• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9

(1)

где а — расстояние между шпурами, м, В— линия наименьшего сопротивления (л.н.с.), м.

Удельный расход ВВ при контурном взрываний определяется из условия разрушения объема грунта взрывом заряда контурных шпуров и соответствует нормам, установленным СНиП IV-2 —82, сб. 29 “Тоннели и метрополитены”.

При взрываний методом сближенных зарядов расчет параметров БВР следует выполнять в соответствии с “Рекомендациями по производству БВР с применением механизированного заряжания и гидрозабойки при проходке транспортных тоннелей”, М., ЦНИИС, 1980.

При применении технологии контурного взрывания на основе шпуров с надрезами удельный расход ВВ q определяют по формуле:

(2)

где q ₀ — удельный расход ВВ для заданных условий проходки, кг/м³ , определяемый или по существующим формулам, или по СНиП IV -2—82, сб. 29 “Тоннели и метрополитены”, К _э — коэффициент снижения энергоемкости разрушения, определяемый из условия:

К _э = 0,8335 + 0,0336 f —0,0015f ² — 0,1 014H + 0, 0037H ² + 0,00 18Hf , (3)

где f — коэффициент крепости породы по М. М. Протодьяконову (см. приложение 2); Н— средняя глубина надреза, мм.

Последовательность расчета паспорта БВР при контурном взрываний на основе шпуров с надрезами (метод последующего оконтуривания) следующая:

1. Определяют удельный расход ВВ для заданных условий проходки тоннеля по СНиП IV-2—82, сб. 29 “Тоннели и метрополитены”.

2. Определяют по формуле (3) значение коэффициента К _э , а по формуле (2)— удельный расход ВВ для шпуров с надрезами.

3. Задаются расстоянием а между контурными шпурами и из условия (1) определяют л.н.с.

4. Находят общую массу Q заряда для контурных шпуров по формуле

(4)

где l — глубина шпуров, м; П— периметр поперечного сечения тоннеля (кроме подошвы), м.

5. Определяют число контурных шпуров N _к по формуле:

шт. (5)

6. Находят массу шпуров заряда ВВ по формуле

кг. (6)

7. Проводят уточненный расчет расстояния a _к между контурными шпурами по формуле

м, (7)

где r — радиус заряда, м; n — коэффициент затухания волн в скальном грунте (обычно, для зоны дробления п=2, для зон единичных трещин n ==1,5); [ s ]_р —динамический предел прочности грунта на растяжения, кПа (для большинства скальных грунтов ); Н и r — соответственно, сумма глубины надреза и радиуса шпура или радиус закругления вершины надреза ( r =0,001 м); Р— усредненное давление взрыва в шпуре, кПа, которые можно принять Р » Е_д или определить из упрощенной формулы:

кПа, (8)

где Q _шп и Е — соответственно, масса ВВ в шпуре и теплота его взрыва, кг и кДж/кг (таблица); V— объем шпура, заполненного зарядом, м³ ; b — показатель изоэнтропы ВВ (для промышленных ВВ b» 3).

8. Определяют количество остальных шпуров (врубовых, подошвенных, отбойных и т. д.), а также расстояние между ними и массу зарядов по существующим методикам.

Проведением двух-пяти опытных взрывов уточняют параметры БВР, рассчитанные по формулам (1—8) и при необходимости их корректируют.

Критерием качества поверхности стенок горной выработки при применении контурного взрывания является допустимая ее шероховатость, которую измеряют фактическим отношением Y _ф суммарной длины отпечатков (следов) шпуров на поверхности выработки к суммарной длине всех контурных шпуров и фактической линейной величиной неровностей (выступов и впадин) между отпечатками шпуров, т. е.

,% (9)

см, (10)

где L _c — сумма длин отпечатков шпуров на поверхности, определяемая маркшейдерскими измерениями, м; L _ш — длина контурных шпуров (кроме подошвенных), м; h —к.и.ш. шпуров ( h» 0,9—0,95); — линейная величина (средняя) неровностей поверхностей, определяемая маркшейдерскими измерениями, см; Y и h _к — нормативные значения показателей шероховатости контура, определяемые в соответствии с п. 2.6 настоящих Норм.

Устранение сверхнормативной шероховатости контура тоннеля

Правильное применение технологии контурного взрывания при соблюдении технологической дисциплины обеспечивает требуемое качество поверхности контура тоннеля.

Нормативные значения характеристик шероховатости контура определяют для конкретных условий проходки. Соответствие фактических величин характеристик шероховатости нормативным устанавливают маркшейдерскими измерениями и в случае несоответствия корректируют режимы БВР.

Сверхнормативная шероховатость поверхности выработки может появиться при резком падении инженерно-геологических условий проходки а также при превышении углов забуривания контурных шпуров.

В данных ситуациях требуются дополнительные затраты труда материалов и времени на устранение неровностей путем заполнения локальных впадин черновым слоем набрызгбетона. Последующие (расчетные) слои набрызгбетона наносят на поверхность контура и на слой чернового набрызгбетона.

Характеристика некоторых ВВ, применяемых на подземных горных работах

Приложение 4

Рекомендуемое

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЯЖУЩИХ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ НАБРЫЗГБЕТОНИРОВАНИЯ

Приложение 5

Рекомендуемое

ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКА ДОБАВОК

Приложение 6

Обязательное

ТРЕБОВАНИЯ К ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ НАБРЫЗГБЕТОНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

Примечание. Способ нанесения набрызгбетона и требования к вяжущему определяются в зависимости от характера обводнённой поверхности по рекомендуемому приложению 13. Вид вяжущего выбирается по рекомендуемому приложению 4.

Приложение 7

Рекомендуемое

МЕТОДИКА ПОДБОРА СОСТАВА СУХОЙ СМЕСИ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМА НАНЕСЕНИЯ, РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 1 м³ НАБРЫЗГБЕТОНА

1. Определение характеристик материалов:

цемента— активность цемента А_ц и нормальная густота цементного теста (н.г.ц.т) (в соответствии с ГОСТ 310 .4—81 и ГОСТ 310.3—7 6);

песка— плотность r _п ; насыпная плотность r _нас.п ; модуль крупности М_к ГОСТ 8735—75) и содержание пыли, глины и ила;

щебня— плотность r _щ ; насыпная плотность r _нас,щ ; содержание пыли, глины и ила, т. е. фракции, проходящей через сито № 014; гранулометрический состав щебня должен отвечать составу, представленному в п. 3.13 настоящих Норм.

Максимальную крупность заполнителя следует назначать в соответствии с требованием п. 3.13.

2. Определение производственного коэффициента К в зависимости от производственных условий (табл. 1).

Таблица 1

3. Уточнение производительности набрызгбетом-машины П_нб , м³ / ч; длина материального шланга L _ш , м; диаметр шланга d _ш , мм.

4. Определение требований к набрызгбетону; класс по прочности на сжатие В, марка по морозостойкости F, марка по водонепроницаемости W.

5. Предварительное определение водоцементного отношения по формуле

, (1)

где А— коэффициент, учитывающий качество заполнителей (табл. 2);

(2)

Здесь — марочная требуемая прочность; К— производственный коэффициент (см. табл. 1); R _p — расчетная прочность набрызгбетона.

Таблица 2

Таблица 3

Рис. 1. График расхода воды на 1 м³ бетонной смеси

в зависимости от жесткости бетонной смеси:

I, II, III— определение жесткости соответственно

по техническому вискозиметру; по упрощенному способу,

по ГОСТ 10181—76; 1 —для песка; 2 — 4 — для щебня

соответственно HK 1O , НK15, НК20

6. Уточнение водоцементного отношения, исходя из условий службы бетона марки по морозостойкости и водонепроницаемости (табл. 3).

7. Определение расхода воды в зависимости от крупности заполнителя и жесткости набрызгбетонной смеси по рис. 1.

8. Уточнение расхода воды в зависимости от вида применяемых материалов (табл. 4).

(3)

Таблица 4

9. Определение расхода цемента на 1 м³ набрызгбетона:

. (4)

10. Определение расхода цемента на 1 м³ сухой смеси по формуле:

, (5)

где К _упл = 1,2— коэффициент уплотнения при набрызгбетонировании.

11. Определение соотношения между песком и щебнем (доля песка в смеси заполнителей r ) в зависимости от марки цемента, модуля крупности песка М_к и необходимой прочности набрызгбетона (с учетом коэффициента производственных условий К) по рис. 2.

Рис. 2. Зависимости предела прочности набрызгбетона на сжатие

R _сж и доли песка в заполнителях уложенного набрызгбетона

от доли песка в заполнителях исходной смеси:

1 — r _нб без химических добавок; 2 — r _нб с химическими ускорителями схватывания; 3 — R _сж для М_ц 300 и М_к =3; 4 — R _сж для М_ц 400 и М_к =3; 5 — R _сж для М_ц 500 и М_к =3; 6 — R _сж для М_ц 400 и М_к =2; 7 — R _сж для М_ц 400 и М_к =3,4. М_к — модуль крупности песка

12. Определение расхода песка на 1 м³ сухой смеси по формуле

П_см = ( r _см — Ц_см )r см, (6)

где r _{c м}  — насыпная плотность смеси, равная 1440—1520 кг/м³ (для смеси на гранитном щебне и кварцевом песке) в зависимости от r _м (1440 кг/м³ для r _см = 0,7; 1520 кг/м³  — для r _см = 0,3; остальные значения определяются интерполяцией).

13. Определение расхода щебня в 1 м³ сухой смеси но формуле:

Щ_см = r _см — Ц_см — П_см , (7)

14. Определение оптимального режима нанесения набрызгбетона (давление в набрызгбетон-машине и расстояние от сопла до бетонируемой поверхности) по п. 3.55.

Расход воздуха для разных типов набрызгбетон-машин при влажности смеси до 10% определяют по рис. 3 и табл. 5.

Рис. 3. График зависимости расхода воздуха от длины

и диаметра шлангов набрызгбетон-машины

(см. табл. 5 приложения 7)

15. Назначение расхода поды при подаче насосом в зависимости от водоцементного отношения В/Ц, расхода цемента Ц_см , производительности набрызгбетон-машины.

Определение производительности набрызгбетон-машины по цементу , кг/мин:

(8)

Расход воды В_см , л/мин,

(9)

Таблица 5

Э— электродвигатель; П— пневмодвигатель.

16. Определение количества материалов для получения 1 м³ набрызгбетона по коэффициенту выхода для оценочного расчета стоимости набрызгбетона:

К_вых = К_упл + К_о , (10)

где К_упл =1.2; К_о — коэффициент отскока материала (табл. 6).

Таблица 6

Количество материалов в килограммах для получения 1 м³ набрызг-бетона равно:

(11)

(12)

(13)

17. Состав нанесенного набрызгбетона отличается от состава исходной смеси, так как смесь в процессе набрызга уплотняется и частично теряется из за отскока материала.

Для определения ориентировочного состава набрызгбетона по рис. 2 находят r _нб — долю песка в заполнителях набрызгбетона. Для этого от заданного значения r _см проводят прямую до r и от точки пересечения опускают перпендикуляр на ординату r _нб .

Значение точки на оси r _нб соответствует значению доли песка в заполнителях в уложенном набрызгбетоне.

С учетом полученного значения r _нб определяют количество составляющих, кг/м³ , в набрызгбетоне:

цемента . ............ Ц_нб = Ц_см × 1,7; (14)

воды ... ............ В_нб = Ц_нб (); (15)

песка .. ............. П_нб = ( r _нб  — Ц_нб  — В_нб )r _нб ; (16)

щебня .. ............ Щ_нб = r _нб — Ц_нб  — В_нб  — П_нб . (17)

r _нб определяют опытным путем: делают выломку куска из свежеуложенного набрызгбетона, кусок укладывают в полиэтиленовый пакет, который завязывают и взвешивают, определяют Q _нб . Затем опускают в сосуд, до верха наполненный водой, и определяют объем вытесненной воды V _нб . Тогда .

18. Определение сроков схватывания цементного раствора с добавкой для нахождения оптимального количества добавки выполняют на приборе Вика.

Навеска цемента принимается равной 100 г. Цемент тщательно перемешивается с порошкообразной добавкой, количество которой принимается в начале опыта минимальным. В раствор заливается вода в количестве, соответствующем нормальной густоте данного цемента.

Примечания: 1. Нормальная густота цементного теста определяется по стандартной методике.

2. Жидкая добавка — ускорителя схватывания — вводится в смесь вместе с водой.

Минимальное количество добавки в начале опыта принимается равным 2%-й массы цемента. После затворения смесь быстро перемешивается и укладывается в кольца прибора Вика.

Игла доводится до соприкосновения с поверхностью теста, после чего стержень иглы массой 100 г освобождается и игла свободно погружается. За начало схватывания принимается время от начала затворения до того момента, когда игла не доходит до дна на 1 мм. За конец схватывания принимается время, прошедшее от начала затворения до момента, когда игла проникает в раствор не более 1 мм.

Оптимальное количество добавки должно соответствовать времени окончания схватывания не более 3 мин.

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7
• часть 8
• часть 9