под углом. Форму заряда (или зарядов) ВВ выбирают в зависимости от назначения взрыва и методов выполнения взрывных работ. В зависимости от формы, величины и способа размещения заряда по отношению к подлежащему разрушению объекту различают методы шпуровых, скважинных, котловых, камерных и щелевых зарядов. Метод шпуровых зарядов состоит в том, что в породе выбирают шпуры, в которые помещают заряды ВВ. По глубине шпуров различают мелкошпуровол метод и метод глубоких шпуров. Мелкошпуровое взрывание используют при вторичном взрывании больших камней, корчевке пней, рыхлении смерзшегося грунта и др. Глубина шпура при этом не превышает 2 м. Метод глубоких шпуров (рис. У.46, а) 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. При разработке уступа воронки выброса будут направлены к груди забоя, а основание призмы составит равнобедренный треугольник с высотой к и длиной основания 2/г. Расстояние первого ряда шпуров к от груди забоя принимается равным 2/3 глубины шпура при высоте забоя до 3 м, а при большей высоте уступа это расстояние назначают 1/2 глубины шпура. При групповом расположении расстояние а между шпурами определяется из условия правильного размещения зарядов и принимается 0,5...0,75 глубины шпура. Расстояние между рядами шпуров к{ назначается 0,6...0,9 глубины шпура. Размещаемый в шпуре заряд ВВ не должен занимать более 2/3 его длины. Верхнюю часть шпура заполняют забивкой. Взрывают каждый ряд шпуров одновременно, сначала — ближайший к груди забоя ряд, затем последующие. Расстояния между рядами шпуров и шпурами в рядах проверяют опытными взрывами. Расстояние от центра заряда до поверхности грунта принимают равным примерно 0,8 глубины шпура. 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 (рис. 4.45,6), что повышает эффект действия взрыва. Заряды обычно применяют удлиненные — сплошные или прерывистые. Расстояние скважины от забоя к, т. е. л. н. с. зависит от высоты забоя # и составляет в пределах от 0,5# при #=10 м до 0.25Я при #=25 м. Расстояние между скважинами в ряду принимается 0,7...0,9/1, а между рядами (при двух и более рядах скважин)—0,7...0,8/г. Скважинные заряды взрывают электрическим способом; сеть обязательно дублируют. При применении метода скважинных зарядов благодаря большому объему взрываемой породы, приходящемуся на 1 м скважины, значительно снижаются расходы на бурение. Метод котловых зарядов заключается во взрывании сосредоточенных зарядов, размещаемых в котлах, образованных простреливанием шпуров или скважин (рис. У.45, в). 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 (зарядов в рукавах) применяют в нескальных грунтах при высоте забоя 3......5 м (рис. У.46, г). Длина рукава (сечением 0,2Х0»2-...0,5x0,5 м) должна составлять 2/3 высоты забоя. 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. Для размещения камерных зарядов во взрываемом массиве проходят вертикальные шурфы или горизонтальные штольни (рис. У.45, д, е). 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. Для массового обрушения породы при высоте уступа до 8 м применяют шурфы, а выше 8 м — штольни. Метод используют с двух- или трехрядным расположением камер. Расстояние между камерами и рядами камер принимают 0,8... 1,4, что зависит от крепости породы и от потребной степени ее дробления. Линию наименьшего сопротивления № принимают равной 0,7...0,8 от высоты забоя. Метод щелевых зарядов применяют для рыхления мерзлых грунтов при устройстве нешироких траншей. При этом методе при помощи баровой машины с двух сторон будущей траншеи в мерзлом грунте прорезают щели — рабочая и компенсационная (рис, У.46, ж). Первая щель предназначена для закладки по высоте двух или трех удлиненных зарядов ВВ. Нижний заряд укладывают по всей длине щели, а верхние — с промежутками. При взрыве нижний заряд как бы подрезает основание призмы грунта, а верхние дробят его. Грунт энергией взрыва смещается в сторону компенсирующей щели. Разрыхленный мерзлый грунт затем выбирается. Щелевые заряды ВВ могут применяться при рыхлении грунтов и на больших площадях. В этом случае всю площадь прорезают параллельными щелями и производят рыхление последовательным взрывом зарядов ВВ, расположенных в смежных щелях. При щелевом методе рыхления мерзлых грунтов по Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|