Проекты буровзрывных работ по рыхлению скальных пород для устройства котлованов при строительстве жилых домов на КШТ

Проекты буровзрывных работ по рыхлению скальных пород для устройства котлованов при строительстве жилых домов на КШТ

1. Общие сведения

ТОО "Айтас-Строй" необходимо произвести буровзрывные работы по рыхлению скальных пород для устройства котлованов при строительстве жилых домов на КШТ.

Место взрывных работ расположено в населенном районе:

- жилой 5-этажный дом расположен на расстоянии 43м от места производства взрывных работ;

-       трубопровод (теплосети) в 6,8м;

-       линия связи в 40м;

-       автомобильные гаражи в 100м;

-       профилакторий в 50м;

-       ЛЭП (0,9кв) в 150м.

Рыхление скальных пород производится при помощи БВР, которые выполняются ТОО "Взрывсервис".

Все организационно технические мероприятия, мероприятия по безопасному ведению БВР, а также согласование работ с органами Госгортехнадзора полностью ложатся на специализированное предприятие.

Буровые работы производятся буровыми установками СБУ-100, УРБ-2А-2 с получением сжатого воздуха от передвижных компрессоров ПР-10, ПР-12.

Погрузочные работы ведутся экскаватором.

Ввиду того, что место взрывных работ расположено в близи охраняемых объектов, взрывные работы производятся с укрытием зарядов мягким грунтом.

Обеспечение взрывматериалом осуществляется с базисного склада ВМ филиала "ВостокКазмедь" корпорации "Казахмыс", п. Белоусовка.

2. Рельеф, геология и гидрогеология

Породы, подлежащие рыхлению взрывным способом, представлены песчаниками на глинистом цементе с разной степенью трещиноватости. По крепости породы относятся к VII категории по СНиП IV.5.82.

На отметке уровня подошвы выемок грунтовые воды отсутствуют.

. Решение задания

Исходя из объёма буровзрывных работ, учитывая условия места работы, а также наличия бурового оборудования, проектом принимается метод вертикальных скважинных зарядов.

Диаметр скважин принимается равным 110мм.

Мощность слоя рыхления от 1м до 3м.

Разделку негабаритов производить двумя методами:

накладных зарядов;

шпуровых зарядов.

Принимаем многорядное расположение скважин. Количество рядов зависит от ширины котлована.

В качестве ВВ принимается игданит. Боевиком служит аммонит №6ЖВ патронированный и ДШ. Боевик располагать на линии перебура (обратное инициирование).

При безкапсюльном взрывании, в случае применения механического заряжания, разрешается боевик располагать выше линии перебура вплоть до применения прямого инициирования. При этом боевик должен быть мощностью не менее 10% от мощности заряда скважины (для ликвидации затухания скважины).

В случае применения других ВВ принятые веса зарядов следует умножить на поправочный коэффициент и принять к заряжанию полученное количество ВВ.

Таблица 1 - Значение поправочного коэффициента.

Расчёты ведутся на Аммонит №6ЖВ.

Возможно применение ВВ, изготовленных своими силами из аммиачной селитры с добавлением дизельного топлива ручным или механическим, а также граммонитов, изготовленных своими силами из аммиачной селитры и гранулотола ручным или механическим способом из расчёта 3л дизельного топлива на 40кг аммиачной селитры.

. Расчет параметров расположения и величин зарядов

Расчет параметров расположения и величин зарядов ведется на основании "Технических правил ведения взрывных работ на дневной поверхности", изд. 1972 г.

Метод вертикальных скважинных зарядов.

