Бұрғылау және жару жұмыстары - Drilling and blasting

Финляндиядағы жыныстарды жару

Бұрғылау және жару жұмыстары - бақыланатын пайдалану болып табылады жарылғыш заттар және басқа әдістер, мысалы, газды қысыммен жару пиротехникасы тау жынысы үшін қазу. Ол көбінесе бұл жерде қолданылады тау-кен өндірісі, карьерлерді қазу және құрылыс инжинирингі сияқты бөгет, туннель немесе жол құрылысы. Жартастарды жару нәтижесі көбінесе а деп аталады тас кесу.

Бұрғылау және жару жұмыстары қазіргі кезде әртүрлі сорттарын қолданады жарылғыш заттар әртүрлі композициялармен және орындау қасиеттерімен. Жоғары жылдамдық жарылғыш заттар тау жыныстарын бөлшектеу және бұзу үшін салыстырмалы қатты жыныстар үшін қолданылады, ал төмен жылдамдықтағы жарылғыш заттар жұмсақ жыныстарда газ қысымын жоғарылату және күштеу әсерін арттыру үшін қолданылады. Мысалы, 20-ғасырдың басында жару жөніндегі нұсқаулықта қара ұнтақтың әсері сынамен, ал динамитті балғамен салыстырды.[1] Қазіргі кезде тау-кен өндірісінде жиі қолданылатын жарылғыш заттар ANFO қарағанда арзанға байланысты қоспалар динамит.

Пайда болғанға дейін туннельді бұрғылау машиналары (ТБМ), бұрғылау және жару ұзақ уақыт қазудың жалғыз үнемді тәсілі болды туннельдер қазу мүмкін емес қатты жыныстар арқылы. Қазіргі кезде де әдіс тоннельдер салу кезінде қолданылады, мысалы Лётшберг базалық туннелі. ТБМ немесе бұрғылау-жарылыс әдісін қолданып туннель салу туралы шешім бірқатар факторларды қамтиды. Туннель ұзындығы - бұл шешуді қажет ететін негізгі мәселе, өйткені тау жыныстарына арналған үлкен ТБМ-нің капиталдық құны жоғары, бірақ олар бұрғылауға және жарылысқа арналған туннельге қарағанда тезірек болады, өйткені тоннель метрінің бағасы төмен болады.[2] Бұл дегеніміз, қысқа туннельдер ТБМ-мен салу үшін үнемді болмайды, сондықтан әдетте бұрғылау және жарылыс арқылы салынады. Жер жағдайларын басқару сонымен қатар жердегі әр түрлі қауіптілікке сәйкес келетін әр түрлі әдістермен таңдауға айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

Тарих

Тау-кен ісінде жарылғыш заттарды қолдану 1627 жылдан басталады,[3] қашан мылтық механикалық құралдардың орнына алғаш рет қолданылды Венгр (қазір Словак ) қаласы Банска Штиавница. Инновация бүкіл Еуропа мен Америкада тез таралды.

Тау жыныстарын жарудың стандартты әдісі - шұңқырды едәуір тереңдікте бұрғылау және тесіктің арғы жағында мылтықтың зарядын сақтау, содан кейін тесіктің қалған бөлігін саз немесе басқа жұмсақ минералды затпен толтыру, оны жақсылап өңдеу мүмкіндігінше тығыз. Осы процесте шұңқырға салынған сым алынып тасталды және оның орнына мылтық порохы салынды. Бұл пойызды а баяу матч, көбінесе маймен жағылған қоңыр қағаздан тұрады, оны өртеген адамға қауіпсіз жерге жету үшін жеткілікті уақыт жағуға мүмкіндік береді.[4]

Бұл әдістің белгісіздігі көптеген жазатайым оқиғаларға әкеліп соқты және қауіпсіздікті жақсарту үшін әртүрлі шаралар қолданылды. Біреуі мылтықтың өтуі пайда болатын темір сымды мыспен ауыстырды. Басқа а қауіпсіздік сақтандырғышы. Бұл тұрақты және біркелкі қарқынмен жанатын суға төзімді шнурға салынған мылтықтың шағын пойызынан тұрды. Бұл өз кезегінде жарылғыш заттың тұтануы үшін электр зарядын беру үшін пайдаланылған ұзын сыммен ауыстырылды. Бұл әдісті су астында жару жұмыстарын бірінші болып қолданған Чарльз Пасли оны 1839 жылы Британ әскери кемесінің сынықтарын бұзу үшін қолданды HMS Король Джордж кезінде тасымалдау қаупіне айналды Spithead.[4]

Тау жыныстарын алып тастау үшін жарылысты ерте қолдану 1843 жылы британдық құрылыс инженері болған кезде болған Уильям Кубитт маңындағы 400 фут биіктіктегі бор жартасты алып тастау үшін 18000 фунт мылтық қолданды Довер құрылысының бөлігі ретінде Оңтүстік-Шығыс теміржолы. Жаттығу кезінде 400,000 текше ярд борды ығыстырды, бұл компанияны алты айлық уақыт пен 7000 фунт стерлингті үнемдеуге мүмкіндік берді.[4]

Бұрғылау және жару жұмыстары кезінде өнеркәсіпке дейінгі уақытта пайдалану шектеулі болды мылтық (мысалы Blue Ridge туннелі Құрама Штаттарда, 1850 жылдары салынған), ол қуатты (және қауіпсіз) болғанға дейін болған жоқ жарылғыш заттар, сияқты динамит (1867 патенттелген), сонымен қатар қуат жаттығулар оның әлеуеті толығымен іске асырылған болатын.

Бұрғылау және жару жұмыстары бүкіл әлемде тоннельдер салу үшін сәтті қолданылды, атап айтқанда Фреж теміржол туннелі, Готтард рельсті туннелі, Симплон туннелі, Джунгфраубан тіпті әлемдегі ең ұзын туннель, Лердалстуннелен, осы әдіс арқылы салынған.

1990 жылы Америка Құрама Штаттарында 2,1 млрд кг тауарлық жарылғыш зат тұтынылды (12 м.)3 жан басына шаққанда), бұл жарылысқа 3,5-тен 4 миллиард 1993 долларға дейінгі шығындарды білдіреді. Осы жылы Кеңес Одағы жалпы көлемі бойынша көшбасшы болды, 2,7 млрд кг жарылғыш зат жұмсалды (13 м.)3 жан басына шаққандағы жарылғыш заттарды тұтыну Австралияда сол жылы 45 м-мен жоғары болды3 жан басына шаққанда[5]

Процедура

A бұрғылау Jumbo құрылысы кезінде Ситибанан Стокгольм астында, жарылғыш заттардың тесіктерін бұрғылауға арналған

Аты айтып тұрғандай бұрғылау-жару жұмыстары келесідей:

  • Жартасқа бірнеше тесіктер бұрғыланады, содан кейін олар жарылғыш заттармен толтырылады.
  • Жарылғыш затты жару тастың құлауына әкеледі.
  • Үйінділер алынып, туннельдің жаңа қабаты нығайтылды.
  • Бұл қадамдарды қажетті қазба аяқталғанға дейін қайталаңыз.

Тесіктердің орналасуы мен тереңдігі (және әрбір тесіктің алатын жарылғыш мөлшері) мұқият жасалған өрнекпен анықталады, бұл жеке жарылыстардың дұрыс уақытымен бірге туннельдің айналма көлденең қимасы болатындығына кепілдік береді. .

Жұмыс кезінде, жарылыс кілемшелері жарылысты ұстап тұру, шаң мен шуды басу, шыбын жыныстардың алдын алу және кейде жарылысты бағыттау үшін қолданылуы мүмкін.[6][7]

Жартасты тіреу

Туннель немесе қазба алға жылжып келе жатқанда, қазбаға құлаған тасты тоқтату үшін шатыр мен бүйір қабырғаларын қолдау қажет. Тау жыныстарын қолдаудың философиясы мен әдістері әр түрлі, бірақ әдеттегі жыныстық тірек жүйелері мыналарды қамтуы мүмкін:

Әдетте, тау жыныстарын тіреу жүйесі осы тірек әдістерінің бірқатарына кіреді, олардың әрқайсысы тау жыныстарының тіреуінде белгілі бір рөл атқаруға арналған, мысалы, тасты болттау мен бетон бетонының тіркесімі.

Галерея

  • Tamrock Scout 700 көмегімен жарылыс саңылауын бұрғылау

  • Жарылыс саңылауын бұрғылау Бингем каньонының шахтасы, Юта. Жарылуға дайындалған бұрғылау саңылауларының үлгісіне назар аударыңыз.

  • Жарылыс саңылауларын жүктеу ANFO

  • Жаңадан жарылған жыныстың беткі қабаты. Бұл алдын ала сплит деп аталады, бұл тегіс бетті қалдыру әдісі.

  • Сиделинг Хилл тас жару арқылы пайда болған жол кесіндісі

  • Шыбын жыныстарының алдын алу және шаңды басу үшін шиналарды жару төсеніштері.

  • Әктас карьерінде жарылыс кезінде тазарту аймақтарын сипаттайтын карта. Бұл ескертулерді маркшейдерлер шығарады (қараңыз) топография ).

  • А долерит карьер Prospect Hill, Сидней, Австралия

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Морис, Уильям (шамамен 1910). Оқ ату туралы нұсқаулық. Лондон: «Электрик» Баспа және баспа компаниясы Ltd., 79–80 бб.
  2. ^ Колымбас, Димитриос (2005). Туннельдеу және туннельдер механикасы: туннельге ұтымды тәсіл. Шпрингер-Верлаг. бет.444. ISBN  3-540-25196-0.
  3. ^ Гари Л. Баффингтон, Құрылыс және жер үсті кен орындарындағы жарылыс өнері, Америка қауіпсіздік инженерлері қоғамы (2000).
  4. ^ а б c Ұлттық пайдалы циклопедия, III том, (1847) Лондон, Чарльз Найт, б.414. Бұл мақалада осы қайнар көздегі мәтін енгізілген қоғамдық домен.
  5. ^ Персон, Пер-Андерс (1994). Тау жыныстарын жару және жарылғыш заттарды жобалау. CRC Press. б. 1. ISBN  0-8493-8978-X.
  6. ^ Хансен, Т.С., ред. (2004). Қиратылған бетонды және қалауды қайта өңдеу (Суреттелген ред.) Бока Ратон, Флорида: CRC Press. б. 284. ISBN  0-203-62645-1.
  7. ^ «Кейп-Рэйдегі апаттың орын алуы сияқты оқиғалар сирек кездеседі». www.cbc.ca. CBC жаңалықтары. 27 тамыз 2015. Алынған 26 қыркүйек 2015.

Сыртқы сілтемелер