Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







У.41. Схемы способов физического бурения





а — 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:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.