Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Эстеров Я.Х. Взрывные работы на железнодорожном строительстве учебник для технических школ

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
18.77 Mб
Скачать

Я. X. ЭСТЕРОВ, Л. В. ДЗАСОХОВ^ Э1 ээш г.^ Г Т

1 ч*1У^ зала j

ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ

НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Ут в е-р ж д е~н о

Управлением кадров и учебных заведений Министерства транспортного строительства СССР

вкачестве учебника для технических школ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

М о с к в а 1 9 6 0

В книг§кописываютсн способы производства взрыв­ ных ' p&66f ' на’ железнодорожном строительстве и карьерах* приводятся краткие сведения о взрывчатых материалах, методах расчета зарядов и электровзрыв­ ных сетей, рассматриваются специальные виды взрыв­ ных работ при уширении скальных выемок, посадке насыпей на дно болот, образовании котлованов под опоры контактной сети и защите искусственных со­ оружений во время ледохода.

Книга утверждена Управлением кадров и учебных

заведений

Министерства транспортного строительства

СССР

в

качестве

учебника

для

технических

школ,

осуществляющих

подготовку

горных мастеров

с

пра­

вом ответственного

руководства взрывными

работами

на открытых горных разработках.

Книга может

слу­

жить пособием для инженерно-технических

работни­

ков,

связанных

с

производством

взрывных работ на

железнодорожном

 

строительстве.

 

 

 

 

Редактор канд. техн. наук М. А . ФИЩУКОВ

ПР Е Д И С Л О В И Е

Внашей стране, в соответствии с решениями XXI съезда КПСС, успешно осуществляется коренная техническая рекойструкция основных видов транспорта.

На железных дорогах внедряется новая техника, широким фронтом ведется их электрификация, строятся новые линии и вторые пути.

Вразнообразном комплексе работ по транспортному строи­ тельству важную роль играет взрывной способ их производства,

позволяющий значительно облегчить труд рабочих и повысить его производительность. Взрывной способ широко применяется при разработке новых и расширении существующих железнодорож­ ных выемок, добыче камня и производстве щебня, зачистке скаль­ ных откосов, при устройстве котлованов для установки опор контакт­ ной сети, корчевке пней, разрыхлении льда, мерзлого грунта и др. Только на строительстве железных дорог Моинты — Чу, Маг­ нитогорск — Белорецк, Сталинск — Абакан ■было разработано при помощи взрывного способа более 6,5 млн. м3, а на строящейся в настоящее время железнодорожной линии Абакан — Тайшет --- бо­

лее 5 млн. м3 скальных пород.

Организациями

треста

«Желдор-

'взрывпром» на железнодорожном строительстве и

карьерах

только в

1958

г. посредством

взрыва всего

было разработано

около 19

млн.

м3 горных пород.

 

 

В связи с непрерывным ростом объемов и совершенствованием технологии буровзрывных работ, внедрением новой техники, новых взрывчатых веществ и средств взрывания, а также в связи с необхо­ димостью дальнейшего повышения производительности труда во­ прос о подготовке высококвалифицированных кадров — взрыв­ ников и мастеров взрывного дела — приобретает важное значение.

Настоящий учебник написан в соответствии с программой под­ готовки мастеров взрывного дела для предприятий Министерства

транспортного строительства,

ведущих открытые горные работы,

и может

быть использован

также производственниками при

изучении

вопросов взрывных

раббт.

Успешное выполнение взрывных работ возможно только при знании геологического строения и свойств пород, в которых они производятся, а также свойств и особенностей применяемых взрыв­ чатых веществ и средств взрывания. Указанные вопросы кратко рассматриваются в первом и втором разделах книги.

Изложение теории действия взрыва в однородной среде, общие

3

правила ведения взрывных работ и способы взрывания освещены в третьем и четвертом разделах учебника. В четвертом разделе особое внимание уделяется описанию наиболее распространенного элек­ трического способа взрывания; приводятся сведения об источниках тока, различных контрольно-измерительных приборах и проводах, применяемых для электровзрывания.

Пятый раздел книги включает описание существующих мето­ дов производства взрывных работ, применяемых на карьерах строительных материалов, при разработке железнодорожных вые­ мок и полувыемок (метод шпуровых, скважинных, котловых, ка­ мерных и наружных зарядов). При написании этого раздела учтен большой опыт Союзвзрывпрома и Желдорвзрывпрома.

В шестом разделе учебника излагаются основные положения по производству взрывных работ при уширении скальных выемок под второй путь, предупреждении обвалов с откосов полувыемок и крутых косогоров, посадке железнодорожных насыпей на мине­ ральное дно болот, корчевке пней и валке деревьев, образовании котлованов под опоры контактной сети и защите искусственных со­ оружений во время ледохода. В этом же разделе приводятся сведения о технической документации, обязательной при производстве взрыва.

Я- X. Э с т е р о в ы м написаны: §1—4 и § 6 раздела первого, разделы третий, четвертый, пятый и главы XXIV—XXVII, XXIX

иXXX раздела шестого;

Л. В. Д з а с о х о в о й написаны: § 5 раздела первого, раз­ дел второй и глава XXVIII раздела шестого.

Авторы выражают благодарность инж. Л. А. Попоротскому, Д. А. Бочкареву, преподавательскому коллективу Елецкой техни­

ческой школы треста «Желдорвзрывпром» за

ценные замечания

и советы, которые учтены при окончательной

обработке руко­

писи, и А. Г. Олейникову за оказанную помощь в оформлении гра­ фического материала к учебнику.

Р А З Д Е Л П Е Р В Ы Й

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И КАРЬЕРАХ

ГЛАВА I

ВИДЫ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ И КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

§ 1. Виды взрывных работ

Энергия взрыва широко используется при производстве строи­

тельных работ,

добыче полезных ископаемых, защите искусствен-'

ных сооружений в период ледохода, осушении болот,

корчевке’

пней.

работы, выполняемые на земной (дневной)

поверхно­

Г о р н ы е

сти в естественных атмосферных условиях, называются о т к р ы т ы - м и, а производимые в глубине, в недрах земли, — п о д з е м н ы м и . ' На железнодорожном строительстве и карьерах применяются'

следующие виды взрывных работ:

1) в ы б р о с породы — перемещение породы силой взрыва за

пределы заданного

профиля в ы р а

б о т к и

(выемки,

траншеи,

котлована); разновидностью выброса

является

с б р о с

породы,

производимый при

наличии двух обнаженных поверхностей;

2) р ы х л е н и е

породы — дробление породы энергией взрыва

без ее перемещения за пределы разрабатываемой выработки; раз­ новидностью рыхления является о б р у ш е н и е породы, выпол­ няемое подрыванием в основании или иной плоскости откола от массива, при котором порода, отделяясь и падая под действием

силы тяжести и сотрясения,

при взрыве разбивается

на куски,

(рыхлится);

силой

взрыва

отдельных

кусков породы

3) д р о б л е н и е

(камней, валунов), льдин и др. на более мелкие части;

насыпей

4) с п е ц и а л ь н ы е

в з р ы в н ы е р а б о т ы

(посадка

на минеральное дно болот,

корчевка

пней

и

валка

деревьев,

образование котлованов под опоры контактной сети и др.). Взрыв, при. котором производите^ одновременный выброс или

рыхление очень больших масс породы, называется м а с с о в ы м , в з р ы в о м .

Вопросы для повторения

1.Что такое открытые и подземные горные работы?

2.Что такое выброс и сброс горной породы при взрыве?

3.Что такое рыхление, обрушение и дробление горной породы при взрыве?

4.Чем характеризуется массовый взрыв?

5

§2. Классификация горных пород

Впроцессе разрушения при взрыве горная порода подвергается одновременно нескольким видам деформаций: сжатию, растяжению, сдвигу и изгибу. Горные породы по-разному сопротивляются этим деформациям. Лучше всего они сопротивляются сжатию, хуже — сдвигу и еще хуже — растяжению. На величину сопротивления разрушению горных пород влияют также и другие их свойства: трещиноватость, вязкость, хрупкость, упругость и т. д. Поэтому

трудно оценить при помощи какого-либо одного показателя степень сопротивления горных пород разрушению взрывом. Этим объяс­ няется наличие большого количества несогласованных между ссбой классификаций горных пород, характеризующих их сопротивление

разрушению (отделению от массива при добыче),

т.

е.

характери­

зующих д о б ы в а е м о с т ь

(крепость) горной

породы.

Одной

из первых научно обоснованных классификаций горных

пород

по

их крепости является классификация,

предложенная

в 1926

г.

выдающимся русским ученым проф. М. М.

Протодщжо-

новым

(табл. 1).

 

 

 

 

Согласно классификации проф. М. М. Протодьяконова все

горные

породы по степени

крепости разделены

на десять кате­

горий. Для каждой категории установлен свой коэффициент крепости /. За единицу крепости (/ = 1) принята крепость породы, разрушающейся при одноосном сжатии под давлением 100 кг/см2. Если, например, какая-нибудь порода обладает сопротивлением раз­

давливанию 600 кг/см2, то ее коэффициент крепости / = = 6 и

она относится к IV категории.

Следует иметь в виду, что значения того или иного коэффициента /, приведенные в классификации, относятся к целой группе по­ род, а не к отдельным их разновидностям, для которых этот коэф­ фициент может быть принят другим.

Для расчетов и нормирования буровзрывных работ имеется ряд классификаций горных пород по б у р и м о с т и и по в з р ы ­ в а е м о с т и .

Под буримостью понимается количество чистого времени в ми­ нутах, потребное на бурение 1 м шпура.

Под взрываемостью понимается степень относительной сопро­ тивляемости горноц породы разрушению при отделении ее от мас­ сива энергией взрыва. Взрываемость выражают минимально необ­ ходимым удельным расходом взрывчатого вещества (ВВ) при неко­ торых строго определенных условиях взрывания. Взрываемость горных пород не всегда совпадает с их буримостью, в частности потому, что на сопротивление горной породы взрыванию оказывает

влияние ее внешнее состояние, от которого

буримость не зависит.

В настоящее время в практике взрывных

работ широко приме­

няется классификация горных пород по буримости, принятая в Нор­ мах и расценках на строительные работы (МПСМ.1955 г., табл. 2).

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

 

Классификация горных пород по шкале М.

М. Протодьяконова

К ате­

Степень

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффи­

 

 

 

 

Породы

 

 

циент

гория

крепости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

крепости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

В

высшей

 

Наиболее

крепкие,

плотные

и вязкие

 

 

степени

 

креп-

кварциты и базальты. Исключительные

20

п

кие породы

по крепости другие породы ..........................

породы.

Очень

креп­

.

Очень

крепкие

гранитовые

 

 

кие породы

Кварцевый порфир, очень крепкий гра­

 

 

 

 

 

нит, кремнистый сланец.

указанные вы­

 

 

 

 

 

 

Менее крепкие,

нежели

 

 

 

 

 

ше, кварциты.

Самые крепкие песчаники

15

ш -

Крепкие по­

и и зв естн я к и .......................................................

 

 

 

 

 

 

Гранит (плотный) и гранитовые породы.

 

 

роды

 

 

Очень крепкие песчаники и известняки.

 

 

 

 

 

Кварцевые рудные жилы. Крепкий кон­

10

 

 

 

 

гломерат.

Очень крепкие железные руды

Ша

То же

 

 

Известняки (крепкие). Некрепкий гра­

 

 

 

 

 

нит. Крепкие песчаники. Крепкий мра­

8

IV

Довольно

мор. Доломит. Колчеданы

..............................

 

 

Обыкновенный песчаник. Железные ру-

6

 

крепкие

 

поро­

ды ............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

IVa

ды

 

 

 

Песчаные сланцы. Сланцеватые песча­

 

То же

 

 

 

5

V

Средние

по­

ники ........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Крепкий глинистый сланец. Некрепкий

 

 

роды

 

 

песчаник и

известняк.

Мягкий конгломе­

4

Va

То же

 

 

рат ............................................................................

 

 

 

сланцы

(некрепкие).

 

 

 

Разнообразные

 

3

VI

Довольно

Плотный мергель ..............................................

 

 

 

 

 

Мягкий сланец. Очень мягкий извест­

 

 

мягкие

породы

няк, мел, каменная

соль,

гипс.

Мерзлый

 

 

 

 

 

грунт, антрацит.

Обыкновенный мергель.

 

 

 

 

 

Разрушенный песчаник, сцементированные

2

Via

То же

 

 

галька и хрящ, каменистый грунт . . . .

 

 

 

Щебеночный грунт. Разрушенный сла­

 

 

 

 

 

нец, слежавшиеся галька и щебень, креп­

1,5

VII

Мягкие

по-

кий каменный уголь. Отвердевшая глина

 

Глина- (плотная).

Мягкий

каменный

1,0

V ila

роды

 

 

уголь. Крепкий нанос, глинистый грунт .

То же

 

 

 

Легкая песчанистая глина, лёсс, гравий

0,8

VIII

Землистые

 

Растительная земля..

Торф. Легкий суг-

0,6

IX

породы

 

по-

линок, сырой п е с о к ..................................

 

 

.... .

Сыпучие

 

Песок, осыпи, мелкий гравий, насып-

0,5

X

роды

 

 

ная земля,

добытый у г о л ь ..............................

 

 

Плывучие по-

.

Плывуны,

болотистый грунт, разжижен-

0,3

 

роды

 

 

ный лёсс и другие разжиженные грунты .

Согласно указаниям, приведенным в ЕН и Р, определение группы грунтов по буримости должно производиться на основе результатов опытного бурения с обязательным соблюдением следующих усло­ вий. Бурение осуществляется только в отвесно падающем направ­ лении перфоратором ОМ-506 с продувкой. Буры должны быть, из­ готовлены из пустотелой стали диаметром25 мм. Головки буров

7

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2

 

Классификация

грунтов по буримости

 

 

Классификация грунтов, приведенная

Классификация грунтов, приведенная

в ЕН и Р для строек

первой группы,

в Н и Р МПСМ 1955 г. *

 

отдел 3 и в Строительных нормах и

 

 

 

 

 

правилах (СН и П)

 

Категория

 

Время бурения

1 м

Группа

грунтов по

 

1 м

 

ЕН и Р,

или к атего ­ Время бурения

грунта

 

шпура в м и н

 

рия

грунтов

шпура в м и н

 

 

 

 

 

no СН н П

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

н

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

п

 

IV

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

До 3,7

 

 

IV

3,1

 

VI

 

3,8—4,99

 

 

V

4,2

 

VII

 

5—6,1

 

 

VI

5,7

 

VIII

 

6,2—7,3

 

 

VII

7,7

 

IX

 

7 ,4 - 8 ,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

8,6—10,3

 

VIII

10,4

 

XI

 

10,4— 12,1

 

 

 

 

 

 

 

 

XII

 

12,2—13,8

 

 

IX

14

 

XIII

 

13,9—16,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XIV

 

16,4— 18,6

 

 

х

18,9

 

XV

 

18,7—21,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

XVI

 

21,3—26,6 и более

 

XI

25,5

 

* В дальнейшем изложении, таблицах, примерах и задачах принята клас­

сификация грунтов,

приведенная

в Н и Р МПСМ 1955 г.

 

 

армируются пластинками твердого сплава ВК-15. Форма головки бура — однодолотчатая, с лезвием диаметром 42 мм и углом заточки 110°. Давление сжатого воздуха при пробном бурении должно рав­ няться 5 am.

Буримость грунта определяется по чистому времени бурения. Время на забуривание и чистку шпура, на подливание воды, отдых рабочих и т. п. не учитывается.

Для нормирования буровых работ при производстве их ударно­ канатными станками инженерами П. П. Назаровым и Я. Д. Зайдманом составлена классификация пород по удельной работе бурения.

В

основу этой классификации

положена удельная работа бурения

в

килограммометрах на один

кубический сантиметр (кгм/см3)

объема выбуренной скважины.

 

8

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