Вес скважинного заряда определяется по формуле:

 ,кг                  (1)

где q - фактический удельный расход ВВ, кг/м³. Исходя из практики работ проектом принимается q = 1 кг/м³;

a - расстояние между зарядами в ряду, м. Определяется по формуле:

 ,м - для скважин длинной до 3 м

 ,м - для скважин длинной более 3 м,         (2)

где m - коэффициент сближения зарядов. Принимается в зависимости от диаметра скважин:

m = 1,06 для скважин Ø 110 мм,

W - линия наименьшего сопротивления, м. Определяется по формуле:

 ,м   (3)

b - расстояние между рядами скважин, м. Определяется по формуле:

 ,м         (4)

Проектом принимается  ,м

P - вместимость ВВ в 1м скважины, кг/м. Принимается согласно таблице 3 "Технических правил ведения взрывных работ на дневной поверхности" и равна:

P = 8,6 кг/м для скважин Ø 110 мм;

Глубина скважин определяется по формуле:

 ,м. (5)

Длина заряда определяется по формуле:

 ,м. (6)

где Q - вес заряда скважины, кг.

Длина забойки равна:

 ,м.            (7)

Выход породы определяется по формуле:

           ,м³/ п.м.    (8)

Результаты расчетов сведены в таблицу №2.

Таблица №2

Расчёт параметров расположения и величин зарядов ведётся на аммонит №6ЖВ.

Способ взрывания бескапсюльный с помощью ДШ.

Разрешается применение неэлектрических систем инициирования типа "Нонель", "Пит", "СИНВ-II", "Exel LP". Необходимо помнить, что этот способ инициирования является более опасным в применении, чем безкапсюльное взрывание при помощи ДШ ввиду того, что в каждой скважине будет находиться детонатор, имеющий первичным зарядом азид свинца, чувствительный к механическому воздействию.

Для лучшего дробления породы предусмотреть короткозамедленное взрывание с помощью ЭДКЗ.

Конструкция зарядов предусматривается сплошная.

Инициирование сети из ДШ от электродетонатора.

Источником тока служит взрывная машинка КПМ-3.

В качестве забойки применять песок, глину, буровую мелочь.

. Дробление негабаритов

Дробление негабаритных кусков породы осуществляется методами накладных и шпуровых зарядов согласно «Паспорту на дробление негабаритов».

. Метод накладных зарядов.

Вес наружного заряда определяется по формуле:

, кг         (9)

где K - удельный расход ВВ на дробление породы. Для скальных пород K = (1,5+3,0) кг/ м³.

Проектом принимаем К = 2 кг/ м³.

V - объем куска негабарита, м³.

Расчетные данные сведены в таблицу № 4.

Таблица № 4

При благоприятных условиях заряд ВВ располагается в естественных углублениях валуна.

Дробление осуществляется наружными зарядами с забойкой.

В качестве забойки следует применять материал, имеющейся на рабочем месте, удобный для равномерного расположения на заряде и не содержащий твердых тяжелых предметов (камней, кусков металла и т.д.).

. Метод шпуровых зарядов.

Вес и глубина шпуров:

Таблица № 5

Глубина шпуров для размещения в них заряда принимается из такого расчета, чтобы заряд по возможности располагался в центре взрываемого негабарита.

Свободная от заряда часть шпура заполняется забоечным материалом.

При использовании в качестве погрузчика взорванной породы экскаватора с ковшом емкостью ______ м³ нормативный выход негабарита составит _____ % ("Нормативный справочник по БВР", изд. 1986г., табл. 30)

6. Расчет безопасных зон

. Расчет радиуса опасной зоны по разлету отдельных кусков породы при взрывании

Определяется на основании «ЕПБ при взрывных работах» изд. 1992 г., приложение 8.

Расстояние, опасное для людей и животных по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинными зарядами определяется по формуле:

 , м           (10)

где h_З - коэффициент заполнения скважин ВВ.

       (11)

h_ЗАБ - коэффициент заполнения скважин забойкой.

   (12)

где l_Н - длина, свободная от заряда верхней части скважин, м. В практике работ h_ЗАБ =1.

f - коэффициент крепости пород по шкале проф. Протодьяконова.

(13)

а - расстояние между скважинами, м, а=2,4м.

Опасная зона для людей и животных - 250 м, для механизмов - 150 м.

В связи с применением укрытия зарядов мягким грунтом проектом принимается опасная зона по разлету отдельных кусков породы:

для людей и животных - 100м;

для механизмов - 50м.

. Расчет на сейсмическое действие взрыва

Расстояния, на которых колебания грунта, взрываемые однократным взрывом сосредоточенного заряда, становятся безопасными для зданий и сооружений, определяются по формуле:

, м   (14)

где R_С - расстояние от места взрыва до охраняемого объекта. В данном проекте ближайшим охраняемым объектом является тепловой трубопровод расположенный в 6,8м от места взрывных работ. R_С=20м;

К_Г - коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого объекта, К_Г = 5 (см. "ЕПБ при взрывных работах", стр.181);

К_С - коэффициент, зависящий от типа здания (сооружения) и характера его застройки, К_С = 1,0 (см. "ЕПБ при взрывных работах", стр.182);

α - коэффициент, зависящий от условий взрывания, при взрыве на рыхление α = 1;

Q - масса заряда, кг.

Для расчета приняты наикратчайшие расстояния до охраняемых объектов.

Предельный вес одновременно взрываемого количества ВВ равен:

По мере удаления места взрывных работ от трубопровода вес заряда увеличивается согласно расчету:

Таблица №6

Величины зарядов и сетка скважин корректируются посредством опытных взрывов и вносится в распорядок проведения взрыва.

. Расчет на действие ударной воздушной волны.

Безопасное расстояние по действию ударной воздушной волны при взрыве на дневной поверхности для здании и сооружений, имеющих остекление, рассчитывается по формуле:

,м      (15)

где R_В - безопасное расстояние. R_В =43м (существующий жилой дом)

Q - масса заряд ВВ, кг;

К_В - коэффициент пропорциональности, зависящий от условий расположения и массы заряда, а также от степени допускаемых повреждений зданий и сооружений. Проектом принимается К_В =20 (ЕПБ при взрывных работах, стр.183)

При короткозамедленном взрывании, когда разница в замедлении составляет более 35м/с, можно взрывать каждым электродетонатором с различным замедлением по допустимому весу зарядов.

Для уменьшения повреждающей способности УВВ могут быть использованы следующие способы:

удаление створок оконных рам или открывание окон и закреплении их в открытом состоянии;

защита окон мешками или ящиками заполненными песком;

укрытие зарядов мягким грунтом.

В этих случаях величина заряда увеличивается в четыре раза:

. Расчет электровзрывной сети

Расчет электровзрывной сети при последовательном соединении электродетонаторов сводится к подсчету необходимо допустимого количества электродетонаторов и силы тока на один ЭД.

, шт      (16)

где R - сопротивление, преодолеваемое взрывной машинкой КПМ-3, R=600 Ом;

Z_K - длина одного концевого провода, м, Z_K = 2,2м;

R_K - сопротивление 1м концевого провода, Ом, R_K = 0,025Ом;

Z_М - длина одного магистрального провода, м, Z_М = 250м;

R_M - сопротивление 1м магистрального провода, Ом, R_M=0,025Ом;

R_Э - сопротивление одного электродетонатора, Ом, R_Э = 4,2Ом.

Общее расчетное сопротивление при взрывании 140 электродетонаторов:

Минимальная сила тока на один электродетонатор должна быть не менее 1,3 А.

  (17)

При последовательном соединении I = I_Э.

I_Э - сила тока, проходящего через каждый электродетонатор, А.

Таким образом, взрыв может быть произведён при использовании до 140 электродетонаторов от взрывной машинки КПМ-3.

. Расчет параметров защитных укрытий

Расчет ведется на основании "Инструкции по производству работ с защитным укрытием", изд. 1987г.

Для защиты зданий и сооружений от разлета отдельных кусков породы при производстве взрывных работ необходимо предусмотреть укрытие зарядов мягким грунтом.

Расчет мощности слоя укрытия производится по формуле:

, м          (18)

Расчетные данные сведены в таблицу №7

Таблица №7

. Охрана окружающей среды

Взрывные работы оказывают целый ряд вредных воздействий на окружающую среду.

При максимальном количестве зарядов, взрываемых одновременно, выделяется большое количество вредных газов, которые рассчитываются по формуле:

        (17)

где n - число грамм-малекул вредных газов:

V₀ - объем, занимаемый одной грамм-малекулой. V₀ = 22,4 л/кг;

Q - максимальное количество одновременно взрываемого ВВ,кг.

