Бурение и взрывные работы

редактировать
Взрывные работы в Финляндии

Бурение и взрывные работы - это контролируемое использование взрывчатых веществ и другие методы, такие как пиротехника с газовым взрывом, для разрушения породы для земляных работ. Чаще всего это практикуется в горнодобывающей промышленности, разработке карьеров и гражданском строительстве, таких как плотина, строительство туннелей или дорог. Результат взрывных работ часто известен как выемка горной породы .

. В настоящее время при бурении и взрывных работах используется множество различных разновидностей взрывчатых веществ с различным составом и рабочими характеристиками. Взрывчатые вещества с более высокой скоростью скорости используются для относительно твердых пород, чтобы раздробить и разрушить породу, в то время как взрывчатые вещества с более высокой скоростью используются в мягких породах для создания большего давления газа и большего эффекта пучения. Например, в руководстве по взрывным работам начала 20 века действие черного пороха сравнивалось с действием клина, а динамита - с действием молотка. В настоящее время наиболее часто используемые взрывчатые вещества в горнодобывающей промышленности - это смеси на основе ANFO из-за более низкой стоимости, чем динамит.

. До появления туннельных бурильных машин (ТБМ), буровых и взрывных работ был единственным экономичным способом прокладывать длинные туннели в скальных породах, где копать было невозможно. Даже сегодня этот метод все еще используется при строительстве туннелей, например, при строительстве базового туннеля Лёчберг. Решение о том, следует ли строить туннель с использованием ТБМ или методом бурения и взрыва, включает ряд факторов. Длина туннеля - это ключевой вопрос, который необходимо решить, поскольку большие ТБМ для горного туннеля имеют высокие капитальные затраты, но поскольку они обычно быстрее, чем буровзрывной туннель, цена за метр туннеля ниже. Это означает, что более короткие туннели, как правило, менее экономичны при строительстве с использованием ТБМ, и поэтому их обычно строят с помощью буровзрывных работ. Управление наземными условиями также может существенно повлиять на выбор различных методов, подходящих к различным опасностям на земле.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Процедура
  • 3 Скальная опора
  • 4 Галерея
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

История

Использование взрывчатых веществ в горной промышленности восходит к 1627 году, когда порох впервые был использован вместо механических инструментов в венгерском (сейчас словацком ) город Банска Штьявница. Нововведение быстро распространилось по Европе и Америке.

Стандартный метод взрыва горных пород заключался в просверливании скважины на значительную глубину и нанесении заряда пороха на дальнем конце скважины, а затем заполнении оставшейся части скважины глиной или другим мягким минеральным веществом., хорошо утрамбован, чтобы сделать его максимально плотным. Проволока, проложенная в отверстии во время этого процесса, была удалена и заменена цепочкой пороха. Этот поезд был воспламенен медленной спичкой, часто состоящей из оберточной бумаги, смазанной жиром, предназначенной для горения достаточно долго, чтобы дать человеку, который стреляет, достаточно времени, чтобы добраться до безопасного места.

Неопределенность этого метода привела ко многим авариям, и были приняты различные меры для повышения безопасности для тех, кто был вовлечен. Один заменял железную проволоку, с помощью которой образовывался проход для пороха, на медную. Другой - использование предохранителя предохранителя. Он состоял из небольшой связки пороха, вставленной в водонепроницаемый шнур, который горит с постоянной и равномерной скоростью. Это, в свою очередь, позже было заменено длинным отрезком провода, который использовался для подачи электрического заряда для воспламенения взрывчатого вещества. Первым, кто применил этот метод для подводных взрывов, был Чарльз Пэсли, который применил его в 1839 году, чтобы разбить обломки британского военного корабля HMS Royal George, который стал опасным для судоходства на Спитхед.

Первое применение взрывных работ для удаления горных пород произошло в 1843 году, когда британский инженер-строитель Уильям Кубитт использовал 18000 фунтов пороха, чтобы удалить меловую скалу высотой 400 футов около Дувра в рамках строительства Юго-Восточной железной дороги. Около 400 000 кубических ярдов мела было вытеснено в ходе упражнения, которое, по оценкам, сэкономило компании шесть месяцев времени и 7 000 фунтов стерлингов на расходах.

В то время как буровзрывные пилы использовались ограниченно в доиндустриальные времена с использованием пороха. (например, с туннелем Блу-Ридж в США, построенным в 1850-х годах), это было только после появления более мощных (и более безопасных) взрывчатых веществ, таких как были разработаны динамит (запатентован 1867 г.), а также механизированные дрели, что полностью раскрыло их потенциал.

Бурение и взрывные работы успешно использовались для строительства туннелей по всему миру, в частности, Железнодорожный туннель Фрежюс, Готардский железнодорожный туннель, Симплонский туннель, Юнгфраубан и даже самый длинный автомобильный туннель в мире Лэрдалстуннелен, построены с использованием этого метода.

В 1990 году в США было израсходовано 2,1 миллиарда кг коммерческих взрывчатых веществ (12 м на душу населения), что представляет собой ориентировочные затраты на взрывные работы в размере от 3,5 до 4 миллиардов долларов 1993 года. В этом году Советский Союз был лидером по общему объему потребления с 2,7 млрд кг взрывчатых веществ (13 млн на душу населения), а в Австралии было самое высокое потребление взрывчатых веществ на душу населения в том году - 45 млн на душу населения.

Процедура

A буровая установка во время строительства Ситибанан под Стокгольмом, использовалась для бурения скважин для взрывчатых веществ

Как следует из названия, буровзрывные работы выполняются следующим образом:

  • Ряд скважин
  • Детонация взрывчатого вещества вызывает обрушение породы.
  • Щебень удаляется, а поверхность нового туннеля укрепляется.
  • Повторение этих шагов до тех пор, пока желаемый раскопок не будет завершен.

Положение и глубина отверстий (и количество взрывчатого вещества, которое получает каждое отверстие) определяются тщательно составленным шаблоном, который вместе с правильным временем отдельных взрывов, гарантирует, что туннель будет иметь примерно круглое поперечное сечение.

Во время работы взрывные маты могут использоваться для сдерживания взрыва, подавления пыли и шума, для предотвращения разлета камней, а иногда и для направления взрыва.

Скальная опора

По мере продвижения туннеля или выемки необходимо поддерживать крышу и боковые стены, чтобы скала не упала в выемку. Философия и методы опоры для скальных пород широко варьируются, но типичные системы опор для скальных пород могут включать:

Обычно система скальной опоры включает ряд этих методов опоры, каждый из которых предназначен для выполнения определенной роли в скальной опоре, такой как комбинация анкерных креплений и торкретбетона.

Галерея

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с взрывными работами.
Последняя правка сделана 2021-05-18 04:22:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте