Описание основных технологических процессов сооружения тоннеля

Страницы работы

8 страниц (Word-файл)

Содержание работы

3. ТЕХНОЛОГИЯ СООРУЖЕНИЯ ТОННЕЛЯ

В пояснительной записке к проекту приводят описание основных технологических процессов сооружения тоннеля, отражающее этапность выполнения работ, с необходимыми обосновывающими расчетами и обобщающими таблицами.

3.1. Разработка грунта

3.1.1. Бурение шпуров. Для бурения шпуров в забое должны приме­няться буровые агрегаты портального типа (ПБА-2, УБШ-661ПК), буровые каретки (СБУ-2М, У БШ-532Д, У БШ-662ДК) и буровые станки;

возможно применение импортной техники. В курсовом проекте буровое оборудование должно изображаться условно (прил. 1, 2). Техническая характеристика бурового оборудования приведена в прил. 3 и 4, а также в работах [2...5].

Обуривание забоя в коротких вспомогательных выработках, а также бурение шпуров под анкеры осуществляют при помощи переносных, колонковых и телескопных перфораторов (см. прил. 5). Для бурения шпуров под анкеры могут также использоваться бурильные машины буровых установок.

После выбора буровых установок необходимо определить количество шпуров в забое, схему их расположения, расход взрывчатых материалов и составить паспорт БВР.

В соответствии с нормами [ 1 ] переборы грунта против проектного профиля выработки не должны превышать значений, приведенных в табл. 3.1.

Для уменьшения переборов применяют контурное взрывание.

Таблица 3.1

Предельные переборы при разработке грунтов буровзрывным способом

Предел прочности грунта на одноосное сжатие, МПа

Коэффициент крепости f

Переборы, мм, при проходке

тоннелей

стволов и штолен

Меньше 40

Меньше 4

+100

+75

40...120

4...12

+150

+75

Больше 120

Больше 12

+200

+100

3.1.2. Шпуровые заряды и вруб. Шпуровые заряды подразделяют на врубовые, отбойные, контурные и подошвенные. Врубовые заряды, которые взрывают первыми, предназначаются для образования в забое полости (вруба), облегчающей работу остальных зарядов. Вруб размеща­ют в центральной части забоя, несколько ближе к подошве выработки.

Контурные и подошвенные шпуры размещают равномерно по перимет­ру выработки с наклоном 3-7° от продольной оси тоннеля. Устья контурных шпуров должны быть смещены на 10-20 см от проектного

Рис. 3. /. Конструкции врубои: а - простой клиновой; 6 — усиленный клинсизой;

в — прямой с центральной скважиной; г — призматический спиральный

очертания внутрь выработки, а концы их должны находиться на проектном контуре в одной плоскости (перпендикулярной к продольной оси выработки) с концами отбойных шпуров.

Отбойные шпуры располагают между линиями врубовых, контурных и подошвенных зарядов таким образом, чтобы на каждый шпур приходил­ся примерно одинаковый объем взрываемого грунта.

Для проходки тоннелей и штолен применяют врубы из сходящихся шпуров (отрывные) и прямые (дробящего действия). Первые применяют при бурении шпуров переносными перфораторами. К ним относятся простые клиновые (для грунтов с f= 3...6, глубина шпуров до 1,7 м) и усиленные клиновые врубы (в грунтах с f^ 10... 20, глубина шпуров 1,5...2,5 м), наклоненные к плоскости забоя под углом Р==55...700 (рис. 3.1, а и б). В грунтах мягких и средней крепости (f< 6) клиновой вруб образу ют двумя парами шпуров с расстоянием 45—50 см между ними, в крепких грунтах число пар увеличивают до 3-4, а расстояние между парами уменьшают до 40-20 см.

При бурении шпуров глубиной до 4 м бурильными установками применяют прямые врубы (рис. 3.1, в и г\ табл. 3.2).

