Лекция 9. Параметры взрывания на сброс.

Перекрытие потоков взрыванием на сброс применяется при высоких берегах с углом откоса менее 500 или при малой высоте берега. Показатель действия взрыва n для узких каньонов равен 1, для широких водотоков - до 2,5.

При определении действия заряда следует исходить из того, что ширина развала (расстояние от центра заряда до конца сплошного развала)

(61)

где - коэффициент, зависящий от гранулометрического состава породы в развале; для скальных пород = 4,0, для суглинка =2,0.

Взрывание на сброс может осуществляться методами камерных или скважинных зарядов. Метод скважинных зарядов применяется при небольшой ширине водотока и горизонтальной поверхности береговой площадки. Необходимая дальность броска при этом обеспечивается сближением скважин в ряду до m = 0,6 при величине л.н.с. 1-0,75 расчетного значения. Скважины располагают и взрывают по трапециевидной или клиновой схеме.

Метод камерных зарядов является основным при возведении плотин и перемычек взрывом на сброс, Глубина заложения камерных зарядов зависит от требуемого объема сброса и изменяется от W = 0,8H до W= Н, где Н - высота уступа над зарядом. Это соотношение должно выдерживаться при n = 1-1,25. При n >1,25 отношение W/Н = 1,1-1,2. Данные соотношения установлены опытным путем. При W/Н< 0,8 заряд бросает на значительное расстояние лишь нижнюю часть уступа, а верхняя его часть под .утлом естественного откоса обрушается на месте. При W/H>1 и показателе действия взрыва n < 1,25 взрыв заряда может вызвать образование воронки вверх и не обеспечит обрушение породы в тело перемычки. Кроме того, опыт показывает, что для обеспечения нормального перекрытия наиболее целесообразно принимать показатель n = 1,25, это обеспечивает нормальную сосредоточенную дальность броска породы.

Объем взрываемого участка берега необходимо проектировать большим объёма плотины в 1,5-2 раза в зависимости от условий проведения взрыва. Это объясняется тем, что полезный сброс, определяемый отношением объема сброса пород взрывом в пределы проектного контура плотины к общему взрываемому объему, равен 50-70 %, в неблагоприятных условиях он снижается до 35 %.

При проектировании потери породы при взрыве оценивают на основе принятых обобщенных характеристик взрыва:

1) потери вследствие неупорядоченного разброса обломков пород при взрыве составляют 5-15 % общего взрываемого объема, причем большие значения принимают для взрывов о относительно высоким показателем действия взрыва ( n = 1,25-1,5);

2) потери за счет разрыхленных пород, оставшихся в пределах воронки взрыва, равны 15-50 % общего взрываемого объема, большие значения принимают, когда высота обрушаемого массива пород близка мощности массива в горизонтальном направлении;

3) потери вследствие сброса пород за пределы проектного профиля плотины составляют 10-20 % взрываемого объема, мень­шие значения принимают для плотин с широким профилем вдоль русла реки.

При берегах, имеющих однородное строение (без трещин и промоин), и показателе n = 1,25 объем сбрасываемой породы в тело перемычки можно принимать равным 50 % от общего обрушаемого объема (рис.25).

Рис.25. Распределение объемов общего разрушения и полезного сброса

Если объем гор­ной массы, сбрасывае­мой одним рядом заря­дов, недостаточен для создания перемычки проектных размеров, заряды располагают в два или три ряда. При этом, вследствие увеличения дальности броска, показатель действия зарядов по мере удаления от берега следует увеличивать. Показатель действия заряда данного заряда определяют по формуле: n2=n1+Lp/KpW, где n1 - показатель действия заряда предыдущего ряда; Lp - прирост дальности перемещения породы данного ряда по сравнению с предыдущим.

Расстояние между зарядами в ряду определяют аналогично расстояниям при взрывах выброса по формуле (55).

После определения объема взрыва, возможных контуров взрываемого участка и целесообразных методов взрывных работ проектируют распределение зарядов во взрываемом массиве. Для выполнения соответствующих построений используют разрезы, секущие участок взрыва в направлении, перпендикулярном руслу реки. Первоначально размещают заряды на разрезе, проходящем по гребню плотины, затем по остальным поперечным разрезам и переносят расположение зарядов на план участка взрыва. Возможно несколько вариантов решения задачи, поэтому при проектировании рассматри­вают расположение по вариантам и оконча­тельный выбор вари­анта обосновывают либо наилучшими тех­нико-экономическими показателями выполне­ния взрыва, либо наи­большим удобством выполнения подготови­тельных и основных работ.

Величину зарядов сброса определяют по известной формуле М.М.Борескова (50), а при по формуле (51).

Исходя из принятого расположения зарядов и их величины, Уточняют контуры отрыва пород взрывом. Построение производят на разрезах, учитывая расчетные радиусы отрыва пород (рис.26): радиус отрыва в подгорную сторону ; в нагорную сторону

Рис.26 Схема однорядного расположения зарядов сброса

Построение контуров навала пород в русле в результате взрыва является одним из важнейших вопросов проектирования возведения плотин. Эти построения выполняют первоначально на разрезах, проведенных через центры зарядов в направлении их л.н.с. Затем по найденным значениям и строят контуры отрыва пород в массиве и устанавливают площади отрыва.

На основе полученных данных определяют площади развала пород на соответствующих разрезах: где и - соответственно площади развала и отрыва, м2; - коэффициент, зависящий от условий взрывания:

После этого производят условное построение развала пород на уровне расположения зарядов, принимая форму развала тре­угольной. Дальность развала для камерных и линейных зарядов определяют по формуле (61). Для скважинных зарядов

Максимальную высоту развала при этом рассчитывают по формуле

Контур развала от взрыва одиночного камерного заряда строят на основе ти­повой схемы развала (рис.27).

Рис.27 Схема развала от одиночного заряда сброса. 1 – заряд; 2 - контур навала

При взрывании группы камерных за­рядов, направления л.н.с. которых при­близительно парал­лельны между собой (рис.28), предвари­тельно строят контур развала на разрезах через заряды в на­правлении л.н.с. Длину и мощность на­вала определяют в зависимости от сечения зоны отрыва пород на данном разрезе и местоположения разреза. Затем разрезы на­носят на план и строят контур развала. Величину бокового раз­вала наносят с учетом данных рис.27.

При взрывании группы зарядов, направления л.н.с. кото­рых непараллельные между собой, предварительно строят развалы от каждого заряда (см. рис.27), как при взрывании одиночных зарядов. Затем на участках, где развалы пород от отдельных зарядов, а плане совмещаются, на поперечных разрезах (рис. 29) суммируют высоту развала.

Рис. 28. Схема развала при взрыве серии зарядов

Рис. 29. Схема развала при кумулятивном сбросе 1и 2 – контуры развала от взрыва зарядов соответственно 1 и 2; 3 – суммарный развал

Для увеличе­ния полезного сбро­са и обеспечения четких проектных контуров плотины при групповом взры­вании устанавлива­ется определенная очередность взры­вания зарядов, нап­равленная на кон­центрирование на­вала пород в нап­равлении гребня плотины. При одно­рядном расположении камерных зарядов обычно принимают следующие схемы взрывания: при величинах л.н.с. больших у центральных зарядов и меньших у периферийных - мгно­венное взрывание; при одинаковых л.н.с. - короткозамедленное или замедленное взрывание периферийных зарядов по отношению к взрыву центральных зарядов с интервалом замедления в пределах

.

При двухрядном расположении зарядов принимают, как прави­ло, порядное взрывание с указанным интервалом замедления. При двух- и многоярусном расположении зарядов их надлежит взрывать последовательно по ярусам сверху вниз с указанными выше интер­валами замедления.