Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Басистов, М. А. Взрывные работы при сооружении земляного полотна железных дорог

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
3.4 Mб
Скачать

В ПОМОЩЬ СТРОИТЕЛЯМ

БАМ______

М. А. БАСИСТОВ

ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ ПРИ СООРУЖЕНИИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

МОСКВА, «ТРАНСПОРТ», 1975

6T1.1

ГОС.' ПУТТ. r

\ я

В Т

Б27

нау ч :,о-т7;>1 .^ческля;

УДК 625.122:$22.235И&.ПИОТС-CA

СССР

 

15~'Ц0£/6%(к_

Басистов М. А.

Б27 Взрывные работы при сооружении земляного по­ лотна железных дорог. М., «Транспорт», 1975.

96 с. с ил. («В помощь строителям БАМ»).

В брошюре излагаются вопросы взрывных работ при сооружении земляного полотна в условиях строительства БАМ. Приводятся основные

характеристики промышленных взрывчатых

веществ

и средств

взрыва­

ния, способы взрывания зарядов, а также

основные

вопросы

техники

безопасности при выполнении взрывных работ.

Предназначена для рабочих-взрывников и может быть полезна ма­

стерам

и прорабам, ведущим взрывные работы.

 

31802-175

(>Т1.1

Б 049(0

БЗ-40-22-75

1 )-7 5

 

4g) Издательство «Транспорт», 1975

ОТ АВТОРА

Развернутое

строительство

коммунизма

в

нашей

стране требует

рационального

и равномерного

размеще­

ния промышленности и транспорта, комплексного

разви­

тия различных

районов. Строительство Байкало-Амур­

ской магистрали послужит новым, мощным толчком к ос­ воению огромного малоосвоенного района нашей страны. С вводом в строй этой магистрали появится возможность использовать имеющиеся запасы естественного сырья — угля, леса, железной руды, олова, меди, асбеста, цинка. Будет создан плацдарм для продвижения индустрии даль­ ше в районы Крайнего Севера, где сырьевые ресурсы еще только начинают осваиваться.

Трасса БАМ протяжением более 3000 км проходит по районам вековой тайги, пересекает сотни больших и ма­ лых рек, горные хребты и болота. Магистраль будет про­ ложена в исключительно трудных инженерно-геологиче­ ских условиях, в районах с повышенной сейсмичностью. Горные участки трассы сложены крепкими изверженными и осадочными породами — гранитами, гранодиоритами, гранитогнейсами, известняками и другими крепкими поро­ дами. Вечномерзлые грунты в районе строительства име­ ют включения крупнообломочного материала в виде галеч­ ника и валунов, которые сильно затрудняют их разра­ ботку.

При строительстве магистрали потребуется выполнить около 300 млн. м3 земляных работ. Более половины этого объема составят скальные и вечномерзлые грунты, тре-

3

бующие рыхления взрывным способом. Для обеспечения бесперебойной работы землеройно-транспортных машин ежегодно потребуется взрывать более 20 млн. м3 грунта.

Сроки, трудоемкость и себестоимость сооружения зем­ ляного полотна железной дороги во многом будут зави­ сеть от своевременного и качественного выполнения буро­ взрывных работ, эффективность которых зависит от внед­ рения передовой технологии, новой буровой техники, а также передовых методов организации труда.

При написании брошюры использован богатый опыт ведения буровзрывных работ в дорожном строительстве специализированными управлениями треста Трансвзрывпром Министерства транспортного строительства, учтены ценные замечания главного инженера треста Трансвзрывпром В. В. Груздева и заместителя начальника техниче­ ского отдела Главбамстроя А. К. Готгельфа, которым ав­ тор приносит свою благодарность.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Горные породы и их свойства

Наружная твердая часть земной коры сложена горными породами, состоящими из отдельных минералов или мине­ ральных частиц, связанных цементирующим веществом, такие породы называют с к а л ь н ы м и . Разработка скаль­ ных пород требует взрывного рыхления.

При оценке взрываемости горных пород и при установ­ лении параметров взрывных работ принимают во внима­ ние различные физико-механические свойства горных по­ род.

П р е д е л ь н а я п р о ч н о с т ь г о р н ы х п о р о д на раздавливание при одноосном сжатии характеризуется нагрузкой, при которой образец породы разрушается.

В зависимости от предельной прочности породы раз­ деляются на крепкие при сопротивлении раздавливанию от 1500 до 2000 кгс/см2; среднекрепкие при сопротивлении раздавливанию от 500 до 1500 кгс/см2 и слабые (некреп­ кие) при сопротивлении породы раздавливанию от 200 до

500 кгс/см2.

горных пород

характеризуется

объем­

П л о т н о с т ь

ным весом (т. е. весом единицы

объема),

который

для

скальных пород

колеблется

в

пределах

от

1400

до

2800 кг/м3.

 

 

 

 

 

 

По степени выветриваемости горные породы разделя­

ют на слабовыветривающиеся

и

легковыветривающиеся.

С учетом степени выветриваемости устанавливают крутизну откосов выемок, а также уточняют параметры взрывных ра­ бот.

5

В з р ы в а е м о с т ь характеризует степень сопротив­ ления горной породы разрушению ее силой взрыва. Взры­ ваемость породы зависит от природных ее свойств (крепо­

сти, трещиноватости и т.

д.). Показателем взрываемости

является у д е л ь н ы й

р а с х о д взрывчатых веществ (ВВ)

на отрыв от массива 1

м3

породы и разрушение ее до за­

данных размеров.

 

 

На качество дробления породы взрывом большое влия­ ние оказывает ее трещиноватость, которая характеризу­

ется частотой и пространственным

расположением

тре­

щин в массиве горной породы.

различают

породы

По степени т р е щ и н о в а т о с т и

слаботрещиноватые

(с расстоянием

между

отдельными

трещинами более

1 м),

среднетрещиноватые

(расстояние

между трещинами 0,5—1

м) и сильнотрещиноватые

(рас­

стояние между трещинами менее 0,5 м).

 

на

дро-

Трещиноватость

оказывает большое влияние

бимость породы при взрыве: чем больше трещин в масси­

ве, тем лучше дробление.

горной породы

влияют

На характер

дробления

такие ее свойства, как вязкость, пористость и

зерни­

стость.

— это сопротивление пород силам, стремя­

В я з к о с т ь

щимся разъединить их частицы.

Вязкость зависит

от со­

става пород, формы и размеров слагающихся частиц и ко­ личества цементирующего вещества. Для разрушения вяз­ ких пород требуется увеличенный расход взрывчатых ве­ ществ.

П о д п о р и с т о с т ь ю понимают наличие многочис­ ленных мелких пустот в массиве горных пород. Чем боль­ ше таких пустот, тем выше пористость. Наличие пористо­ сти уменьшает сцепление частиц между собой и способст­ вует более мелкому разрушению породы взрывом.

З е р н и с т о с т ь определяется

крупностью зерен, сла­

гающих породу. Мелкозернистые

породы разрушаются

труднее, чем крупнозернистые.

 

6

Взрыв и взрывные работы

 

В з р ы в о м называют чрезвычайно

быстрое химиче­

ское превращение взрывчатых веществ,

при котором вы­

деляется большое количество тепла и

газов, способных

производить механическую работу разрушения и переме­ щения окружающей среды.

Под в з р ы в а н и е м понимают процесс детонации за­ рядов ВВ в заданной последовательности способом, обес­

печивающим полную безопасность

этих

работ. Д е т о н а ­

ц и я — это распространение взрыва

по

взрывчатому ве­

ществу от начального импульса с определенной скоростью

называемой

с к о р о с т ь ю д е т о н а ц и и .

импульса —

Различают несколько

видов

начального

тепловой,

механический

и детонационный.

Т е п л о в о й

и м п у л ь с

может быть в виде пламени

или

снопа

искр.

М е х а н и ч е с к и й

и м п у л ь с — это воздействие на

ВВ удара

или трения.

Д е т о н а ц и о н н ы й

и м п у л ь с

может быть получен

от

мгновенного

сильного

толчка,

ударной волны или от взрыва другого заряда ВВ.

 

Для протекания

устойчивой

детонации

взрывчатое

вещество должно размещаться в зарядах

диаметром

больше критического. К р и т и ч е с к и й

д и а м е т р —это

минимальный диаметр заряда ВВ, при котором он спосо­ бен к устойчивой детонации без ее затухания. Критический

диаметр зависит от химического состава ВВ, физического состояния, крупности частиц, качества технологической обработки ВВ и условий взрыва.

В з р ы в н ы м и р а б о т а м и называют комплекс тех­ нологических процессов по заряжанию и забойке взрыв­ ных выработок, монтажу взрывных сетей и взрыванию.

П о д з а б о й к о й понимают процесс введения забоеч­ ного материала в зарядную камеру. Забойку производят для создания необходимого сопротивления выходу газов при взрыве.

7

Зарядные камеры и заряды

 

 

Взрывное дробление

скальных пород

при разработке

их землеройными средствами выполняют

с помощью

за­

рядов взрывчатых веществ, располагаемых в горных

вы­

работках, называемых

з а р я д н ы м и

к а м е р а м и .

В

шпурах, скважинах и рукавах зарядной камерой служит их конечная (донная) часть.

С к в а ж и н о й называют искусственно выбуренное в горной породе цилиндрическое углубление диаметром бо­ лее 75 мм, глубиной до 5 м или другого диаметра глуби­ ной более 5 м.

Шп у р о м называют искусственно выбуренное в гор­ ной породе цилиндрическое углубление диаметром не более 75 мм и глубиной до 5 м.

Р у к а в о м

называют горизонтальную или слегка на­

клонную горную выработку

небольшого сечения,

предна­

значенную для

размещения

в ее донной части заряда ВВ.

З а р я д о м

называют определенное количество

взрыв­

чатого вещества, подготовленного к взрыву.

По форме заряды разделяют на сосредоточенные и уд­ линенные.

С о с р е д о т о ч е н н ы м и называют

заряды, имеющие

форму, близкую к шару или кубу. К

сосредоточенным

можно также отнести заряды в виде цилиндра, длина ко­ торых не превышает трех — пяти диаметров.

У д л и н е н н ы м и называют заряды, длина которых более трех — пяти диаметров. Удлиненные заряды бывают

сплошные и рассредоточенные.

Р а с с р е д о т о ч е н н ы м

называют заряд, части которого отделены

друг от друга

промежутками породы,

воздуха

и т. д. Заряд, не разде­

ленный промежутками,

называют с пл о шным .

В целях снижения затрат на взрывные работы приме­

няют к о м б и н и р о в а н н ы е

з а р я д ы ,

состоящие из

нескольких сортов ВВ.

 

 

 

8

Н а к л а д н ы м называют заряд, расположенный свер­ ху взрываемого предмета. Такие заряды применяют для дробления крупных камней (негабаритов) или обрушения нависающих мерзлых глыб (козырьков), образующихся в зимнее время на уступе.

ДЕЙСТВИЕ ВЗРЫВА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

При взрыве заряда в неограниченной среде происходят следующие явления. В результате почти мгновенного пе­ рехода взрывчатого вещества из твердого состояния в газообразное, происходящего со скоростью в несколько тысяч метров в секунду, слой породы, прилегающий к за­ ряду, подвергается удару, энергия, переданная этому слою ударом взрыва, передается следующим слоям поро­

ды, расположенным дальше от центра взрыва,

и таким об­

разом возникает уд а р н а я в о л н а , которая

распростра­

няется во все стороны одинаково и производит

дробящее

действие. После прохождения ударной волны окружа­

ющая среда испытывает давление сильно сжатых газов

взрыва, в результате чего происходит движение скалыва­ ющихся частиц. Вблизи зарядной камеры под действием огромного давления продуктов взрыва порода переизмельчается. Переизмельчение породы и огромное давле­ ние имеют наибольшую величину вблизи от заряда у по­

верхности зарядной камеры и уменьшаются по

мере уда­

ления от нее.

 

в пределах

Сферическую зону радиусом Ri (рис. 1, а),

которой

среда уплотняется

и измельчается,

за

называют

с ф е р о й

с жа т и я , или

и з м е л ь ч е н и я ,

сферой

сжатия идет зона, в пределах которой величина разруше­

ния значительно меньше, чем в сфере сжатия, в этой

зоне

образуются трещины, нарушается целостность среды,

она

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