تصميم وتنفيذ أعمال التفجير المتوسطة والعميقة في المحاجر
1. اختيار معدات حفر الصخور ومعدات التفجير 1.1 اختيار معدات حفر الصخور يشير تفجير الحفرة متوسطة العمق إلى عمليات التفجير بعمق حفرة أكبر من 5 أمتار وقطر حفرة أكبر من 75 مم. تحدد خصائص حفرة التفجير أن معدات حفر الصخور يجب أن تستخدم أدوات حفر حفرة عميقة. تستخدم هذه الخطة مثقاب شوانهوا إنجرسول راند سي ام 351 أسفل الحفرة، وهو مناسب لمختلف الصخور ذات صلابة الصخور f في نطاق 6 إلى 20. يبلغ قطر البئر 115 مم، ويمكن أن يصل عمق البئر إلى 30 مترًا، ويبلغ طول قضيب الحفر 3 أمتار. 1.2 اختيار معدات التفجير 1)
أنواع المتفجرات وشحنات التفجير: يتم استخدام متفجرات نترات الأمونيوم الصخرية رقم 2، وتستخدم متفجرات المستحلب لتفجير الشحنات في وجود الماء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي استخدام الشحنات العمودية إلى تشتيت المتفجرات بشكل أكثر توازناً في كتلة الصخور، مما يمكن أن يزيد من حجم التفجير لكل متر ويقلل من استهلاك الوحدة من المتفجرات، وبالتالي تقليل كمية المتفجرات المستخدمة وتقليل تكاليف الهندسة. 2) اختيار المفجر: يتم استخدام المفجرات الكهربائية اللحظية خارج الحفرة، وتستخدم أسلاك التفجير المجزأة داخل الحفرة، وتستخدم الأقسام الأولى والثالثة والخامسة من الأنابيب في الصفوف من الأول إلى الثالث على التوالي، مع وقت تأخير 25 مللي ثانية لكل قسم. 3) مصدر طاقة التفجير: يتم استخدام المفجر جي اف بي-1200 للتفجير. 2 تحديد معاملات التفجير عوامل الخطوة (كما هو موضح في الشكل 1، الرسم التخطيطي لمعلمات حفرة التفجير): ارتفاع الخطوة H، خط مقاومة الهيكل ود، تباعد الفتحة a، تباعد الصفوف b، عمق الفتحة L، العمق الفائق إتش سي، طول الملء ملازم أول.
يؤثر اختيار معلمات التفجير ومعلمات شبكة الحفر بشكل مباشر على تأثير التفجير. معظم حقول الحصى في مدينة معينة هي مناجم جرانيت متوسطة الصلابة ذات وصلات متطورة ومعامل بروتسكي من 7 إلى 12 وقابلية جيدة لتفجير الصخور. يمكن تقسيم أشكال الحفر إلى حفر مائل وحفر رأسي. يتميز الحفر المائل بخطوط مقاومة موحدة وحجم كتلة تفجير موحد، لكن تقنية التشغيل معقدة؛ تقنية الحفر الرأسي بسيطة وسريعة. نظرًا لأن تفجير الحفرة متوسطة العمق لم يتم استخدامه على نطاق واسع في الوقت الحاضر، والأفراد المعنيون في المحجر ليسوا على دراية بأساسيات التشغيل، فمن المستحسن أولاً استخدام طريقة حفر رأسية بسيطة نسبيًا. 1) قطر حفرة التفجير d يبلغ قطر لقمة الحفر في الحفرة السفلية 115 مم، لذا فإن قطر حفرة التفجير d هو 115 مم. 2) خط مقاومة الهيكل ود
①وفقًا لعرض العمل الآمن لمنصة الحفر
ود ≥ h·سي تي جي (α+β) في الصيغة: h——ارتفاع الخطوة، وهو 10 أمتار؛ α——زاوية ميل الخطوة، في الإنتاج الفعلي، تُستخدم الحفارات للإنتاج، ويمكن أن تصل زاوية الميل إلى 75 درجة. β——المسافة من مركز حفرة الانفجار إلى أعلى المنحدر هي 2.5 متر. ثم ود ≥ h·سي تي جي (α+β) = 10×سي تي جي 75 درجة + 2.5 = 5.2 متر②احسب وفقًا لصيغة دافيدوف السوفيتية التجريبية ود = 53·كيه تي·d·(Δe/γ)1/2 حيث: d——فتحة هي 0.115 متر؛ كيه تي——معامل كسر صخور الخام، خذ 1.1؛ Δ——يتم أخذ كثافة الشحنة من التجربة الحالية، وهي 0.6 جم/سم3؛ γ——كثافة الصخور، والتي تبلغ 2.5 طن/م3؛ هـ——معامل تصحيح القوة الانفجارية، خذ 1 ثم ود=53×1.1×0.115×（0.6×1/2.5）1/2=3.3 م مع ① و②، خذ ود=4 م3) تباعد الفتحات أ، تباعد الصفوف ب وفقًا لمساحة الفتحة، يكون تأثير التفجير الأمثل 14.5 م2، وفقًا لـ
a=m·ود، m هو معامل كثافة حفرة الانفجار، نطاق القيمة هو 0.8~1.4، هنا m يؤخذ على أنه 1.1، ثم a=1.1×4=4.4 م. وفقًا للقيمة الفعلية
على النحو التالي:
خذ مسافة الحفرة a = 4.5 م، واحسب مسافة الصف b = 3 م وفقًا لمساحة شبكة الحفرة. 4) عمق الحفرة L والعمق الفائق إتش سي للتغلب على تأثير المشبك للصخور السفلية وعدم ترك أساس بعد التفجير، يجب حفر حفرة التفجير بشكل زائد. سيؤدي العمق الزائد إلى إهدار المتفجرات، بينما سيؤدي العمق الصغير جدًا إلى حدوث أساس ويؤثر على التحميل والتفريغ. بشكل عام، يتم أخذ القيم التالية:
إتش سي=（0.15-0.35）d، خذ 0.25·ود=0.25×4=1 م
L=h+إتش سي=10+1=11 م5) طول الحشو ملازم أول طول الحشو ملازم أول=（16-32） d، خذ 2.8 م6) استهلاك الوحدة من المتفجرات q مأخوذ من الخبرة السابقة q=0.45 كجم/م3 7) كمية الشحنة لكل حفرة تفجير Q ①وفقًا لحجم الخام والصخور المفجرة لكل حفرة Q=q·a·h·ود=0.45×4.5×10×4=81 كجم ②وفقًا لكمية المتفجرات التي يمكنها استيعابها
Q=L·اوب=(L-ملازم أول)·p في الصيغة: لو——طول شحنة فتحة الانفجار، L-ملازم أول=11 -2.8 =8.2
م؛ ص——شحنة لكل متر من فتحة الانفجار، كثافة الشحنة 7.1 كجم/م
س=8.2×7.1=58.22 كجم. بجمع ① و②، نأخذ س=58.5 كجم 8) عدد فتحات الانفجار ن
الترتيب وفقًا للتضاريس المحددة أثناء البناء. بعد التحقق من سلامة التفجير، نقوم هنا بمحاكاة الحساب بـ 15 حفرة لكل صف و3 صفوف في كل مرة (نفس الشيء أدناه). ثم N = 15 × 3 = 45 9) إجمالي الشحنة Q الإجمالي Q الإجمالي = 45 × 58.5 = 2 632.5 كجم 3 سلامة التفجير وفقًا لمتطلبات الموافقة على المحجر، يكون المحجر بعيدًا بشكل عام عن القرية، ولا يكون للضوضاء اللحظية للتفجير والدخان الناتج عن الانفجار أي تأثير واضح على المنطقة المحيطة. يمكن تجاهل هذين العنصرين في التصميم. فيما يلي التحقق الضروري من سلامة موجة الزلزال المتفجرة وموجة صدمة الهواء المتفجرة والأحجار الطائرة الفردية. 3.1 يمكن حساب المسافة الآمنة للهياكل الأرضية من موجات الزلزال المتفجرة وفقًا للصيغة التالية (الصيغة 1) والتحقق منها وفقًا للصيغة 2. طريق = ك د·فن·Q1/3 (1) V = K·(Q1/3/R)
α (2) حيث: طريق——المسافة الآمنة لموجة الزلزال التفجيرية؛ ك د——معامل الأساس، يؤخذ على أنه 10 وفقًا لخصائص الصخور؛ فن——معامل خاصية التفجير، يؤخذ على أنه 0.7 وفقًا لمؤشر عمل التفجير؛ Q——أقصى كمية متفجرة لقسم واحد، وهي 13162.5 كجم
(وفقًا لمخطط شبكة التفجير، فإن الحد الأقصى لعدد فتحات التفجير في قسم واحد من التفجير هو 15، وبالتالي فإن الحد الأقصى لكمية المتفجرات في قسم واحد من التفجير هو 15 × 58.5 = 13 162.5 كجم) R—— المسافة بين مركز التفجير والمبنى المحمي هي 190 مترًا، لذا فإن طريق=10 × 0.7 × (13 162.5) 1/3 = 165 مترًا
تم ترتيب غرفة الأدوات المقترحة والمباني والهياكل الأخرى في المنطقة الملغومة، على مسافة حوالي 190 مترًا، والتي تلبي المتطلبات. V——سرعة اهتزاز نقاط التربة، بالسنتيمتر/ثانية؛ K——معامل الموقع المتعلق بخصائص الصخور، والذي تم أخذه على أنه 160؛ R——المسافة بين مركز التفجير والمبنى المحمي، 190 مترًا؛ α——مؤشر التوهين للموجة الزلزالية للتفجير، والذي تم أخذه على أنه 1.7، ثم V=160×(13 162.5)1/3/190)1.7=4.6 سم/ثانية. تم تحديد قيم سرعة الزلازل الآمنة التالية في "لوائح السلامة للتفجير":
①الكهوف الأرضية، والمنازل المصنوعة من الطوب اللبن، والمنازل المصنوعة من الحجر الخام، 1.0 سم/ثانية؛ ②عام
المنازل المصنوعة من الطوب، المباني الكبيرة غير الزلزالية، 2~3 سم/ثانية؛ ③ المنازل ذات الإطار الخرساني المسلح، 5 سم/ثانية. نظرًا لأن جميع أنواع الهياكل في المحجر هي منازل ذات إطار خرساني مسلح، فإنها تلبي المتطلبات. 3.2 موجة الصدمة الهوائية Δp=K·(Q1/3/R)α حيث: K——معامل تجريبي، عمومًا 1.48 للتفجير التدريجي؛ α——مؤشر التوهين التجريبي، 1.55؛ Q——شحنة متفجرة في أكبر مقطع، 13 162.5 كجم؛ K——المسافة من مركز التفجير إلى الجسم المحمي، 190 مترًا، ثم Δp=1.48×(13 162.5)1/3/190)1.55=0.058 وفقًا للبيانات الإحصائية، عندما تكون موجة الصدمة الهوائية 0.2～0.3كجم/سم2، فإنها ستسبب كدمة طفيفة للأشخاص. عندما تكون موجة الصدمة = 0.7～1.0كجم/سم2، فهي آمنة للهياكل الخفيفة.3.3 مسافة الأمان للصخور الطائرة الفردية وفقًا لأحكام "لوائح السلامة للتفجير"، يجب ألا تقل مسافة الأمان للصخور الطائرة الفردية من تفجير الحفرة العميقة إلى الأشخاص عن 200 متر. لذلك، يجب أن يكون نطاق تحذير السلامة أكبر من 200 متر. 3.4 التفجير المتحكم فيه بالقرب من الحدود الثابتة يبلغ أقصى ارتفاع للتعدين في المحجر 110 م، وأدنى ارتفاع للتعدين هو +30 م، وبالتالي فإن الارتفاع النهائي للحدود حوالي 80 م. من أجل ضمان سلامة واستقرار الحدود أثناء عملية التعدين بأكملها، يجب استخدام التفجير المتحكم فيه بالقرب من الحدود. هناك ثلاث طرق للتفجير المتحكم فيه بالقرب من الحدود: التفجير المسبق للانقسام، والتفجير السلس والتفجير العازل. من بين الطرق الثلاث للتفجير المتحكم فيه للحدود، فإن التفجير العازل هو الأبسط، حيث ينطوي فقط على الصف الأخير من شحنة الفتحة الواحدة في شبكة فتحة التفجير الرئيسية. عندما يكون قطر الفتحة 100-115 مم، تكون مسافة الفتحة 1.5 م، وخط المقاومة (أو مسافة الصفوف) 1.8 م، وكثافة شحنة الخط 0.37-1.12 كجم / م، وطول الحشو يساوي طول خط المقاومة. يمكن أن يؤدي استخدام معلمة التفجير هذه إلى تجنب حدوث أضرار جسيمة للحدود وضمان سلامة واستقرار الحدود. 4 الاستنتاج من خلال اختبارات التفجير المتكررة للثقوب المتوسطة العميقة، وجد أنه بعد استخدام معلمات التفجير للبناء، تم كسر كتلة الصخور المتفجرة بالكامل وكانت الكتل موحدة. يمكن التحكم في كتل الصخور التي يزيد حجمها عن 1 م 3 في غضون 20٪، ويمكن التحكم بأمان في زلزال التفجير وموجة الصدمة والصخور الطائرة. استنتاج الاختبار: 1) بالمقارنة مع عملية التفجير بالحفر الهوائي المحمول، زاد حجم التفجير للثقوب المتوسطة العميقة هندسيًا، وانخفض عدد مرات التفجير بشكل كبير، وتحسنت سلامة البناء. 2) بعد التفجير، تم تركيز كومة الخبث، مما كان مناسبًا للتحميل والنقل، وتحسنت كفاءة الإنتاج بشكل كبير. 3) بالمقارنة مع عملية التفجير بالحفر الهوائي المحمول، فإن متوسط استهلاك الوحدة من المتفجرات، وكمية المفجرات المستخدمة، وتكلفة الحفر، وتكلفة العمالة،4) كنوع من أنواع التجارب، تتأثر عملية التفجير بشكل كبير ببيئة التفجير وخصائص الصخور. ومن خلال الممارسة المتكررة والتحليل والبحث فقط يمكن إتقان معلمات التفجير المناسبة.
