БВР при сооружении подземных камер и хранилищ » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

БВР при сооружении подземных камер и хранилищ

14.04.2021

В последние годы значительно возросло применение подземных камер различного назначения. Подземные убежища от воздушного нападения и подобные сооружения по понятным причинам обычно размещают в крепких породах. Ниже перечислены некоторые области применения подземных камер:

• хранилища горючего;

• холодильники;

• убежища от воздушного нападения;

• военные сооружения;

• сооружения для очистки сточных вод;

• хранилища для различных продуктов и опасных материалов;

• сооружения для опасных производств;

• подземные гаражи и хранилища оборудования.

Следует ожидать дальнейшего расширения областей применения подземных камер, поскольку в течение последних нескольких лет происходили оживленные дискуссии по проблемам охраны окружающей среды, освоению подземных пространств крупных городов.

Помимо хранения отходов и загрязненных продуктов для последующей переработки, вероятно, под землей можно размещать даже производства, особенно сильно загрязняющие окружающую среду.

Американские исследователи доказали возможность повторного использования наиболее загрязненных продуктов и, следовательно, сочетания охраны окружающей среды с более полным использованием промышленной продукции.

Таким образом, неиспользованные массивы твердых пород можно рассматривать как потенциальные хранилища важных продуктов.

С точки зрения взрывной технологии не вызывает затруднений сооружение камер необходимого объема и формы. Однако при проектировании камер следует учитывать, что толщина слоя породы над камерой связана с длиной подводящих выработок, а ширина камеры - с прочностью и устойчивостью породы.

При слишком глубоком заложении подземной камеры затрудняется доступ в нее не только во время проведения, но также и позднее, при ее использовании. С другой стороны, нежелательно по техническим причинам располагать камеры на слишком малой глубине, поскольку вблизи поверхности порода обычно имеет пониженную прочность.

Подземные камеры не могут иметь слишком большую ширину даже в очень крепких породах. Однако в противоположность очистным выработкам при сооружении камер обычно не возникает проблем, связанных с горным давлением, поэтому в устойчивой породе вполне возможна ширина пролета около 20 м.

При выборе места расположения подземных камер решающее значение имеет учет горно-геологических условий залегания горных пород. Большинству проектов предшествует геологическое обследование, на основе результатов которого определяют не только место расположения подземных камер, но во многих случаях и их размеры. В последние годы методы обследования горных пород были усовершенствованы, проведены более детальные предварительные геологические изыскания с участием геологов и взрывников, что обеспечивает более надежное обоснование выбора технологии ведения взрывных работ.

Методы исследования и изучения массивов следует совершенствовать для определения основных характеристик горных пород с помощью количественных показателей с достаточным запасом надежности.

Этому может способствовать разработка классификации горных пород по применимости различных технологий взрывания при проведении подземных камер и других сооружений.

Небольшие подземные камеры высотой до б м обычно проводятся так же, как и горные выработки.

В больших подземных камерах забой обычно делят на несколько участков, в которых отбойку породы осуществляют различными методами (рис. 6.14).

Наиболее часто проходку производят уступным методом с нижним расположением уступа. Верхнее расположение опережающей выработки облегчает оборку и крепление кровли (рис. 6.15). Отбойку породы в остальной части сечения камеры производят одним или несколькими уступами. Практика показывает, что высоту уступа не следует принимать слишком большой, поскольку отбойные заряды работают в сравнительно сильном зажиме, особенно в тех случаях, когда уступную отбойку производят на неубранную породу. В тоннель необходим доступ для уборки породы и подвоза материалов.

Расчет зарядов производят, как и при обычной уступной отбойке, однако при отбойке на неубранную породу масса заряда должна быть увеличена с учетом коэффициента разрыхления. Очень важное значение имеет наклон шпуров.

Для оконтуривания стен, как правило, применяют обычное контурное взрывание, параметры которого определяют по диаметру применяемых шпуров.

Обуривание уступов можно также производить горизонтальными шпурами, причем в последние годы такое расположение шпуров применяется все чаще. Это обусловлено не только удобством применения современных бурильных установок, но также улучшением степени дробления породы и уменьшением сейсмического действия взрыва.

Осторожность ведения взрывных работ оказывает очень большое влияние на конечный результат проходки. Значительно выгоднее меньше ослаблять породу трещинами и затем меньше бетонировать и тампонировать закрепное пространство, чем проводить бетонирование сильно разрушенной взрывами породы в большом объеме.

