книги из ГПНТБ / Петухов С.М. Бурильщик

М о с к в а — 1968

УДК«&4:ш.Щ1©[:?ЗЬИ*Я ;

, ^чУЧН-TfcX.. ЧЧсСКАЯ!

_*М бЛ И О Т *т.А COOP I

3—2—7

6С6.1

24! 1968

I.РОЛЬ БУРО-ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

ВСТРОИТЕЛЬСТВЕ

Буро-взрывные работы являются одним из мощных средств механизации трудоемких и тяжелых работ. Поэтому они применяются в различных отраслях народного хозяйства: в горной промышленности при добыче полез­ ных ископаемых, при строительстве железных и шоссейных дорог, при производстве земляных работ на строительстве гидроэлектростанций, в сельском и лесном хозяйствах (при проведе­ нии каналов, корчевке пней, рыхлении поч­ вы), в металлургии (дробление металла) и др.

Особенно большое значение буро-взрывные работы приобрели в строительстве за послед­ ние годы. Небывалый размах строительства, предусмотренный планом дальнейшего разви­ тия народного хозяйства СССР, требует огром­ ного количества строительных материалов. С ростом жилищного строительства возраста­ ет также потребность в естественных стеновых материалах — штучном камне, блоках и т. п. Своевременное выполнение поставленных за­ дач неразрывно связано с дальнейшим разви­ тием на строительстве буро-взрывных работ, применение которых обеспечивает значитель­ ное повышение производительности труда и резкое сокращение сроков строительства.

Большой объем буро-взрывных работ и со­ вершенствование техники их выполнения тре­ буют подготовки высококвалифицированных специалистов, и в первую очередь — буриль­ щиков.

II. ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

Горные породы в результате различных ми­ нералогического состава, строения и условий образования обладают весьма различными физико-механическими свойствами. Знание физико-механических свойств горных пород имеет большое практическое значение при вы­ полнении буровых работ.

Результаты работы бурильщика зависят от его умения правильно определить условия, в которых приходится работать, для чего необ­ ходимо знать основные физико-механические свойства горных пород. Физико-механические свойства горных пород являются определяю­ щими при выборе бурового оборудования и ин­ струмента, установлении норм выработки, оп­ ределении расхода материалов и себестоимо­ сти 1 м шпура или скважины.

Рассмотрим главнейшие из них, которые в основном влияют на процесс ведения буровых работ.

Упругость — свойство породы возвращать­ ся к первоначальной форме и размерам после прекращения воздействия на нее внешних уси­ лий. Упругость проявляется в отскакивании ударного инструмента (бура) от породы.

Вязкость — свойство породы оказывать со­ противление отделению от нее некоторой части. Вязкость имеет большое значение при буро­

4

взрывных работах. С увеличением вязкости по­ род снижается эффективность бурения, увели­ чивается расход бурового инструмента и взрывчатых веществ.

Твердость — сопротивление породы прони­ канию в нее инструмента. Она характеризует сопротивляемость породы при бурении. Чем тверже слагающие породу минеральные зерна и чем прочнее они сцементированы между со­ бой, тем тверже горная порода и труднее ее бурить.

Хрупкость — способность горной породы раскалываться на более или менее мелкие кус­ ки при ударе или взрыве.

Трещиноватость — наличие в горных поро­ дах трещин, образовавшихся в результате раз­ личных нарушений в массиве. В зависимости от степени трещиноватости породы подразде­ ляют на весьма трещиноватые, средней трещи­ новатости, слабой трещиноватости и монолит­ ные. Трещиноватость сильно понижает сопротивляемость пород механическим воздей­ ствиям и облегчает отбойку их от массива.

Слоистость — свойство породы легко отде­ ляться по плоскостям наслоения. Это свойство используется при выборе расположения шпу­ ров.

Устойчивость — способность горных пород стоять без обрушения при обнажениях снизу

ис боков. Породы по степени их устойчивости подразделяют на слабые, средние, устойчивые

ивесьма устойчивые.

Крепость — способность горной породы со­ противляться разрушению от действия внеш­ них усилий. Крепость пород зависит от их твер­ дости, вязкости, упругости, хрупкости, трещи­ новатости и минералогического состава.

5

Разрыхляемость — способность горных по­ род увеличиваться в объеме при отделении их от массива. Разрыхляемость пород зависит от степени измельчения при отбойке и от структу­ ры. Разрыхляемость характеризуется коэффи­ циентом разрыхления.

Коэффициентом разрыхления породы назы­ вается величина, показывающая, во сколько раз объем отбитой породы увеличился по срав­ нению с ее объемом в целике. Наибольший ко­ эффициент разрыхления имеют породы, обла­ дающие большой твердостью и вязкостью.

шаться под действием внешних усилий при бурении. Буримость горных пород характери­ зуется*' скоростью бурения, выраженной в мил­ лиметрах (мм), за одну минуту чистого вре­ мени бурения; продолжительностью чистого времени бурения 1 м шпура; количеством рас­ ходуемых стальных и армированных буров на 1 м шпура и количеством пробуренных шпуров (в м) одним буром до его затуп­ ления.

6

Взрываемость — способность горной поро­ ды разрушаться под действием взрыва. Взры­ ваемость характеризуется количеством взрыв­ чатых веществ в кг или длиной шпуров в м, расходуемых для отбойки 1 м3 породы в мас­ сиве, и обратной величиной — объемом взор­ ванной породы в ж3 на 1 кг взрывчатого веще­ ства или 1 м шпура.

Добываемость — способность горной поро-' ды разрушаться под действием внешних уси­ лий при ведении горных работ. Добываемость характеризуется расходом материалов, време­ ни, энергии и работы на отделение единицы объема породы от массива.

На основании анализа физико-механиче-- ских свойств созданы различные классифика­ ции горных пород, которые можно свести к следующим двум группам: классификации, характеризующие породы по их относительной крепости, классификации, характеризующие породы по величине работы, затрачиваемой на их разрушение. Следует отметить, что русские ученые впервые поставили вопрос о создании классификации горных пород по степени их добываемое™. К числу наиболее распростра­ ненных можно отнести классификацию проф. М. М. Протодьяконова.

Под крепостью породы по классификации М. М. Протодьяконова понимают некоторую среднюю величину сопротивляемости породы механическому воздействию на нее различных внешних усилий. По этой классификации все горные породы разделяют на десять категорий, каждой из которых соответствует свой коэф­ фициент крепости, который является показате­ лем относительной крепости породы в самых разнообразных условиях (табл. 1).

7

8

9