Учитывая малое количество взрываемых ВВ и постоянно дующие ветры со скоростью 3÷5 м/сек, газы быстро рассеиваются и не создают вредных концентраций.

После взрыва рабочие допускаются на разборку взрывной массы не ранее чем через 15 минут, при этом концентрация окиси углерода не должна превышать 0,02 %, а окиси азота - 0,002%.

10. Краткие технико-экономические показатели

Расход основных материалов определяется на 1000 м³ буровзрывных работ.

Таблица № 8

Нормы расхода приняты из «Общих производственных норм расхода материалов в строительстве» Сборник 03 Москва 1990 г.

. Организационные мероприятия

. До начала взрывных работ по подготовке котлована для строительства жилых домов на местность наносится контур опасной зоны при производстве взрывных работ. По всему периметру контура опасной зоны (250м) устанавливаются предупредительные плакаты с надписью "Внимание! Граница опасной зоны при взрывных работах". Определяются места выставления постов охраны, наносятся на план поверхности и обозначаются на местности плакатами "Пост охраны опасной зоны" и "Таблица сигналов при производстве взрывных работ".

Посты охраны должны располагаться с расчетом визуального контакта, постовые должны иметь отличительную нарукавную повязку и флажок красного цвета.

. Жители домов, попадающих в опасную зону, должны быть предупреждены о начале взрывных работ, времени производства взрывов, ознакомлены с сигналами оповещения и правилами поведения при производстве взрывов.

Перед производством взрыва все люди должны быть выведены за пределы опасной зоны силами заказчика.

График проведения взрывных работ согласуется с акиматом г.Усть-Каменогорска.

Разрешение на производство взрыва дает технический руководитель взрывных работ после получения сведений о выводе людей за пределы опасной зоны, выполнения всех мероприятий по безопасности при производстве взрыва, готовности взрывной сети и других организационно-технических мероприятий, установленных проектом производства взрыва.

. Перед началом производства взрывных работ вся техника, не задействованная в работах по доставке ВМ, зарядке скважин и подготовке взрыва, должна быть выведена за пределы опасной зоны для машин и механизмов на расстояние 150м от места производства взрыва.

. Организация и проведение буровзрывных работ

Взрывные работы по подготовке котлованов под строительство жилых домов на КШТ ведутся с помощью массовых взрывов, согласно данному Типовому Проекту и Проекту производства работ на каждый массовый взрыв (ППР).

Перед бурением каждого блока маркшейдер заказчика на зачищенном и подготовленном к бурению блоке производит разбивку параметров расположения скважин, указывает глубины скважин и письменно сдает их для бурения начальнику участка подрядчика.

Начальник участка выдает задание горному мастеру и бурильщикам с записью в книге наряд-заданий, за которое они расписываются персонально.

Дальнейший ежедневный контроль ведет горный мастер подрядчика, до окончания обуривания блока с соблюдением правил безопасности.

После окончания бурения блока маркшейдер заказчика совместно с начальником участка или горным мастером замеряют фактические параметры скважин и их глубины. Они при этом принимают решение о готовности блока к производству взрыва.

На основании этого замера ИТР участка составляется корректировочная таблица и распорядок проведения массового взрыва (ППР), который согласовывается с заказчиком и утверждается руководителем взрывных работ.

На основании корректировочной таблицы выписывается наряд-путевка.

За двое суток до времени взрыва руководитель издает приказ (распоряжение) о производстве массового взрыва и знакомит с ним всех должностных лиц, участвующих во взрыве.

Перевозку ВМ от склада до места взрывных работ осуществлять в специально оборудованном автомобиле согласно «ЕПБ при взрывных работах» изд. 1992 г.

При работе с ВВ группы Д со времени доставки их на место производства взрывных работ устанавливается запретная зона, составляющая не менее 20 метров от ближайшего заряда.

На границах запретной зоны выставляются красные флажки или другие знаки ее обозначения.

Сигналы на взрывные работы приняты звуковые - сиреной, находящейся за границей опасной зоны.

