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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
