Для снижения действия взрыва на сооружения рекомендуется сближать контурные скважины (уменьшать aК), уменьшая при этом величину плотности заряжания.
Для метода последующего оконтуривания линейная плотность заряжания Р принимается той же, что и в способе МПЩ при одновременном увеличении расстояния между контурными скважинами аК в 1,41,5 раза. Расстояние между контурным и предконтурным рядами скважин bK определяется по формуле bK=(1,1¸1,2)аK.
6.14. В способе МПО контурные заряды взрывают в последнюю очередь после взрыва скважин рыхления и уборки взорванного грунта.
6.15. При использовании способа КВИН, как правило, блок взрывается отдельными секциями, в каждой из которых первыми инициируются заряды в контурных скважинах, а последними - заряды предконтурного ряда, после которых взрываются контурные заряды следующей секции с замедлением равным (мс) , где С1 - скорость продольных волн в массиве; СДШ - скорость детонации ДШ; LС - длина взрываемой секции.
Начальную контурную щель в 1 секции создают методом МПЩ.
При последующих взрывах по разработке выемки используют контурную щель, получаемую от предыдущего взрыва способом КВИН. Для этого в последней секции при каждом взрыве располагают только контурные скважины.
Максимальная длина взрываемых секций LC зависит от диаметра зарядов рыхления d и равна (м):
LC=(280,0¸320,0)d, (83)
но не превышает, для имеющихся в настоящее время средств инициирования 4050 м.
Интервал замедления можно получить увеличением длины участкового ДШ на длину l (м)
l=СДШ. (84)
При этом во избежание отказа при подбое петли ДШ следует дублировать инициирование ряда контурных зарядов путем подключения ЭД следующей серии к участковой нити ДШ.
При наличии систем инициирования (электронные детонаторы, система "Нонель"), обеспечивающих точность инициирования в пределах ±0,5 мс, их следует применять для осуществления методов ВИСС и КВИН.
При бурении скважин и монтаже взрывной сети следует предусматривать опережение контурной щели в каждой секции. Величина этого опережения зависит от диаметра зарядов рыхления и примерно равна
lОП=(30??35)d, м. (85)
Расстояние между контурными скважинами при способе КВИН для получения не худшего по качеству откоса инженерного сооружения следует увеличивать по сравнению с данными табл. 17 в 1,61,9 раза.
Величина расстояния уточняется после проведения первых взрывов.
При необходимости получения более качественной поверхности контура и снижения нарушенности в законтурной части в методе КВИН рекомендуется уменьшать расстояние на 25¸30% по сравнению с расчетным при соответствующем уменьшении линейной плотности заряжания контурных скважин.
6.16. Безопасные расстояния определяются по формулам Единых правил безопасности при взрывных работах. Для ответственных и сложных сооружений вопросы сейсмической безопасности, а также действия других нежелательных эффектов взрыва решаются специалистами. Для некоторых часто встречающихся случаев ниже приводятся рекомендуемые формулы для оценки сейсмики, ударных воздушных, гидроударных волн и разлета кусков породы.
Сейсмическое действие взрыва
6.17. Сотрясение грунта при производственных взрывах заглубленных зарядов на карьерах, рудниках, стройплощадках и пр. могут представлять опасность для сооружений, расположенных вблизи места взрыва.
Критерием сейсмической опасности взрывов является скорость колебания грунта у основания сооружения. Критическая скорость зависит от массы заряда, расстояния, условий взрывания и пр.
Радиус безопасного расстояния (м) по сейсмическому действию взрыва рассчитывают по формуле
(86)
где Q - масса мгновенновзрываемого заряда, кг; Е - коэффициент, зависящий от условий взрывания и положения охраняемого объекта (табл. 18); КГ - коэффициент, зависящий от геологических условий (табл. 19); - коэффициент, зависящий от расстояния и от места расположения заряда до охраняемого объекта (в ближайшей зоне RC100 d-=0,33¸0,5, в дальней зоне RC>100 d-=0,5¸0,67); VKP - допустимая критическая скорость колебании грунта, определяемая типом сооружения и его состоянием (табл. 20).
Таблица 18
|
Условия взрывания и положение объекта |
Е |
|
Рыхление в карьерных условиях, объект на дневной поверхности |
1 |
|
Взрыв в подземных условиях |
1,5-3,0 |
|
Взрыв на выброс |
1,5-2,0 |
|
Взрыв на рыхление при одной обнаженной поверхности |
0,7-0,8 |
Таблица 19
|
Категория пород по трещиноватости, по классификации МВК, по взрывному делу |
КГ |
|
I |
500 |
|
II |
300 |
|
III |
200 |
|
IV |
100 |
|
V |
50 |
Таблица 20
|
Тип сооружения |
VKP, см/с |
|
|
|
многократные взрывы |
однократные взрывы |
|
Жилые здания и сооружения |
1-3 |
5-10 |
|
Промышленные здания, транспортные эстакады, мосты |
5-7 |
10-14 |
|
Одноэтажные каркасные здания, малосвязные породы |
10 |
20 |
|
Массив трещиноватых пород, железобетонная обделка тоннелей (М 200, М 300) |
20 |
50 |
|
Массив скальных малотрещнноватых пород; массивный гидротехнический бетон 70% проектной прочности (М 200, М 300) |
50 |
100 |
|
Массив прочных скальных пород |
100 |
150 |
|
Гидротехнический бетон, набравший менее 70% проектной прочности |
|
6.18. В некоторых случаях может оказаться экономически выгодным производить взрывы, при которых скорость в районе охраняемых объектов превысит критическую, однако при этом необходимо знать ожидаемую интенсивность повреждения. Для оценки может служить сила сотрясения грунта, выраженная в баллах (табл. 21).
При размещении зарядов в воде или в насыпных почвенных и водонасыщенных грунтах сейсмобезопасный радиус, рассчитываемый по формуле (86), следует увеличивать в 1,5-2,0 раза.
Таблица 21
|
Балл |
Характеристика колебания и вызываемых ими нарушений |
Допустимая скорость, см/с |
Предельная скорость, см/с |
|
I |
Колебания отмечаются только приборами |
0,1 |
0,2 |
|
II |
Колебания ощущаются в отдельных случаях при тишине |
0,2 |
0,4 |
|
III |
Колебания ощущаются некоторыми людьми или людьми, знающими о взрыве |
0,4 |
0,8 |
|
IV |
Колебания отмечаются многими людьми, дребезжание стекол |
0,8 |
1,5 |
|
V |
Осыпание побелки; повреждение штукатурки и отдельных ветхих зданий |
1,5 |
3,0 |
|
VI |
Тонкие трещины в штукатурке, повреждение зданий, имевших деформацию |
3,0 |
6,0 |
|
VII |
Повреждение зданий, находившихся в удовлетворительном состоянии: трещины в штукатурке, падение кусков штукатурки, тонкие трещины в сочленении стенок и перекрытий; трещины в печах, трубах |
6,0 |
12,0 |
|
VIII |
Значительные повреждения зданий, трещины в несущих конструкциях и стенах, большие трещины в перегородках, падение печных труб, обвалы штукатурки |
12,0 |
24,0 |
|
IX |
Разрушение зданий, большие трещины в стенках, расслоение кладки, падение некоторых участков стен |
24,0 |
48,0 |
|
X-XII |
Большие разрушения и обвалы зданий |
24,0 |
48,0 |
6.19. Количественная оценка сейсмического действия взрыва при изменении некоторых его параметров может осуществляться путем введения в зависимость ряда электрических коэффициентов K1, К2, К3, ... , К10, учитывающих условия взрывания и параметры взрыва:
коэффициент глубины заложения зарядов K1 учитывает, что чем больше энергия заряда использована в зоне дробления, тем меньше сейсмическое действие взрыва, и определяется по формуле:
или (87)
где СР - скорость продольной волны, м/с; CS - скорость поперечной волны, м/с; Q - масса заряда, ВВ, кг; W - линия наименьшего сопротивления, м; q - удельный расход ВВ, кг/м3.
коэффициент геометрии заряда К2 зависит от диаметра применяемых зарядов и определяется по формуле:
; (88)
коэффициент степени свободы разрушаемого объема К3 учитывает, что чем выше степень зажима среды, разрушаемой взрывом, тем больше энергии ВВ переходит в энергию волны сжатия, определяющей сейсмический эффект в ближней зоне, и определяется по формуле:
К3=0,25N2, (89)
где N - число степеней свободы (открытых поверхностей) взрываемого объекта;
коэффициент потенциальной энергии ВВ К4, определяющий сейсмическую активность зарядов ВВ, особенно в ближней зоне, зависит от скорости детонации ВВ и его потенциальной энергии, определяется относительно эталонного ВВ типа аммонита 6 ЖВ с потенциальной энергией К4 по формуле:
(90)
коэффициент короткозамедленного взрывания K5=2/3 при условии, что время замедления превышает время существования положительной фазы волны напряжений, т. е.
t3??lgR, (91)
где ?? - коэффициент условии взрывания, составляющий 0,11-0,13;
коэффициент концентрации взрывных работ К6 определяет, что при многократном производстве взрывных работ допустимая масса ВВ снижается согласно следующим данным:
|
число взрывов в год |
10 |
50 |
100 |
250 |
500 |
|
коэффициент снижения массы зарядов ВВ К6 |
0,98 |
0,90 |
0,22 |
0,64 |
0,56 |
коэффициент ориентации взрываемых объектов относительно окружающих сооружений К7, значения которого принимаются:
в тылу взрываемого блока ................................. 1,0
на фланге взрываемого блока, детонация направлена:
от объекта ...................................................... 5-6
в сторону объекта ........................................... 2
со стороны фронта взрываемого блока ........ 2;
коэффициент естественного экранирования сейсмических волн К8=24 учитывает наличие между очагом взрыва и защищаемым объектом выработанного пространства;
коэффициент искусственного экранирования сейсмических волн К9 учитывает наличие между очагом взрыва и защищаемым сооружением искусственного экрана;
коэффициент конструкции заряда К10, учитывающий применение скважинных зарядов с воздушными промежутками в перебуре, равный 0,8-0,9, снижающие сейсмический эффект взрыва, особенно в ближней зоне.
6.20. Для эффективного снижения сейсмического действия взрыва применяется короткозамедленное взрывание (КЗВ). Оптимальные интервалы замедления рекомендуются следующие:
|
Категория трещиноватости по классификации Междуведомственной комиссии по взрывному делу |
не менее, мс |
I-II ............................................................................................................................. 35-50
III .............................................................................................................................. 25-35
IV .............................................................................................................................. 15-25
V ............................................................................................................................... 10-15
Верхняя граница принимается при диаметре заряда более 0,105 м.
Суммарный заряд (кг) при КЗВ определяется по формуле:
??Q=0,65nQ, (92)
где n - число групп замедления; Q - масса заряда в одной группе, кг.
6.21. На расстояниях меньше 25 м от зданий сейсмическое воздействие носит локальный характер. Предельно допустимая масса заряда (кг) может определяться по формуле:
Q=Kr1,5, (93)
где К=0,2 - для жилого и К=0,3 - для промышленного зданий; r - расстояние до охраняемого объекта, м.
По формуле (87) определяют заряд одной группы при КЗВ без ограничения числа групп при условии, что интервал замедления будет не меньше 50 мс.
6.22. Для предохранения сооружений или бортов выемок от повреждения сейсмическим воздействием взрыва по границе охраняемого объекта следует образовывать щель предварительного откола методом контурного взрывания. При малых расстояниях между местом взрыва и охраняемым объектом (не более 10-50 м) в зависимости от условий взрывания такая щель может в 24 раза снизить сейсмический эффект взрыва. Степень снижения в конкретных условиях устанавливается специалистами.
Действие ударно-воздушной волны (УВВ) взрыва на застекление