Таблица 3.2 Основные показатели прямых врубов

Тип вруба

Число шпуров и скважин

Площадь вруба, м2

Очередность взрывания (по номерам шпуров)

С центральной скважиной (рис. 3.1, с)

10+1 скв. диам. 105 мм

0,5

1) 1, 2; 2) 3, 4; 3) 5-8; 4)9, 10

Призматический спиральный (рис. 3.1. а)

4+1 скв. диам. 105 мм

0,2

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4

3.1.3. Взрывчатые вещества (ВВ) и средства взрывания. В каче­стве ВВ в проекте рекомендуются: в грунтах IV.. .VI категорий (f = 1.. Л) для всех шпуров — аммонит № 6ЖВ; в грунтах VII... VIII категорий (f= 5...9) для контурных шпуров — аммонит № 6ЖВ, для остальных

— детониты или скальный аммонит № 1; в грунтах IX... XI категорий (f= 9...20) для контурных шпуров — аммонит № 6ЖВ, для остальных

— скальный аммонит № 1.

В последнее время применяются гранулированные и водонаполненные ВВ, которые при механическом заряжении заполняют все сечение шпура, поэтому дают лучшее дробление грунта и снижение выхода негабаритов по сравнению с патронированными ВВ. Характеристики основных про­мышленных ВВ, рекомендуемых для подземных работ, приведены в прил. 6.

При проходке тоннелей заряды взрывают, как правило, с помощью электродетонаторов, тип которых назначают в зависимости от необходи­мой очередности взрывания. Для врубовых зарядов применяют электро­детонаторы мгновенного действия, для всех остальных — электродетона­торы короткозамедленного действия ЭДКЗ с интервалами замедления 25;

50; 75; 100; 150; 250 мс или ЭДКЗ-ПМ (15, 30, 45, 60, 80, 100, 120 мс).

Если число зарядов п < 150, применяют последовательную схему соединения, обеспечивающую поступление в каждый ЭД гарантированно­го тока / == 1 А (количество ЭД п < 100) или 1,3 А (п > 100) при постоянном токе. При переменном токе / == 2,5 А.

В качестве источников тока используют сетевые или конденсаторные взрывные приборы ПИВ-100М (для п < 100), КПМ-3 (п < 200), ВМК (п < 800).

При контурном взрываний для врубовых и отбойных шпуров приме­няют сплошные шпуровые заряды с установкой патрона-боевика в устье шпура (прямое инициирование).

Для контурных шпуров применяют заряды специальной конструк­ции: в донной части шпура размещают два патрона ВВ повышенной бризантности (например, аммонит скальный № 1), остальные патроны с ВВ пониженной бризантности ~ и иногда уменьшенной до 100 г массы

— отделяются друг от друга деревянными прокладками; длину забойки уменьшают до 0,15-0,2 длины шпура. Если толщина прокладок больше расстояния передачи детонации (см. прил. 6), все патроны соединяют детонирующим шпуром (ДШ).

3.1.4. Расчет параметров БВР для контурного взрывання. Цель расчета — определение глубины и количества шпуров, массы зарядов, установление схемы расположения шпуров. Для разработки сплошного забоя или верхнего уступа расчет параметров выполняют по излагаемой ниже методике.

12

1. Назначить глубину заходки 1.^ в зависимости от крепости и трещиноватости грунтов. Обычно принимают l^= 3...4 м (при f> 6), 2...Зм (при 4<У<6) или 1,5...2 м (при 2<f<A). В выработках с площадью забоя менее 20 м2 длину заходки увеличивают на 0,4-0,7 м.

2. Определить глубину комплекта шпуров ^ = /^/Л, принимая коэф­фициент использования шпура t| = 0,85.. .0,95.

3. Выбрать тип вруба, типы В В, диаметры шпуров, конструкции зарядов и их диаметры с учетом рекомендаций, приведенных в работах [4, 5, 7, 9].

4. Определить средний удельный расход ВВ, кг/м3, по формуле ЦНИИСа:

(3.1)

где S площадь забоя, м2; с — коэффициент работоспособности ВВ (по прил. 6); v^ — коэффициент влияния плотности заряжания (для патро­нированных ВВ \у = 1,1, для гранулированных ^= 1); со — коэффици­ент учета структуры и трещиноватости скальных грунтов (изменяется от 0,6 для сильнотрещиноватых до 2 в монолитных плотных грунтах).

Формулу рекомендуется применять для выработок сечением J? ^ 40...59 м2. При S = 60...94 м2 или S ^ 95... 120 м2 удельный расход следует умножить на коэффициент j^ == 0,75 или соответственно 0,67.

Для выработок сечением менее 40 м2 расход В В следует принимать по табл. 3.3.

Таблица 3-3

Средние удельные расходы ВВ, кг/м3

Похожие материалы

Информация о работе