Важным показателем степени осторожности взрывных работ при сооружении подземных камер является интенсивность сейсмических колебаний в законтурном массиве породы.

Установив необходимый критерий осторожности взрывных работ, можно достигнуть желательного конечного результата с горно-инженерной точки зрения.

Качество оконтуривания в значительной степени зависит от величины отклонения концов шпуров от проектного контура выработок.

Метод центральной части. По этому методу ведения взрывных работ при проходке камер вначале проводят опережающие выработки I в верхней и нижней частях сечения камеры, а затем осуществляют отбойку породы в центральной части II (рис. 6.16). При этом увеличивается объем проходческих работ, однако, с другой стороны, облегчается отбойка породы центральной части благодаря отсутствию зажима массива при взрыве зарядов.

Недостатком метода центральной части является затрудненный доступ в верхнюю и нижнюю части выработки для выполнения работ по оборке породы и креплению.

Проходку верхней и нижней выработки производят обычным способом.

Отбойка породы в центральной части сечения камеры. Ввиду отсутствия зажима в донной части шпуров заряд по их длине можно распределять равномерно. Удельный расход BB может быть уменьшен до 0,3 кг/м3.

Концы шпуров необходимо располагать на расстоянии около 0,5 м от кровли нижней выработки. Если шпур пройдет насквозь, то в нем следует поставить пробку на этом же уровне. При больших водопритоках рекомендуется предусмотреть меры для осушения шпуров. В глубоких шпурах для более надежного инициирования следует применять по два детонатора. Схема расположения шпуров при применении контурного взрывания такая же, как и в предыдущем примере. Донная часть заряда ограничивается боевиком из мощного BB массой 0,25 кг.

Кроме двух описанных методов применяется еще много комбинированных. В неустойчивых породах поддержание больших незакрепленных поверхностей породы без временного крепления может вызвать значительные обрушения, несмотря на тот фактор, что современные методы цементации позволяют поддерживать большие незакрепленные пролеты при условии небольшого подвигания за цикл.

Для правильного выбора метода проведения подземных камер очень важно иметь представление о воздействии взрывов на окружающую породу. Это касается не только взрывания зарядов в оконтуривающих шпурах, но и в целом при ведении взрывных работ, связанных с проведением камер. Если масса зарядов в основном комплекте шпуров настолько велика, что их взрыв вызывает образование трещин в законтурном массиве, применение контурного взрывания является не эффективным.

Ранее отмечалось, что степень осторожности, проявленной при ведении взрывных работ в подземных камерах, можно определить по интенсивности сейсмических колебаний в законтурном массиве. Исследованиями установлено, что глубина зоны трещинообразования пропорциональна скорости сейсмических колебаний.

В этом случае необходимо уменьшить массу одновременно детонирующих зарядов ВВ.

Учитывая, что трещины в породе возникают при скорости колебаний 300 мм/с и более (на основе многочисленных исследований), для различных пород и при разных массах взрываемых зарядов можно рассчитать глубину зоны трещинообразования. Эта скорость является критической для пород, имеющих обычные ослабления и зачатки трещин. Для совершенно однородной породы скорость трещинообразования будет иметь значительно большее значение.

Размеры зоны трещинообразования при взрыве зарядов в контурных шпурах. Приведем рассчитанные значения глубины юны трещинообразования при контурном взрывании, а также при взрывании зарядов с высокой концентрацией энергии в шпурах большого диаметра.

Концентрация заряда BB является наиболее корректным параметром для расчета специальных контурных зарядов.

При применении зарядов детонита M в совершенно однородной породе за проектным контуром практически не образуется никаких трещин.

Таким образом, выполненные и произведенные расчеты показывают, что контурное взрывание вызывает незначительное трещинообразование за проектным контуром выработки, а также, что взрывание зарядов высокой концентрации в шпурах основного комплекта может вызывать законтурное разрушение породы. Это вовсе не означает, что контурное взрывание является бесполезным. Трещинообразование в этом случае проявляется в виде тонких трещин вблизи места расположения зарядов, инициирующих в условиях сильного зажима. На практике следует ожидать, что по мере удаления от проектного контура влияние взрыва зарядов с еще более высокой концентрацией энергии будут сравнительно быстро убывать.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: