Безопасность буровзрывных работ при разработке гипсового камня

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Безопасность жизнедеятельности


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра интеллектуальных информационных систем

Факультет компьютерных технологий и прикладной математики

Специальность 280 101 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

БЕЗОПАСНОСТЬ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ГИПСОВОГО КАМНЯ

Работу выполнила:

Научный руководитель:

доцент, канд. тех. наук

Ю.П. Васильев

Нормоконтроллер:

ст. лаборант А.П. Лебедева

Краснодар 2013

Реферат

КАРЬЕР, НАКЛОННЫЕ СКВАЖИНЫ, УДАРНО-ВОЗДУШНАЯ ВОЛНА, КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОЕ ВЗРЫВАНИЕ, МОНИТОРИНГ, ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО, ПЫЛЕГАЗОВОЕ ОБЛАКО, КОЛЕБАНИЯ ГРУНТОВ, АМПЛИТУДНЫЙ СПЕКТР КОЛЕБАНИЙ, РАСЧЕТНАЯ ВЕЛОСИГРАММА

Объектом исследования является месторождение гипса, разрабатываемое предприятием ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ».

Цель работы — расчет и изучение вредного воздействия на окружающую среду и человека буровзрывных работ при разработке гипсового камня в карьере на предприятии ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ».

В процессе работы проведены расчеты:

-основных параметров буровзрывных работ для наклонных скважинных зарядов;

— опасных зон по разлету отдельных кусков породы при производстве взрывов;

-сейсмобезопасных масс зарядов;

— сейсмического действие взрыва;

— действия ударной воздушной волны от взрыва;

-параметров пылегазового облака;

-выбросов загрязняющих веществ.

В результате исследования было установлено оптимальное соотношение массы зарядов и сейсмического действия взрыва, при минимизации негативного воздействия на окружающую среду.

Содержание

Введение

1. Характеристика района

2. Описание деятельности предприятия ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ»

3. Геологическая характеристика

4. Существующие условия организации работ

5. Типовая схема организации работ

6. Организация расположения зарядов

6.1 Расчет параметров для наклонных скважинных зарядов

6.2 Расчет зарядов и их расположение

7. Воздействие буровзрывных работ на окружающую среду

7.1 Определение зон, опасных по разлету отдельных кусков породы при производстве взрывов

7.2 Расчет сейсмобезопасных масс зарядов

7.3 Сейсмическое действие взрыва

7.4 Действие ударной воздушной волны (УВВ) от взрыва

7.5 Определение параметров пылегазового облака, выбросов ЗВ

8. Инструментальные измерения параметров колебаний грунтов и конструкций жилого дома по ул. Кубанская, 9/11

8.1 Результаты статического и динамического состояния грунтов

8.2 Результаты инструментальных измерений фактических параметров колебаний грунтов и конструкций жилого дома

8.3 Выводы

9. Меры безопасности при буровзрывных работах

9.1 Буровые работы

9.2 Взрывные работы

9.3 Порядок допуска людей в район взрыва

9.4 Порядок подачи сигналов и их значение

9.5 Сохранность В М при транспортировке

9.6 Сохранность В М на местах работ

10. Охрана окружающей среды. Рекомендации

10.1 Характеристика района расположения предприятия по уровню загрязнения атмосферного воздуха

10.2 Санитарно-защитная зона

10.3 Характеристика предприятия как источника загрязнения атмосферы. Перечень загрязняющих веществ

10.4 Контроль за соблюдением нормативов предельно допустимый выброс (ПДВ)

10.5 Биологический этап рекультивации

10.6 Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения

10.7 Охрана почвы от загрязнения

11. Рекомендации по прогнозированию и предупреждению возникновения наиболее вероятных чрезвычайных ситуаций

11.1 Мониторинг и прогнозирование ЧС природного характера

11.2 Мониторинг Ч С техногенного характера

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Введение

Разработка месторождений полезных ископаемых открытым способом оказывает негативное влияние на все важнейшие компоненты, составляющие среду обитания человека: атмосферу, гидросферу, литосферу. Влияние это неоднозначно и зависит от множества факторов. Основными источниками пыле — и газообразования являются: буровые станки, взрывы, экскаваторы, автосамосвалы, локомотивосоставы, бульдозеры, конвейеры, отвалообразователи, дробильные и сортировочные установки, автодороги, отвалы внутренние и внешние.

Буровые работы оказывают негативное влияние на окружающую среду главным образом за счет запыления атмосферного воздуха. Незначителен ущерб от загрязнения грунтовых (подземных) вод, что объясняется естественным понижением уровня грунтовых вод при ведении открытых горных работ. Наибольшую опасность для окружающей среды представляет выделение в атмосферу мелкодисперсной пыли, образующейся в процессе бурения.

Массовый взрыв на разрезе (карьере) является мощным периодическим источником выброса в атмосферу большого количества пыли и газов. Установлено, что с увеличением крепости пород удельное количество пыли на единицу объема горной массы возрастает, а так как с ростом глубины разработки увеличивается крепость разрабатываемых пород, то, следовательно, будет расти и запыленность.

Вредные примеси выделяются в атмосферу в виде пылегазового облака. Часть вредных газов (около одной трети) остается во взорванной горной массе и затем выделяется в атмосферу, загрязняя район взорванного блока и прилегающие к нему участки. Выделившаяся пыль, выпадая из пылегазового облака, оседает на уступах, на площадях около разреза (карьера) и в близлежащих поселках, являясь в дальнейшем источником пылевыделения, а также при атмосферных осадках образует так называемые дождевые сточные воды. Растворение взрывчатых веществ, применяемых при взрывных работах на разрезах, приводит к увеличению концентрации NOx в производственных водах[6].

В работе следует выполнить расчет вредного воздействия на окружающую среду и человека буровзрывных работ при разработке гипсового камня в карьере на предприятие ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ».

1. Характеристика района

Шедокское месторождение гипса находится в Мостовском районе Краснодарского края. Расположено в 5 км к югу от поселка и железнодорожной станции Шедок и в 7 км к северу от центра поселка Псебай, на левом берегу р. Малая Лаба.

Район расположения месторождения находится в пределах северного склона передового хребта Кавказа, области развития глинисто-известковых и филлитовых осадков мезозоя. Ограничено месторождение с севера и юга балками Буцкого и Блокгауз.

В экономическом отношении Мостовской район, в пределах которого находится разрабатываемое Шедокское месторождение камня гипсового, является хорошо развитым в промышленном и сельскохозяйственном отношении. В северных равнинных частях района преобладают сельскохозяйственные предприятия, в южных и западных частях — промышленные предприятия. Промышленность представлена деревообрабатывающей и горнодобывающей отраслями.

В районе имеется большое количество месторождений нерудного сырья, в особенности песчано-гравийных отложений, песков строительных и формовочных, карбонатных пород для строительной извести и для минеральной подкормки птицы, горно-химического сырья, включающего каменную соль, известняки для сахарной промышленности, серу и другие виды нерудного сырья, поделочных камней. Это позволяет говорить о высоком экономическом потенциале Мостовского района.

Снабжение электроэнергией осуществляется от общегосударственной энергосистемы. Местная топливная база отсутствует, используются Ставропольский газ и привозной уголь из Ростовской области.

Водоснабжение базируется на подземных водах бассейна р. М. Лаба.

По климатическим условиям район относится к предгорной провинции со значительным количеством осадков в холодное время года и повышенной влажностью в теплое. В летнее время осадки выпадают в виде сильных ливней. Среднегодовое количество осадков может достигать от 800 до 1400 мм. Среднегодовая температура +8,2 -10,2°С, а период с температурой более + 10 °C составляет 197 дней. Зима обычно мягкая, морозы редко превышают — 15 -17 °С. Глубина промерзания почвы: средняя многолетняя — 14 см; максимальная — 47 см.

По сейсмичности район расположения предприятия оценивается в 8 баллов. Оползневые явления на данной территории представлены сползанием грунта со стороны прилегающего к зданию дробильно-сортировочного цеха (ДСЦ) горного массива. Для предотвращения сползания грунта около ДСЦ выполнена железобетонная подпорная стенка.

Транспортные условия вполне благоприятные: карьер связан с ДСЦ постоянной откаточной автодорогой с щебеночным покрытием длиной до 4 км. Постоянная откаточная дорога связывает все добычные и вскрышные горизонты.

2. Описание деятельности предприятия ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ»

Сырьевой базой предприятия ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ» является Шедокское месторождение гипса, разрабатываемое с 1946 года (рис. 1).

Рисунок 1 — Предприятие ООО «КУБАНЬ ГИПС ЮГ»

Товарной продукцией карьера является камень гипсовый из полезной толщи, используемый в строительной промышленности при производстве вяжущих материалов согласно ГОСТ 4013–82 «Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия».

Разрабатываемый карьер имеет три участка — «Северный», «Южный» и «Западный» (рис. 2).

Рисунок 2 — Разрабатываемый карьер

Добыча полезного ископаемого ведётся открытым способом с использованием буровзрывных работ (рис. 3). Дробление и сортировка гипсового камня производится в дробильно-сортировочном цехе.

Рисунок 3 — Взрывные работы на карьере

Подготовка к выемке гипса осуществляется буровзрывным способом. При наличии пустых породных прослоев (мергель, ангидрит, карст) производится селективная выемка природных ископаемых и пород внутренней вскрыши, могут формироваться различные штабели (навалы) по сортам и породам.

По мере необходимости будет производиться раздельная (селективная) выемка и погрузка гипса и пород внутренней вскрыши (прослойки, карст) и транспортировка автосамосвалами горной массы на завод или внешний породный отвал.

Технологическая схема ведения горных работ принята «Цикличная-1″ (экскаватор (погрузчик) — завод (отвал)». Но в местах с резким перепадом абсолютных отметок на горизонтах и вблизи ЛЭП при невозможности применения буровзрывного рыхления массива проектируется применение схемы «бульдозер (рыхлитель) — навал — экскаватор (погрузчик) — автосамосвал -завод (отвал)».

Все работы в карьере, за исключением взрывных, выполняются хозяйственным способом.

3. Геологическая характеристика

Месторождение гипса относится к типу осадочных месторождений и представлено породами третичного, мелового и юрского возраста. Полезная толща имеет моноклинальное залегание с общим простиранием на северо-восток с пологим падением на север.

Юрские отложения представлены породами оксфордского, кембриджского и титонского ярусов. Титонские отложения в пределах месторождения представлены гипсовой свитой, слагающей верх юрских отложений и выходящей на поверхность из-под чехла наносов.

Максимальная мощность толщи составляет 100−150 м. Отложения представлены в основном гипсом и ангидритом.

Меловые отложения сложены известняками и мергелями, соприкасающимися с гипсовой свитой.

Третичные отложения несогласно залегают в пластах верхнего мела и сложены песчано-известняковыми глинами и мергелями.

Четвертичные отложения в виде аллювиально-делювиальных отложений приурочены к склонам гор и балок.

Покрывающими породами в неотработанной части карьера являются суглинки, глины и почвенно-растительный слой. Мощность вскрышных пород колеблется от 0 до 10 м и в среднем равна 3,5−5 м.

Промоины в гипсовой толще заполнены глинами. Полезную толщу пересекает пласт мергеля мощностью 3,5 м. Мергель местами загипсован, прочность его меньше, чем у вмещающей толщи гипса. Подстилающей породой месторождения является ангидрит, в полезной толще отмечаются прослойки глин, мергеля и ангидрита. Гипс в пределах Шедокского месторождения относится к IV категориям по ЕНВиР. К этим же категориям относятся промежуточные скальные породы. Объёмный вес полезного ископаемого — 2,2 т/м3, насыпной вес 1,4−1,5 т/м3, коэффициент разрыхления — 1,5−1,6.

Вскрышные породы и породы в карстах относятся к IV категории по ЕНВиР. Объёмный вес вскрыши — 1,8 т/м3, коэффициент разрыхления — 1,25.

Прочность гипса в сухом состоянии колеблется в пределах от 96 до 319 кг/см2, в водонасыщенном состоянии — от 139 до 165 кг/см2. После 15 циклов замораживания и оттаивания прочность полезного ископаемого равна 55−60 кг/см2, средняя пористость 3,03%, среднее водопоглощение 0,87%.

В гидрогеологическом отношении Шедокское месторождение гипса находится в благоприятных условиях. Уровень грунтовых вод значительно ниже отрабатываемых и проектируемых к отработке горизонтов карьера.

4. Существующие условия организации работ

Отрабатываемый карьер относится к типу нагорных карьеров и расположен между балками Буцкого и Безымянной. Вскрышные породы карьера представлены суглинками, глинами и гравийно-песчаными отложениями, иногда обломочным материалом, состоящим из мергеля и гипса.

Карьер вскрыт полутраншеей, пройденной по склону балки. От полутраншеи устроены заезды на горизонты.

Направление продвигания фронта работ — с севера на юг, высота рабочих уступов 7 м, количество рядов скважин при ведении буровзрывных работ — 2−8 штук.

Угол откоса добычного уступа — 75°.

Тип добычного оборудования-экскаватор ЭКГ-5А, фронтальный пневмоколесный погрузчик Caterpillar-980G (H).

Длина фронта уступа равна 280 м.

Среднее годовое продвигание фронта добычных работ составит 360 м.

Полезное ископаемое карьера, подлежащее рыхлению буровзрывным способом, относится к IV-V группе грунтов по ЕНиР, вскрышные породы в карстах — к II группе по ЕНиР.

Взрывные работы на гипсовом карьере ведутся подрядным способом, подрядчик — Хаджохский прорабский участок ОАО «Кубаньвзрывпром».

Буровые работы производятся хозяйственным способом силами персонала гипсового карьера, ведутся в две смены.

В качестве бурового оборудования на карьере используются буровые станки вращательного бурения шнековые и с погружным пневмоударником типа СБР-160, BIP Titon-30QR, AtlasCopco ROC L6 с диаметром скважин 90−160 мм.

5. Типовая схема организации работ

Взрывные работы проводятся в светлое время суток по графику, согласованному с заказчиком с 13 до 17 часов. Массовые взрывы выполняются на одном из трех уступов каждые 2 рабочих дня. При подготовке взрыва серии скважин предусматривается следующая очередность операций:

1. Разметка скважин на уступе (определение высоты уступа и др.)

2. Бурение скважин.

3. По окончании буровых работ производится перегон станков на безопасное расстояние.

4. Определение перед взрывом, в зависимости от фактических величин W, a и b, величины массы зарядов, которые заносятся в корректировочный расчет.

5. Подготовка взрывчатых материалов.

6. Доставка взрывчатых материалов (ВМ) к местам работы.

7. Вывод людей, несвязанных с производством взрывных работ, за пределы опасной зоны, установленной на время производства взрывных работ. Вывод людей осуществляется представителем Заказчика, назначенным приказом по предприятию. О выводе людей за пределы опасной зоны представитель Заказчика письменно уведомляет руководителя взрывных работ. Отдельно, в письменной форме, представитель Заказчика извещает руководителя взрывных работ о выводе людей из зданий, находящихся в опасной зоне массового взрыва.

8. Расстановка постов оцепления опасной зоны на местности.

9. Заряжание скважин. При использовании ВВ группы D заряжание может начинаться в рабочее время карьера с радиусом запретной зоны для сторонних лиц и оборудования при заряжании не менее 20 м в горизонтальной проекции от крайних скважин. Эта зона обозначается на местности красными флажками.

10. Забойка скважин.

11. Монтаж взрывной сети.

12. Взрывание, осмотр места взрыва.

13. Фиксация результатов (качества дробления, ширины и высоты развала и т. п.) в корректировочном расчёте.

6. Организация расположения зарядов

Учитывая горно-геологические условия, необходимый объем добычи, требуемую степень дробления, наличие бурового оборудования и имеющийся опыт работы в качестве основного метода взрывных работ принимается метод наклонных скважинных зарядов. Количество рядов при короткозамедленном взрывании зависит от технологии работы в карьере. Взрывание зарядов короткозамедленное (КЗВ). Схема КЗВ — порядная.

Под КЗВ понимают поочередное взрывание зарядов или группы зарядов взрывчатого вещества (ВВ) с интервалами замедления до 250 мсек.

Применение КЗВ позволяет:

— снизить сейсмический эффект взрыва;

— улучшить качество дробления взрываемого массива;

— уменьшить выход негабарита;

— увеличить выход горной массы с единицы длины скважины или уменьшить расход ВВ в тех случаях, когда улучшение дробления не требуется и др.

Метод скважинных зарядов состоит во взрывании удлиненных зарядов, помещенных в искусственные цилиндрические углубления (скважины) диаметром более 75 мм при глубине до 5 м или любого диаметра при глубине больше 5 м. Данный метод применяется на открытых горных работах, строительстве котлованов, наклонных и горизонтальных скважинах. Способ расчета скважинных зарядов зависит от числа обнаженных поверхностей, в сторону которых проявляется действие взрыва. Для дробления породы уступа применяются главным образом вертикальные или наклонные скважины.

Метод наклонных скважинных зарядов заключается во взрывании удлиненных сплошных или рассредоточенных зарядов в скважинах, пробуренных параллельно откосу уступа. Как правило, наклонные заряды применяют при углах откоса 55−75°. Этот метод обеспечивает более равномерное дробление породы[1].

6. 1 Расчет параметров для наклонных скважинных зарядов

Расчет наклонных скважинных зарядов, взрываемых в уступе, ведется следующим порядке [1].

В связи с существующими условиями расчёт параметров буровзрывных работ (БВР) произведен на основную высоту уступа 7 метров (рис. 4) при диаметре скважин 160, 130, 115, 110, 105 и 90 мм.

Определим величину преодолеваемого сопротивления по подошве уступа (СПП) W, м (рис. 4) для одиночного скважинного заряда

, (1)

где Wн— СПП, измеряемое расстоянием по горизонтали от нижней бровки уступа до оси скважины, м;

P -вместимость 1 м скважины, кг;

б -угол наклона скважины к горизонтальной плоскости, град.

Если известна величина фактического удельного расхода ВВq, кг/м3на дробление 1 м3 породы в уступе для условий нормального рыхления, то W может определяться по формуле

. (2)

В соответствии с «ЕПБ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом» ПБ 03−498−02 [11] буровой станок должен быть установлен на безопасном расстоянии (C, м) от верхней бровки уступа, определяемом расчетами или проектом, но не менее 2 м от бровки до ближайшей точки опоры станка.

СПП проверяется из условия безопасности ведения работ. Определим Wmin> С> 2 м для наклонных скважин с углом наклона в= 75°. СПП определяется высотой уступа, рабочим углом откоса уступа б и устойчивым углом откоса ц (рис. 4).

, (3)

м.

Wmin> 2,2 м

В качестве ВВ предусматривается использовать:

-граммонит 79/21 (в качестве основного заряда для скважин);

-гранипор ФМ (в качестве заряда для обводненной части скважин).

В качестве боевика для скважинных зарядов предусматриваются штатные промежуточные детонаторы (шашки Т-400Г, ТГ-500 или ТГ-200) или боевики, изготавливаемые на месте работ из патронированного аммонита № 6-ЖВ или аммонала 200. Масса таких боевиков не менее 1 кг.

Для обводненных частей скважин предусматривается использование водостойкого ВВ-гранипор ФМ. Сухая часть скважины заряжается граммонитом 79/21.

Способы взрывания скважинных зарядов: бескапсюльный с помощью детонирующего шнура (ДШ), электрический с инициированием отрезков ДШ электродетонатором у устья каждой скважины и неэлектрические системы инициирования. Ряды скважин взрываются короткозамедленным электродетонатором с разным интервалом замедления. Величина расчетного удельного расхода ВВ для пород данного карьера, исходя из практики последних лет, принимается равной 0,43 кг/м3[1].

Далее определим длину скважины lскв, м (рис. 4)

, (4)

где H- высота уступа, м;

lпер— глубина перебура, м.

Глубина перебура (рис. 4) определяется по формуле

, (5)

где W- СПП;

K- расчетный удельный расход ВВ, кг/м3,

В зависимости от свойств и характера залегания взрываемой породы, а также величины СПП глубина скважины должна превышать высоту уступа на величину перебура [1].

Расстояния между зарядами в ряду а, м и между рядами b, м (рис. 4) определяется по формулам:

, (6)

, (7)

где m = 0,9… 1,3 — относительное расстояние между зарядами.

Для улучшения качества дробления гипса в массиве принимаем m= 1.

Определим массу скважинного заряда Q, кг

. (8)

Длина заряда lзар(рис. 4) определяется по формуле

. (9)

Различают сплошные и рассредоточенные скважинные заряды. При сплошном заряде ВВ помещают в нижнюю часть скважины, а верхнюю заполняют забоечным материалом (песком, глиной, буровой мелочью и т. п.). Такие заряды воздействуют непосредственно только на нижнюю часть уступа, верхняя часть разрушается под действием собственного веса. Поэтому при применении сплошных зарядов наибольший выход негабаритных кусков имеет место в верхней части уступа. Для более равномерного дробления массива заряд рассредоточивают по длине скважины на несколько частей, между которыми помещают забоечный материал или оставляют воздушные промежутки [5].

Длина воздушного промежутка между рассредоточенными зарядами в скважине составит

. (10)

Определим длину забойки (рис. 4)

. (11)

Длина забойки должна быть не менее 15… 20 диаметров зарядов.

Средний выход взорванной породы с одной скважины V, м3составит:

, (12)

где а- расстояние между зарядами в ряду, м;

Н- высота уступа, м;

W- СПП, м.

Интервал замедления между зарядами (t, мс) при короткозамедленном взрывании определяется по формуле

, (13)

где А- коэффициент, зависящий от крепости пород (для гипса, А = 6);

W- расчетная величина линии сопротивления по подошве уступа (СПП), м.

Рисунок 4 — Обозначение параметров БВР

6.2 Расчет зарядов и их расположение

Расчет величины зарядов и параметров их расположения выполняются в соответствии с принятыми типовыми элементами расположения зарядов для средних высот уступов.

Результаты расчета дополнительно встречающихся высот уступов и диаметров приводятся в таблице расчета зарядов (табл. 1).

Высота уступа Н = 7 м, диаметр скважины 160 мм

Определяем величину преодолеваемого сопротивления по подошве уступа W (СПП):

м.

При этом соблюдается условие: Wн> Wmin. Из практических данных с целью уменьшения выхода негабарита принимаем W= 4,5 м.

Длина перебура

4,5=1 м.

Принимаем глубину перебура 1,3 м, т.к. весь штыб не удаляется из скважины

м.

Расстояние между зарядами в ряду

м.

Расстояние между рядами скважин

м.

Масса скважинного заряда составит

кг,

где q = 0,43 кг/м3— фактический удельный расход ВВ на основе опытных данных.

Длина заряда

м.

Длина возможной забойки

м.

В связи с тем, что длина забойки составляет 60% длины скважины, принимаем заряд в скважине рассредоточенным.

Основной заряд (нижний) равен 45 кг на длине скважины от дна

м.

Промежуточный заряд (верхний) массой 16 кг длиной

, 9 м.

Длину породной забойки в верхней части скважины принимаем

м.

Длина воздушного промежутка между рассредоточенными зарядами в скважине составит

м.

Интервал времени замедления между зарядами

мс.

Выход взорванной породы от одной скважины при высоте уступа 7 м

м3.

Средний выход породы с 1 п.м. скважины составит

м3.

Исходя из вместимости автомашины для перевозки ВМ — 5 тонн, в каждой серии возможно взорвать

скважины.

Принимаем блок из 4-х рядов по 20… 21 скважины в ряду (рис. 5).

Общий объем взорванной горной массы на серию составит

м3.

Общая масса ВВ взрываемого в серии

кг

Рисунок 5 — План расположения скважин

Таблица 1 — Расчеты зарядов

d

H

lскв

lпер

lзар

lзаб

lВП

W

a

b

P

n

N

Выход горной массы, м3

Q

Диаметр зарядных выработок, мм

Высота уступа, м

Глубина скважины, м

Перебур, м

Длина заряда, м

Длина забойки, м

Длина воздушного промежутка, м

СПП, м

Расстояние между зарядами в ряду, м

Расстояние между рядами зарядов, м

Вместимость ВВ в 1 м скважины, кг

Количество рядов зарядов

Количество зарядов в серии

С одной скважины, V

C 1 м скважины, Vп. м.

От серии зарядов

Масса заряда в скважине, кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

90

10

11,2

0,85

7,7

3,5

-

3,4

3

3,4

5,7

8

112

102

9,1

11 424

43,9

90

9

10,2

0,85

6,9

3,2

-

3,4

3

3,4

5,7

8

128

91,8

9

11 750

39,5

90

8

9,1

0,85

6,2

2,9

-

3,4

3

3,4

5,7

8

144

81,6

9

11 750

35,2

90

7

8,1

0,85

5,4

2,7

-

3,4

3

3,4

5,7

8

160

71,4

8,8

11 424

30,7

90

6

7,1

0,85

4,6

2,5

-

3,4

3

3,4

5,7

8

192

61,2

8,6

11 750

26,3

90

5

6

0,85

3,8

2,2

-

3,4

3

3,4

5,7

8

224

51

8,5

11 424

22

105

10

11,2

0,85

6,8

4,4

-

3,5

3,5

3,5

7,8

6

96

122,5

10,9

11 760

52,7

105

9

10,2

0,85

6,1

4,1

-

3,5

3,5

3,5

7,8

6

108

110,3

10,8

11 907

47,4

105

8

9,1

0,85

5,4

3,7

-

3,5

3,5

3,5

7,8

6

120

98

10,7

11 760

42,1

105

7

8,1

0,85

4,7

3,4

-

3,5

3,5

3,5

7,8

6

136

85,7

10,6

11 655

136

105

6

7,1

0,85

4,1

3

-

3,5

3,5

3,5

7,8

6

156

73,5

10,4

11 466

31,6

105

5

6

0,85

3,4

2,6

-

3,5

3,5

3,5

7,8

6

192

61,25

10,2

11 760

26,3

110

10

11,4

1

6,8

4,6

-

3,7

3,7

3,7

8,65

5

58,9

136,9

12

11 636

58,9

110

9

10,3

1

6,2

4,1

-

3,7

3,7

3,7

8,6

5

95

123,2

12

11 704

53

110

8

9,3

1

5,5

3,8

-

3,7

3,7

3,7

8,6

5

105

109,5

11,8

11 498

47,1

110

7

8,2

1

4,8

3,4

-

3,7

3,7

3,7

8,6

5

120

95,8

11,7

11 496

41,2

110

6

7,2

1

3,1

3,1

-

3,7

3,7

3,7

8,6

5

140

82,1

11,4

11 494

35,3

110

5

6,2

1

3,4

2,8

-

3,7

3,7

3,7

8,6

5

170

68,45

11

11 636

29,4

115

10

11,4

1

6,6

2,3

2,5

3,8

3,8

3,8

9,34

5

80

144,4

12,7

11 552

68,1

115

9

10,3

1

6

2,3

2

3,8

3,8

3,8

9,34

5

90

130

12,6

11 700

55,9

115

8

9,3

1

5,3

2,3

1,7

3,8

3,8

3,8

9,34

5

100

115,5

12,4

11 500

49,7

115

7

8,2

1

4,7

2,3

1,2

3,8

3,8

3,8

9,34

5

115

101,1

12,3

11 626

43,5

115

6

7,2

1

4

2,3

0,9

3,8

3,8

3,8

9,34

5

135

86,6

12

11 691

37,2

115

5

6,2

1

3,3

2,9

-

3,8

3,8

3,8

9,34

5

160

72,2

11,6

11 552

31

130

10

11,5

1,1

5,7

2,6

3,2

4

4

4

12

4

72

160

13,9

11 520

68,8

130

9

10,4

1,1

5,2

2,6

2,6

4

4

4

12

4

80

144

13,8

11 520

61,9

130

8

9,4

1,1

4,6

2,6

2,2

4

4

4

12

4

92

128

13,6

11 776

55

130

7

8,3

1,1

4

2,6

1,7

4

4

4

12

4

104

112

13,5

11 648

48,2

130

6

7,3

1,1

3,4

2,6

1,3

4

4

4

12

4

120

96

13,2

11 520

41,3

130

5

6,3

1,1

2,9

3,4

-

4

4

4

12

4

144

80

12,7

11 520

34,4

160

10

11,7

1,3

4,8

3,2

3,7

4,5

4,5

4,5

18

4

56

202,5

17,3

11 340

87,1

160

9

10,6

1,3

4,4

3,2

3

4,5

4,5

4,5

18

4

64

182,3

17,2

11 664

78,4

160

8

9,6

1,3

3,9

3,2

2,5

4,5

4,5

4,5

18

4

72

162

16,9

11 664

69,7

160

7

8,5

1,3

3,4

3,2

1,9

4,5

4,5

4,5

18

4

82

141,8

16,7

11 628

61

160

6

7,5

1,3

2,9

3,2

1,4

4,5

4,5

4,5

18

4

96

121,5

16,2

11 664

52,2

1. 7. Воздействие буровзрывных работ на окружающую среду

Взрывные работы должны быть безопасными, экономичными и, что особенно важно, экологичными, с минимальным выбросом пыли и ядовитых газов в атмосферу. Наиболее вредными воздействиями на окружающую среду являются:

— сейсмическое;

— распространение ударно-воздушных волн;

-распространение пылегазовых выделений и тепла;

-химическое.

7.1 Определение зон, опасных по разлету отдельных кусков породы при производстве взрывов

Расстояние (rразл, м), опасное для людей по разлету отдельных кусков породы при взрывании скважинных зарядов определяется по формуле [3]:

,

гдез3 — коэффициент заполнения скважины ВВ;

ззаб-коэффициент заполнения скважины забойкой, ззаб=1 при полном заполнении свободной части, ззаб=0 при взрывании без забойки;

f-коэффициент крепости пород по Протодьяконову

;

F- номер группы взрываемых грунтов по строительным нормам;

d-диаметр взрываемой скважины, м;

а- расстояние между скважинами в ряду или между рядами, м.

Коэффициент заполнения скважины взрывчатым веществом зз равен отношению длины заряда в скважине lзар, м, к глубине пробуренной скважины lскв, м:

,

где lзар— длина заряда, м;

lc— длина скважины, м;

Для расчета принимаем параметры, определяющие максимальный размер опасной зоны

.

.

.

.

Расчетное значение опасного расстояния округляется в большую сторону до значения, кратного 50 м[3]. Расстояние, безопасное по разлету отдельных кусков породы на горизонтальной поверхности согласно расчету составит 250 м для людей и механизмов.

При превышении верхней отметки взрываемого уступа (Н=150 м) над участком границы опасной зоны безопасное расстояние для людей определяется по формуле

,

где Rразл— опасное расстояние по разлету отдельных кусков породы в сторону уклона косогора или местности, расположенной ниже 30 м, считая от верхней отметки взрываемого участка;

Кразл — коэффициент, учитывающий особенности рельефа местности

,

где Н — превышение верхней отметки взрываемого участка над участком границы опасной зоны, м.

,

Безопасные расстояния, обеспечивающие сохранность механизмов, зданий и сооружений от повреждения их разлетающимися кусками породы, должны устанавливаться в проекте с учетом конкретных условий, но не менее 250 м на одном уровне со взрываемым уступом и не менее 400 м в горизонтальной проекции по склону вниз.

7.2 Расчет сейсмобезопасных масс зарядов

Сотрясение грунта при производстве взрывов заглубленных зарядов может представлять определенную опасность для сооружений, расположенных вблизи места взрыва. Критерием сейсмической опасности взрывов является скорость колебания грунта у основания сооружений. В свою очередь, эта скорость зависит от веса взрываемого заряда, расстояния, условий взрывания и т. д.

Под сейсмоопасной понимается такая зона, внутри которой следует считать вероятность возникновения повреждений в обычно неповреждаемых до этого зданиях и сооружениях. Способы снижения сейсмического эффекта взрывов в наших условиях могут быть произведены нижеуказанными способами:

— короткозамедленное взрывание;

— уменьшение массы заряда;

— изменение конструкции заряда и диаметра скважины;

— оптимальная ориентация взрываемой группы зарядов относительно охраняемого объекта;

— использование простейших типов ВВ.

Вес заряда, безопасного для взрывания, определяется из формулы [3]

,

где Rc — расстояние от места взрыва до охраняемого здания (сооружения), м;

Kr— коэффициент, зависящий от свойств грунта в основании охраняемого сооружения. В данном случае Kr = 12 [3];

Кс— коэффициент, зависящий от типа сооружения и характера застройки, Кс= 2[3];

a- коэффициент, зависящий от условий взрывания, a = 1[3];

Q-масса заряда, кг.

Ближайшее здание находится на расстоянии 500 м от производственного участка, находим вес заряда, безопасного на этом расстоянии. Вес заряда, безопасного для взрывания Q= 9040 кг, но во всех расчетах принимается значение Q= 5000 кг.

,

Q=9040

При короткозамедленном взрывании с интервалом замедления между группами не менее 50 мс, суммарная масса заряда не ограничивается, масса заряда в группе при этом составляет 2/3 от предельно допустимой массы зарядов при мгновенных взрывах.

В каждом рабочем корректировочном расчёте масса предельно допустимого заряда принимается согласно местонахождению участка на плане карьера.

7.3 Сейсмическое действие взрыва

При неодновременном взрывании зарядов ВВ (минимальное N- 2 групп зарядов) общей массой Q= 5000 кг со временем замедления между взрывами каждого заряда не менее 20 мс безопасное расстояние рассчитывается по формуле [3]

,

,

Принимаем 350 м.

Основным методом снижения сейсмического воздействия взрыва на карьерах является применение короткозамедленного взрывания.

Для уменьшения радиуса опасной зоны по сейсмическому воздействию взрывов скважинных зарядов необходимо применять как можно меньшую массу зарядов в одной группе и как можно больше интервалов замедления.

Приведенные методы определения безопасных расстояний относятся к зданиям, находящимся в удовлетворительном техническом состоянии. Указанные методы определения безопасных расстояний неприменимы для зданий и сооружений уникального характера (здания атомных электростанций, башни, высотные здания, монументальные общественные здания и т. п.) и для ответственных и сложных инженерных сооружений (мосты, реакторы различного назначения, гидротехнические сооружения, радиомачты и т. п.). Для таких объектов вопросы сейсмической безопасности должны решаться с привлечением специализированных организаций [3].

7.4 Действие ударной воздушной волны (УВВ) от взрыва

Радиус опасной зоны по действию УВВ при взрыве скважинного заряда рыхления [3]:

,

где kв=12 — коэффициент пропорциональности, для заряда, углубленного на свою высоту и при случайных повреждениях застекления (2 степень повреждения);

Q= 5000 кг — суммарная масса зарядов ВВ.

.

Безопасное расстояние по действию ударно-воздушной волны при взрыве на земной поверхности скважинных зарядов рыхления пород VI-VIII групп по классификации строительных норм определяют в зависимости от эквивалентной массы зарядов [3].

В случае короткозамедленного взрывания под Qэ и N следует понимать соответственно массу эквивалентного заряда и число зарядов одной группы. При наличии нескольких групп зарядов, взрываемых с замедлениями, к расчету принимается группа с максимальным Qэ.

Эквивалентная масса скважинного заряда Qэ, кг при длине заряда более 12 диаметров определяется по формуле:

,

где Р= 18 кг — вместимость 1 п.м. скважины;

d=0,16 м — диаметр скважины;

К3— коэффициент, значение которого зависит от отношения длины забойки к диаметру скважины (lзаб /d= 3,2/0,16 = 20), принимаем К3 = 0,002 [3];

N=21- количество скважинных зарядов на одно замедление;

lдш — расход детонирующего шнура (ДШ) на скважину, 21,1 п. м;

qдш— удельный вес ВВ в ДШ, 0,012 кг/м.

.

Для группы из N= 21 скважинных зарядов d= 0,16 м при интервале замедления от 30 дo50 мс расчетное безопасное расстояние по действию УВВ на застекление при положительной температуре воздуха и взрывании пород VIII группы должно быть увеличено в 1,2:

.

Принимаем

rв = 123·1,2 = 147 м.

Если взрывные работы проводятся при отрицательной температуре воздуха, безопасное расстояние rв должно быть увеличено не менее чем в 1,5 раза:

rв = 147·1,5 = 220 м.

Основным методом снижения воздействия воздушной ударной волны при взрывании скважинных зарядов является обязательное обустройство забойки в соответствии с расчетами [3].

7.5 Определение параметров пылегазового облака, выбросов ЗВ

Безопасное расстояние, за пределами которого содержание ядовитых газов не должно превышать ПДК, рассчитывается только при одновременном взрывании зарядов сброса общей массой более 200 т. В данном случае максимальная масса ВВ на один взрыв составляет 5 тонн и поэтому расчет не производится.

Основные параметры пылегазового облака

Расчет основных параметров облака производится на момент его максимального развития при сохранении достаточно четких очертаний. Объем пылегазового облака V0, м3 рассчитывается по формуле [4]:

,

где A0— количество взорванного взрывчатого вещества (разовый взрыв), т.

.

Высота подъема пылегазового облака (Н0) определяется по формуле [4]:

,

где b- безразмерный коэффициент, учитывающий глубину скважин (при глубине до 15 м b=1,0).

.

Температура газов в облаке Т0, °С рассчитывается по формуле [4]:

,

где Тв— температура окружающего воздуха, °С;

?Т- перегрев пылегазового облака относительно окружающего воздуха, (для A0?10 т, ?Т = 0,4°С);

Среднегодовая температура + 8,2 — 10,2°С

°С.

Концентрация загрязняющих веществ (ЗВ) в пылегазовом облаке

Масса вредных газов (оксид углерода, оксиды азота) выбрасываемых с пылегазовым облаком (ПГО) после взрыва (Mг1, т) в курсовой работе определяется по «Методике расчета вредных выбросов (сбросов) для комплекса оборудования открытых горных работ основе удельных показателей» [6]

,

где К — переводной коэффициент, зависящий от определяемого вредного газа (для СО: К=1,25 г/л, для NOx: К = 1,4 г/л);

q — удельное содержание вредных газов в ПГО при взрыве 1 кг взрывчатых веществ л/кг [6];

А0 — количество одновременно взрываемого ВВ, кг.

,

.

Масса вредных газов, оставшихся во взорванной горной массе (ГМ) и постепенно выделяющаяся в атмосферу (Mг2, т):

,

где Сгм— концентрация вредного газа во взорванной горной массе, мг/м3;

Qгм— средний объем взорванной горной массы: 5000 кг: 0,43 кг/м3 = 11 628 м3.

,

где qгм— удельное содержание вредных газов в отбитой ГМ в зависимости от крепости пород и рецептуры ВВ, л/кг [6];

КР = 1,6 — коэффициент разрыхления горной массы.

,

.

Масса вредных газов, оставшихся во взорванной горной массе и постепенно выделяющаяся в атмосферу составит

,

.

Суммарный выброс вредных газов при одном взрыве (5000 кг ВВ)

,

.

Продолжительность выделения в атмосферу вредных веществ до уровня ПДК оценивается в конкретных условиях эксплуатации (принимаем интервал усреднения 20 минут).

Масса твердых частиц (пыли), выбрасываемых с ПГО за один взрыв

,

где qп— удельное пылевыделение из 1 м3 горной массы в зависимости от крепости пород и рецептуры ВВ:

1)для эмульсионных ВВ при крепости f=5−6,qn= 0,02кг/м3;

2)для ВВ не содержащих воды при крепости f =2−4,qn=0,03 кг/м3.

.

Концентрация загрязняющего вещества (мг/м3) в пылегазовом облаке определяется по формуле [4]:

,

где q — удельное выделение загрязняющего вещества при взрыве 1 т ВВ (т/г);

з — эффективность применяемых при взрыве средств пылегазоподавления (при отсутствии пылегазоподавленияз= 0%).

Результаты расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от взрывных работ при годовой производительности 1400 тыс. м3 представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Результаты расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от взрывных работ при годовой производительности 1400 тыс. м3

Наименование загрязняющего вещества

С, мг/м3

Мг, т/год

Азота диоксид

327

9,816

Углерода оксид

228

6,840

Пыль гипса

1391

41,760

Согласно СанПиН 2.2.1. /2.1.1. 1200−03 размер нормативной санитарно-защитной зоны (СЗЗ) для карьера по добыче гипсового камня составляет 500 м. До границы жилья от карьера расстояние составляет 800 м.

По данным результатов натурных лабораторных исследований было установлено, что по основным загрязняющим веществам (диоксид азота, диоксид серы, углеводород) превышений ПДК на границе СЗЗ нет.

Эквивалентный уровень звука на границе санитарно- защитной зоны отвечает требованиям, что подтверждено проведенными инструментальными замерами при массовом взрыве заряда.

Рисунок 6 — Ситуационный план предприятия и прилегающего населенного пункта

8. Инструментальные измерения параметров колебаний грунтов и конструкций жилого дома по ул. Кубанская, 9/11

Инструментальные измерения параметров колебаний грунтов и конструкций четырёх квартирного жилого дома по ул. Кубанской, 9/11, имеющего общий фундамент и наружные стены, были выполнены 07 октября и 11 ноября 2010 г.

07. 10. 2010 измерения были выполнены при взрыве в карьере «Северный» на части строения по адресу Кубанская, 9.

11. 11. 2010 измерения были выполнены на части строения по адресу Кубанская, 11 при четырёх взрывах:

— взрыва в карьере «Северный»;

— трёх взрывах разной мощности на аварийном объекте камнерезного цеха.

Для регистрации параметров колебаний на исследованных объектах была использована мобильная геофизическая лаборатория КубГУ, оснащённая виброизмерительной аппаратурой, работающей в диапазоне частот 0,02…400 Гц. Установка разворачивалась непосредственно на автомобиле.

Запись измеряемых параметров осуществлялась одновременно по 15 каналам пяти трёхкоординатных сейсмоприёмников-акселерометров (датчиков измерения ускорений).

Высотное положение датчиков: Д1, Д2 и Д3? согласно отметкам дневной поверхности грунта (по топосъёмке) в месте установки датчиков, Д4? на фундаменте здания? на 0,5 м выше отмостки, Д5? на несущей стене здания с одинаковой ориентацией по направлениям измерений колебаний грунта, фундамента и стены (рис. 7 и 8).

В качестве датчиков колебаний Д1, Д2 и Д3 использовались трёх координатные сейсмоприёмники А1632 водозащитного исполнения; на фундамент (датчик Д4) и стену здания (датчик Д5) устанавливались лёгкие и малогабаритные (65Ч65Ч65 мм) трёх координатные сейсмоприёмники А1633. При этом выполнялось их надежное крепление на фундаменте и стене.

Датчики Д1, Д2 и Д3 устанавливались непосредственно на грунт, при этом один из них рядом с объектом исследований, а два других последовательно выносились в направлении к карьеру. Максимальное удаление датчика Д1от объекта исследований составило 150 м.

Датчики-сейсмоприёмники изготовлены и проверены научно-исследовательским институтом Министерства обороны ВНИИФТРИ.

Все датчики подключены через устройство сопряжения к ноутбуку. В устройстве сопряжения используется шестнадцати канальный быстродействующий АЦП-ЦАП Е-330 производства фирмы L-Card. Дискретность опроса датчиков устанавливается программно и в измерениях составляла 0,1 млс (100 мкс).

С целью надёжного контроля сигнала время записи многократно превышало время регистрации исследуемого сигнала. Регистрация, оцифровка колебаний и обработка данных проводилась с помощью лицензионных программ, а также специально разработанных программ сотрудниками Кубанского государственного университета.

Определение параметров колебаний на основе инструментальных записей выполнялось в соответствии с рекомендуемыми методиками по ВСН 490?87 и СП 50−102−2003.

Согласно техническому заданию инструментальные записи колебаний грунтов и конструкций жилого дома были проведены при производстве взрывов в карьере на горизонтах с абсолютными отметками 714 м и 721 м.

Дополнительно к технологическим взрывам в карьере были записаны и проанализированы динамические воздействия от взрывов на жилой дом по ул. Кубанской, 11 (три подрыва инженерных сооружений камнерезного цеха 11. 11. 2010 г.).

Рисунок 7 — Схема установки датчиков на ж.д. по ул. Кубанская, 9

Рисунок 8 — Схема установки датчиков на ж.д. по ул. Кубанская, 11

8.1 Результаты статического и динамического состояния грунтов

Изучение разрезов показало, что в нижней части канавы до глубины 0,7−1,5 м практически повсюду грунты представлены почвой в разной степени суглинистой и глинистой. Выше до дневной поверхности их перекрывают техногенные насыпные грунты с валунно-галечниковым и грубо щебенистым наполнителем, что отчетливо прослеживается на всем 120 м протяжении канавы от пересечения улиц Кубанской и Горького до ул. Садовой.

Непосредственно у дома № 11 по улице Кубанской по двум точкам с внешней стороны дома и во дворе подворья произведено динамическое зондирование грунтов с целью оценки механических характеристик грунтов основания в разных частях фундамента и проверки существенного их различия.

Испытания показали согласованное напластование грунтов практически не отличающееся по характеристикам в толще каждого пласта.

До глубины 1 м условное динамическое сопротивление грунта погружению зонда составляет 1 МПа, от 1до 2,5 м ?1,8 МПа, от 2,5до 3,2 м? 2 МПа, от 3,2 до 3,6 м ?1,7 МПа, от 3,6 до3,8 м ?2,7 МПа, от 3,8 до 5 м? 1,6 МПа. То есть, на глубине от 1 м до 5 м средневзвешенная величина условного динамического сопротивления грунта погружению зонда составляет

На основании таблицы3 (табл.5 [10]) модуль общей деформации грунта основания можно принятьЕ=12,5 МПа, что приемлемо для малоэтажного строительства.

Таблица 3

q3, МПа

Нормативные значения модуля деформации Е, угла внутреннего трения и удельного сцепления С суглинков и глин (кроме грунтов ледникового комплекса)

Е, МПа

Суглинки

Глины

, град.

С, кПа

, град.

С, кПа

0,5

3,5

16

14

14

25

1

7

19

17

17

30

2

14

21

23

18

35

3

21

23

29

20

40

8. 2 Результаты инструментальных измерений фактических параметров колебаний грунтов и конструкций жилого дома

Акселерограммы записанных колебаний, расчётные велосиграммы и амплитудные спектры колебаний приведены в приложении А.

Основные результаты измерений приведены в таблице 5.

Допустимые воздействия на здания, построенные согласно действующим строительным нормам и правилам, оцениваются по скорости колебаний [8] и ускорениям колебаний [7].

Скорость вертикальных колебаний фундамента V не превышала предельно допустимого значения для данного здания или сооружения, которое устанавливается в зависимости от конструктивных особенностей здания или сооружения и категории их состояния. Допустимые значения скорости колебаний могут быть определены по таблице 4 (табл. 7. 27 [8]).

Таблица 4

Конструкции зданий и сооружений

Допустимые скорости колебаний, см/с, при грунтах основания

Пески

плотные

Средней плотности

рыхлые

Глинистые грунты при показателе текучести

Монолитные железобетонные и каркасные со стальным каркасом

6,0

4,5

1,5

Каркасные с рамным каркасом из монолитного железобетона

4,0

2,0

0,7

Кирпичные блочные и панельные

3,0

1,5

0,5

Таблица 5? Основные характеристики колебаний исследуемых объектов при проведении промышленных взрывов

Измерительные сейсмоприёмники

Дата проведения

измерений

Объект исследований

Координаты очага

взрыва

Датчик 1

Датчик 2

Датчик 3

Датчик 4

Датчик 5

Направление смещения

Основная

частота f, Гц

Амплитуда

Основная

частота f, Гц

Амплитуда

Основная

частота f, Гц

Амплитуда

Основная

частота f, Гц

Амплитуда

Основная

частота f, Гц

Амплитуда

Расчётной

скорости V, мм/с

Ускорений

a, м/с

Расчётной

скорости V, мм/с

Ускорений

a, м/с

Расчётной

скорости V, мм/с

Ускорений

a, м/с

Расчётной

скорости V, мм/с

Ускорений

a, м/с

Расчётной

скорости V, мм/с

Ускорений

a, м/с

1

2

3

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

07. 10. 2010г

Кубанская, 9

Взрыв в карьере

20

0, 18

0,16

10

0,75

0,16

20

0,5

0,18

20

0,46

0,12

67; 135

0,06

0,03

Z

10

0,85

0,15

180

0,06

0,09

10; 59

0,22

0,28

20

0,51

0,08

20

0,034

0,03

Y

18

0,32

0,16

10−20

0,1

0,08

20

0,78

0,22

6; 25

0,09

0,12

20; 66; 88

0,007

0,02

X

11. 11. 2010г

Ул. Кубанская, 11

Взрыв в карьере

19,5

3,5

0,40

*

*

0,06

*

*

0,06

19,5

1,06

0,1

19,5; 39

0,33

0,05

Z

14

1,2

0,25

*

*

0,06

*

*

0,08

19,5

0,32

0,05

19,5

0,24

0,05

Y

5−10; 34

2,5

0,20

24

0,56

0,1

20

0,18

0,04

19,5

0,27

0,04

18; 22

1,1

0,10

X

11. 11. 2010г

Ул. Кубанская, 11

1-й взрыв в цехе

22; 67

1,7

0,2

2,5; 29

2,2

0,12

2,5

4,0

0,15

133

0,18

0,08

2,5

0,60

0,05

Z

3; 18

1,3

0,15

18

2,0

0,25

2,5; 25

0,5

0,11

2,5; 25

0,12

0,06

10; 67

0,67

0,1

Y

27

1,4

0,2

2,5

2,2

0,13

20; 49

0,10

0,14

2,5; 5

0,40

0,07

25; 103

0,60

0,12

X

11. 11. 2010г

Ул. Кубанская, 11

2-й взрыв в цехе

2,5; 67

1,5

0,09

25; 100

0,83

0,44

2,5; 32

2,1

0,16

2,5

2,0

0,08

2,5; 98

0,18

0,05

Z

2,5; 25; 81

0,65

0,18

2,5; 67; 97

0,54

0,12

2,5

6,0

0,16

22

1,4

0,20

2,5; 25

0,46

0,08

Y

2,5

2,0

0,2

18

1,65

0,25

2,5; 20

1,9

0,25

1,5

1,1

0,1

5

0,73

0,06

X

11. 11. 2010г

Ул. Кубанская, 11

3-й взрыв в цехе

20; 103

1,1

1,5

10; 20

0,90

0,24

20; 25

2,1

0,75

5−10; 20

0,21

0,10

5

5,0

0,6

Z

10−20

1,5

0,16

20

3,5

0,44

20

2,8

0,8

30

0,68

0,35

*

*

*

Y

25

1,3

0,2

10; 25

2,0

0,4

25

4,1

1,4

30; 108

0,44

0,30

2,5; 25; 49

1,0

0,3

X

Примечание -*? величина измеренного сейсмического сигнала на уровне или менее помех

Допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента []I, м/с2, при котором не происходят дополнительные деформации оснований, может быть определено по таблице 6 (табл.2 [7]) в зависимости от группы грунтов оснований

Таблица 6

Сооружение

Группа грунтов оснований

1

2

3

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

1,2

0,6

0,15

Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок

1,5

1,0

0,15

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

1,0

0,5

0,15

Группа грунтов в основании сооружений устанавливается по таблице 7 (табл.3 [7])

Таблица 7

Группа грунта

Грунты в основании сооружения

Пески

Супеси

Суглинки и глины

Прочие грунты

1

Плотные, кроме мелких и пылеватых водонасыщенных

Твердые

Твердые, полутвердые, тугопластичные

-

2

Средней плотности, кроме мелких и пылеватых водонасыщенных; плотные мелкие водонасыщенные

Пластичные

Мягкопластичные

Насыпной грунт с равномерной сжимаемостью маловлажный

3

Рыхлые, плотные и средней плотности пылеватые водонасыщенные; мелкие средней плотности водонасыщенные

Текучие

Текучепластичные, текучие

Илы. Сильнозаторфованные грунты и торфы. Насыпной грунт с неравномерной сжимаемостью независимо от влажности

Предельные допустимые ускорения колебаний фундамента, при которых возникающие дополнительные деформации основания суммарно не достигают предельных, определяются по таблице 8 (табл.6 [7]) в зависимости от категории состояния здания и группы грунта основания.

Таблица 8

Сооружения

Категория сооружения по состоянию

Предельные допустимые ускорения колебаний фундаментов []II в зависимости от группы грунтов оснований, м/с2

1

2

3

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

I

6,0

4,5

1,2

II

4,5

3,0

1,0

III

3,0

2,2

0,7

Здания, в которых не возникают усилия от неравномерных осадок

I

5,0

3,0

1,0

II

3,5

2,2

0,7

III

2,8

1,5

0,4

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

I

3,0

2,2

0,7

II

2,0

1,2

0,5

III

1,5

1,0

0,3

Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы

I

4,0

2,5

0,8

II

3,0

1,5

0,6

III

2,0

1,2

0,4

Категория состояния зданий устанавливается согласно таблице 9 (табл. 5 [7])

Таблица 9 — Выкопировка из таблицы 5 [7]

Сооружения

Категория по состоянию

Деформации в конструкциях

1

2

3

Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок

I

В несущих конструкциях зданий повреждений нет. В ограждающих стенах местные трещины и сколы до 0,5 мм без смещений. Фундаменты в хорошем состоянии

II

В несущих конструкциях трещины до 0,5 мм в стенах из кирпича и крупных блоков до 3 мм. Относительная разность осадок фундаментов до 0,005. Фундаменты незначительно повреждены

III

В несущих конструкциях сплошные трещины свыше 1 мм, в стенах из кирпича и крупных блоков до 5 мм.

Относительная разность осадок фундаментов свыше 0,005. Фундаменты имеют существенные повреждения в результате разрушения раствора и материала

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

I

В несущих стенах повреждений нет, в ограждающих кирпичных стенах и стыках панелей мастные трещины до 1 мм без признаков сдвигов. Фундаменты в хорошем состоянии

II

В несущих кирпичных стенах и узлах сопряжений трещины до 3 мм непрерывные в пределах конструкции при наличии признаков сдвигов. Относительная разность осадок фундаментов панельных зданий до 0,0008, кирпичных и блочных зданий без армирования до 0,0010, зданий с устройством железобетонных поясов до 0,0014. Крен не более 0,003. Фундаменты незначительно повреждены

8.3 Выводы

Колебания фундамента, несущей стены жилого дома, грунта зафиксированы по трём направлениям при известных координатах взрыва.

Записи колебаний показывают сложную пространственную траекторию силовых воздействий (ускорений) во времени на конструкции здания.

Чтобы не произошло развитие существующих трещин и не появились новые, необходимо при взрывных работах соблюдать следующие критериальные условия [7]:

ф? [б]I? фактическое максимальное ускорение вертикальных колебаний фундамента должно быть не больше допустимых ускорений [б]Iи при которых не происходят дополнительные деформации основания. Для обследованных объектов грунты основания могут быть отнесены ко второй группе.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой