Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с Rock blasting )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Взрывные работы в Финляндии

Бурение и взрывные работы - это контролируемое использование взрывчатых веществ и других методов, таких как пиротехника взрывных работ под давлением газа, для разрушения горных пород при выемке грунта . Чаще всего это практикуется в горнодобывающей промышленности , разработке карьеров и гражданском строительстве, таком как строительство плотин , туннелей или дорог. Результат взрывных работ часто называют порезом горной породы .

В настоящее время при буровзрывных работах используется множество различных видов взрывчатых веществ с различным составом и эксплуатационными характеристиками. Более высокие скорости взрывчатых веществ используются для относительно твердой породы, чтобы разрушить и сломать камень, в то время как низкая скорость взрывчатых веществ используются в мягких породах для создания большего давления газа и эффект больше пучения. Например, в руководстве по взрывным работам начала 20-го века действие черного пороха сравнивалось с действием клина, а динамита - с действием молотка. [1] В настоящее время наиболее часто используемые взрывчатые вещества в горнодобывающей промышленности представляют собой смеси на основе ANFO из-за более низкой стоимости, чем динамит .

До появления туннельных бурильных машин (ТБМ) бурение и взрывные работы были единственным экономичным способом прокладки длинных туннелей в твердых породах, где копать невозможно. Даже сегодня этот метод все еще используется при строительстве туннелей, например, при строительстве базового туннеля Летчберг . Решение о строительстве туннеля с использованием ТБМ или методом бурения и взрыва включает ряд факторов. Длина туннеля - ключевой вопрос, который необходимо решить, поскольку большие ТБМ для горного туннеля имеют высокие капитальные затраты, но поскольку они обычно быстрее, чем буровзрывной туннель, цена за метр туннеля ниже. [2]Это означает, что более короткие туннели, как правило, менее экономичны для строительства с помощью ТБМ и поэтому обычно строятся буровзрывными методами. Управление грунтовыми условиями также может существенно повлиять на выбор различных методов, подходящих для различных опасностей на земле.

История [ править ]

Использование взрывчатых веществ в горнодобывающей промышленности восходит к 1627 году [3], когда порох впервые был использован вместо механических инструментов в венгерском (ныне словацком ) городе Банска Штьявница . Нововведение быстро распространилось по Европе и Америке.

Стандартный метод взрыва породы заключался в просверливании отверстия на значительную глубину и нанесении заряда пороха на дальнем конце отверстия, а затем заполнении оставшейся части отверстия глиной или другим мягким минеральным веществом, хорошо утрамбованным, чтобы сделать как можно плотнее. Проволока, проложенная в отверстии во время этого процесса, была затем удалена и заменена цепочкой пороха. Этот поезд был подожжен медленной спичкой , часто состоящей из оберточной бумаги, смазанной жиром, предназначенной для горения достаточно долго, чтобы дать человеку, который стреляет, достаточно времени, чтобы добраться до безопасного места. [4]

Неопределенность этого метода привела ко многим авариям, и были приняты различные меры для повышения безопасности участников. Один заменял железную проволоку, с помощью которой образовывался проход для пороха, на медную. Другой - использование предохранителя . Он состоял из небольшой связки пороха, вставленной в водонепроницаемый шнур, который горит с постоянной и равномерной скоростью. Это, в свою очередь, позже было заменено длинным куском провода, который использовался для подачи электрического заряда для воспламенения взрывчатого вещества. Первым, кто применил этот метод для подводных взрывов, был Чарльз Пэсли, который применил его в 1839 году, чтобы разбить затонувший британский военный корабль HMS Royal George, который стал опасным для судоходства в Спитхеде .[4]

Раннее массовое использование взрывных работ для удаления породы произошло в 1843 году, когда британский инженер-строитель Уильям Кубитт использовал 18 000 фунтов пороха, чтобы удалить меловую скалу высотой 400 футов около Дувра в рамках строительства Юго-Восточной железной дороги . Около 400 000 кубических ярдов мела было перемещено в ходе упражнения, которое, по оценкам, сэкономило компании шесть месяцев времени и сэкономило 7 000 фунтов стерлингов на расходах. [4]

В то время как буровые и взрывные работы с использованием пороха в доиндустриальные времена использовались ограниченно (например, в туннеле Blue Ridge в США, построенном в 1850-х годах), это было только после появления более мощных (и более безопасных) взрывчатых веществ , таких как динамит (запатентованный). 1867), а также дрели , что полностью раскрыло его потенциал.

Буровзрывных был успешно использован для построения туннелей по всему миру, в частности Фрежюс железнодорожного туннеля , то Gotthard железнодорожный тоннель , то Симплон тоннель , то Jungfraubahn и даже самый длинный путь туннель в мире, Lærdalstunnelen , построены с использованием этого метода.

В 1990 году в Соединенных Штатах было израсходовано 2,1 миллиарда кг коммерческих взрывчатых веществ (12 м 3 на душу населения), что, по оценкам, составляет от 3,5 до 4 миллиардов долларов 1993 года на взрывные работы. В этом году Советский Союз был лидером по общему объему потребления с 2,7 млрд кг взрывчатых веществ (13 м 3 на душу населения), а Австралия имела самый высокий уровень потребления взрывчатых веществ на душу населения в этом году - 45 м 3 на душу населения. [5]

Процедура [ править ]

Сверла громозки при строительстве Citybanan под Стокгольмом, используется для сверления отверстий для взрывчатых веществ

Судя по названию, буровзрывные работы осуществляются следующим образом:

  • В породе просверливается ряд отверстий, которые затем частично заполняются взрывчаткой.
  • Стержень, инертный материал, набивается в отверстия, чтобы направить взрывную силу в окружающую породу. [6]
  • Взрыв взрывчатого вещества вызывает обрушение породы.
  • Убирается щебень и укрепляется новая поверхность туннеля.
  • Повторяя эти шаги, пока желаемый раскопок не будет завершен.

Положение и глубина отверстий (и количество взрывчатого вещества, которое получает каждое отверстие) определяются тщательно продуманным шаблоном, который вместе с правильным выбором времени отдельных взрывов гарантирует, что туннель будет иметь примерно круглое поперечное сечение. .

Во время работы взрывные маты могут использоваться для сдерживания взрыва, подавления пыли и шума, для предотвращения налетов камней, а иногда и для направления взрыва. [7] [8]

Рок-саппорт [ править ]

По мере продвижения туннеля или выемки необходимо поддерживать крышу и боковые стены, чтобы скала не упала в выемку. Философия и методы поддержки горных пород широко варьируются, но типичные системы поддержки горных пород могут включать:

  • Анкерные болты или анкерные дюбели
  • Торкрет-бетон
  • Ребра или карьерные арки и утеплитель
  • Кабельные болты
  • Монолитный бетон

Обычно система скальных опор включает ряд этих методов опоры, каждый из которых предназначен для выполнения определенной роли в скальной опоре, такой как комбинация анкерного крепления и торкретбетона.

Галерея [ править ]

  • Бурение взрывных скважин с помощью Tamrock Scout 700

  • Бурение взрывных скважин на шахте Бингем-Каньон , штат Юта. Обратите внимание на схему сверления отверстий, которые готовятся для взрывных работ.

  • Загрузка взрывных скважин с помощью ANFO

  • Поверхность скальной породы недавно взорвана. Это называется предварительным разделением, это метод создания гладкого лица.

  • Врезка дороги в Сайдлинг-Хилл, образованная взрывом горных пород

  • Коврики для дробеструйной очистки шин для предотвращения образования камней и пыли.

  • Карта с описанием зон очистки во время взрывных работ в известняковом карьере. Эти уведомления производятся геодезистами (см. Топографию ).

  • Бурение взрывных скважин в карьере долерита на проспекте Хилл , Сидней , Австралия

См. Также [ править ]

  • Взрыв здания
  • снос
  • Международное общество инженеров-взрывников

Ссылки [ править ]

  1. ^ Морис, Уильям (ок. 1910). Руководство стрелка . Лондон: Типография и издательство "Электрик", ООО, стр. 79–80.
  2. ^ Kolymbas, Димитриос (2005). Тоннелирование и туннельная механика: рациональный подход к проходке туннелей . Springer-Verlag. С.  444 . ISBN 3-540-25196-0.
  3. ^ Гэри Л. Баффингтон, Искусство взрывных работ на строительных площадках и площадках открытых горных работ , Американское общество инженеров по технике безопасности (2000).
  4. ^ a b c Национальная циклопедия полезных знаний , Том III, (1847) Лондон, Чарльз Найт, стр. 414. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  5. ^ Перссон, Пер-Андерс (1994). Горное дело и взрывотехника . CRC Press. п. 1. ISBN 0-8493-8978-X.
  6. Глава 7, Загрузка скважин , Справочник Службы национальных парков по транспортировке и использованию взрывчатых веществ , 1999 г., последнее обновление - 2007 г .; стр.110.
  7. ^ Хансен, TC, изд. (2004). Переработка разрушенного бетона и кирпичной кладки (Иллюстрированный ред.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . п. 284. ISBN 0-203-62645-1.
  8. ^ «Инциденты вроде взрыва на мысе Рэй считаются редкими» . www.cbc.ca . CBC News . 27 августа 2015 . Проверено 26 сентября 2015 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • «Взрыв заборов с воздушной завесой» Popular Mechanics , август 1954, стр. 96–97, тонкий управляемый взрыв в 1954 году, который соединил два резервуара на канадской электростанции Ниагарский водопад.
  • Хогебум, Чарльз Л. (1879). «Взрыв»  . Американская циклопедия .
  • «Взрыв»  . Британская энциклопедия . 4 (11-е изд.). 1911. С. 44–48. Это обширный обзор техник, использовавшихся в начале 20 века.