Перед зарядкой скважин подается «предупредительный» сигнал - 1 продолжительный.

Все люди, не занятые заряжением и взрыванием, должны быть удалены за пределы запретной зоны за границей которой выставляются посты живого оцепления.

Дислокация постов корректируется руководителем взрывных работ на каждый массовый взрыв и вносится в распорядок проведения ВР.

Руководитель взрывных работ должен контролировать весь ход работ по доставке ВМ, охране его в пути и на месте заряжения скважин, обеспечивая при этом соблюдение всех правил безопасности.

Ответственный за взрывные работы проводит инструктаж со всеми рабочими по охране опасной зоны, о порядке выполнения работ и правилах безопасности с заполнением "Журнала по учету прохождения инструктажа по технике безопасности".

Перед зарядкой устье скважины должно быть зачищено от буровой мелочи. Заряжение скважин начинается с размещения в каждой из них боевика, а затем расчетного количества ВВ и забойки.

При заряжении разрешается применять забойник, изготовленный из дерева или других материалов, не дающих искры. Забойка должна производиться с максимальной осторожностью. Первые порции забойки должны быть небольшими.

Запрещается пробивать забойником застрявшие в скважинах боевики. Если извлечь боевик не представляется возможным, то заряжение необходимо прекратить, а заряд взорвать вместе с остальными зарядами.

После окончания зарядки и забойки скважин радиус опасной зоны увеличивается до расчетного и равен 250 м. За границей опасной зоны в это же время выставляются посты живого оцепления.

Горное оборудование и люди, не занятые взрыванием, выводятся за пределы опасной зоны.

Линии электропередач, обслуживающие пром. площадку, должны быть обесточены.

Руководитель взрывных работ и взрывник приступают к монтажу взрывной сети из ДШ. Монтировать электровзрывную сеть необходимо от заряженного блока к источнику тока.

Ключ от взрывной машинки должен находиться у взрывника.

После окончания монтажа взрывной сети руководитель взрывных работ проверяет качество смонтированной сети, надежность соединении участковых проводов с магистральными. Концы магистральных проводов до ввода в гнезда взрывной машинки должны быть замкнуты.

Затем приступают к укрытию зарядов мягким грунтом. Взрывную сеть из ДШ укрывают вручную, затем бульдозером наталкивают слой грунта, необходимый по расчету (согласно инструкции по укрытию зарядов).

При использовании бульдозера одновременному укрытию подлежат не более 2-х рядов зарядов. При этом, в зависимости от ширины укрываемой площади, бульдозер может работать с одной и двух сторон. В первом случае сеть ДШ выводится за пределы укрываемого массива по направлению перемещения грунта. При работе бульдозера с двух сторон магистральная сеть ДШ прокладывается вдоль рядов скважин.

Взрывная сеть дублируется.

Укрытие зарядов производится под наблюдением взрывника и руководителя взрывных работ.

По окончании укрытия зарядов все удаляются за пределы опасной зоны.

Постовые красным флажком, поднятым над головой, оповещают об отсутствии людей и механизмов в границах опасной зоны.

После проверки, что все мероприятия по технике безопасности и охране опасной зоны выполнены, взрывник подает «боевой» сигнал - 2 продолжительных и производит взрыв.

После полной остановки движения породы, но не ранее чем через 15 минут после производства взрыва, руководитель взрывных работ и взрывник осматривают место взрыва.

Определение наличия отказов производится по следующим признакам:

наличие во взорванной массе остатков ВМ (ВВ, отрезков ДШ, проводов электродетонаторов и самих ЭД);

наличие выступов не разрушенного взрывом массива в районе расположения зарядов;

вид части блока, похожего на не взорванный целик;

затрудненная экскавация горной массы.

При обнаружении отказа или подозрения на него взрывник должен выставить отличительный знак у невзорвавшегося заряда.

Работы, связанные с ликвидацией отказов, должны производиться под руководством лица технического надзора подрядчика в соответствии с Инструкцией, утвержденной руководителем предприятия по согласованию с органами Госгортехнадзора.

Провода обнаруженного электродетонатора в отказавшем заряде необходимо замкнуть накоротко.

Убедившись в полноте взрыва всех зарядов руководитель взрывных работ дает указание взрывнику о подаче сигнала «отбой» - 3 коротких.

Взрывник записывает в «Журнале для записи отказов при взрывных работах и времени их ликвидации» результат взрыва и дает ознакомиться с текстом записи лицу технадзора заказчика с росписью в журнале.

Производство всех последующих работ разрешает лицо технадзора заказчика, расписавшегося в Журнале об отсутствии отказов.

При выявлении отказавших зарядов, рабочие, занятые на разборке взорванной горной массы, обязаны остановить работу и сообщить лицу технадзора подрядчика о наличии или подозрении на отказ.

Дальнейшее действия предпринимает лицо технадзора подрядчика согласно «ЕПБ при взрывных работах» и Инструкции по ликвидации отказов.

. Мероприятия по технике безопасности

Бурение скважин должно производиться согласно инструкции бурильщиков буровых установок УРБ-2А-2, СБУ-100, а также инструкции компрессорщиков компрессоров ПР-10, ПР-12.

Взрывные работы выполняются согласно «Инструкции по организации и ведению массовых взрывов на открытых горных работах» на основании настоящего «Типового Проекта» и Проекта производства работ.

Проект производства работ состоит из маркшейдерской съемки, распорядка проведения массового взрыва и корректировочной таблицы, а также ситуационного плана на данный взрыв.

Перевозка ВМ с базисного клада выполняется на оборудованном автомобиле согласно «Правилам перевозки автомобильным транспортом» и приложению 5 «ЕПБ при взрывных работах» изд. 1992 г.

Руководитель взрывных работ определяет место стоянки автомобиля после его разгрузки от ВВ. Автомобиль должен находиться за пределами опасной зоны.

Электродетонаторы во время зарядки скважин должны находиться в замкнутом ящике, обитом изнутри мягким материалом, за запретной зоной и под постоянным надзором взрывника или проинструктированного рабочего, но ключ от ящика должен находиться у взрывника.

В отдельном отсеке ящика располагается взрывная машинка КПМ-3.

Остатки ВМ, если они образовались, сдаются на склад ВМ филиала ТОО «ВостокКазмедь» корпорации «Казахмыс» п. Белоусовка.

Освободившаяся тара из-под ВМ (мешки, ящики) внимательно осматривается взрывперсоналом. Убедившись в отсутствии в них ВВ, последние сжигаются на взорванном блоке.

Лица охраны опасной зоны инструктируются руководителем взрывных работ, и при исполнении своих обязанностей, должны:

удалить за пределы опасной зоны людей и не допускать их в пределы этой зоны до сигнала «отбой»;

поддерживать зрительную связь с соседними постами;

не оставлять свой пост до сигнала «отбой»;

о всех замеченных нарушениях правил безопасности ставить в известность руководителя взрывных работ круговыми движениями флажка.

Взрывник перед получением ВМ должен проверить исправность взрывной машинки и линейного мостика для проверки целости цепи.

Взрывные работы разрешается производить только под надзором руководителя взрывных работ, в светлое время суток и при хорошей видимости.

За границей опасной зоны 250 м от места производства взрывных работ выставляются посты живого оцепления из проинструктированных рабочих, между постами должна быть зрительная связь.

Сигналы, подаваемые в процессе подготовки и проведения взрыва, должны соответствовать «ЕНБ при взрывных работах!, изд. 1992 г.

скважинный заряд взрывание порода

Используемая литература

1.  ЕПБ при взрывных работах. 1992 г.

2.      ЕПБ при разработке полезных ископаемых открытым способом. 1992 г.

.        Инструкция по организации и ведению массовых взрывов . 1993 г.

.        Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности. 1972 г.

.        Нормативный справочник по БВР

.        Инструкция по ликвидации отказов

.        Инструкция по перевозке ВМ автомобильным транспортом

.        Инструкции для бурильщиков и компрессорщиков

. Инструкция по укрытию зарядов