«Взрывные работы»

(взрывать — sprengen, faire sauter, to blow up). При сооружении современных путей сообщения взрывная техника (см. Взрывчатые вещества, Запалы, Патроны) применяется для разрушения каменных препятствий. Это дало возможность проложить много туннелей (см. Туннельные работы), уничтожить рифы при входе в нью-йоркский порт, пороги в Железных воротах Дуная и т п. Разрушающее действие взрывчатых веществ основано на чрезвычайно быстром превращении их при известных условиях в газы. Динамиты (см. это слово) взрывают быстрее и с развитием большей силы, чем обыкновенный порох. При взрыве пороха первые газы расширяют зарядную камеру и производят радиальные трещины, которые затем увеличиваются в размерах от дальнейшего действия газов. При взрыве динамита происходит несравненно более сильное разрушение ближайших к заряду частей породы. Обыкновенно во взорванной мине различают три пояса: пояс раздробления (Zermalungszone ), пояс сдвига ( Verschiebungszone) и пояс трещин (Trennungszone). Пороховые взрывы дают совершенно ничтожные пояса раздробления, средней величины пояса сдвига и относительно большие пояса трещин. Динамитные взрывы, наоборот, дают относительно большие пояса раздробления и сдвига и относительно малые пояса трещин. Результат динамитного взрыва в твердой породе — обыкновенно коническое углубление (взрывной конус), радиус подошвы коего равен глубине заложения снаряда, и вокруг него более или менее широкий пояс трещин. Размеры последнего и состояние вынесенных частей породы зависят от силы и быстроты взрыва динамита и, следовательно, от способа взрыва и от сорта динамита. Так, например, 10 килограммов динамита № III (по шкале Нобеля), заложенные на глубину 3 метров в твердую породу, при правильном приготовлении и взрыве мины дают коническую яму примерно в 3 м радиусом. Такую же по размерам яму можно было бы получить, употребив вместо 10 килограммов динамита № III только около 6,8 килограмма динамита № II, но при этом пояс раздробления был бы больше, а пояс трещин меньше. Динамит № III дал бы, затем, большие глыбы камня, обнаружив на большое расстояние естественные трещины и плоскости напластования, но не произведя в отделенной породе многих новых трещин: полученный камень был бы вполне пригоден для построек. Динамит № II, напротив, измельчил бы оторванную породу, но действие его на окружающие части было бы гораздо слабее. При более высоких сортах динамита, каковы динамит № I, целлюлозный динамит и пр., местное разрушение оказывается еще сильнее, общее относительно еще слабее. Сильные сорта динамита применяются при устройстве штолен, шахт и т. п., т. е. узких ходов, стены которых должны быть по возможности мало повреждены. Слабые сорта служат при расширении туннелей, выломке камня и т. п. Применимость динамита для таких различных целей, его относительная дешевизна и безопасность, возможность употребления в местах сырых и даже под водой (в последнем случае без предварительного бурения для образования минных скважин) — все эти качества динамита сделали его в настоящее время универсальным средством для взрывных работ, почти совсем вытеснившим из употребления обычный, слабый, опасный, легко сыреющий обыкновенный порох.

Наиболее распространенный в практике способ употребления динамита состоит в следующем. В каменной породе, в которой должен быть произведен взрыв, делается буровая скважина (шпур) диаметра, соответствующего размерам динамитных патронов, и глубины, зависящей от условий работы и возможных размеров заряда. Скважина делается или ручной работой, или машинной, посредством особых бурильных машин, перфораторов (см. Бурение). Когда скважина готова, ее заряжают динамитными патронами, плотно прижимая их друг к другу и стенкам скважины деревянным шомполом. При уплотнении патронов их оболочки часто разрываются, но это не имеет никакого вредного значения, если только в скважине нет воды. Верхний патрон не прижимается, а устанавливается свободно; в него предварительно помещается взрывная капсула (см. Запал) с зажигательным фитилем или с электрической проволокой. Затем скважина заполняется осторожно продуктами бурения и глиной, причем последняя не уколачивается, а только прижимается к стенкам, и тогда мина готова для взрыва. Электрический способ взрыва должен быть предпочитаем всегда, как только поле действия хоть сколько-нибудь значительно. Так как продолжительность горения фитилей может быть определена только приблизительно и оказывается не одинаковой для фитилей равных длины и диаметра при разных условиях сырости и вентиляции, то они представляют большую опасность для работы. Взрыв может произойти прежде, чем рабочие отойдут достаточно далеко, или же они могут вернуться прежде времени в уверенности, что все мины взорваны. Притом горящие фитили при подземных работах очень портят воздух в галереях, и заполнение скважины при употреблении фитилей требует гораздо более работы; наконец, фитили не дают возможности произвести взрыв значительного числа мин одновременно, что легко достигается при употреблении запалов, взрываемых электричеством. Такие одновременные взрывы позволяют при правильном распределении скважин отделять куски пород почти произвольных размеров и формы со значительным сбережением взрывчатого вещества (до 50 % против фитильного способа). При подводных взрывах, в особенности на большой глубине, преимущества электричества еще очевиднее. Динамит при употреблении его под водой требует некоторых особых предосторожностей. Если взрывы производятся вскоре после заряжания, то прием приготовления мины остается тот же. Но отдельные патроны динамита должно до погружения в воду покрыть слоем водонепроницаемого вещества, напр. смолой или, лучше, спиртовым раствором шеллака, и затем в скважине не раздавливать. Верхний край взрывной капсулы после того, как в нее вставят фитиль, плотно замазывается салом или воском, чтобы вполне предохранить гремучий состав от воды. После вложения запала в патрон поверхность всего заряда прикрывается слоем просаленной пакли, и бумажный мешок плотно завязывается, причем его края замазываются воском или салом. Если заряд должен пробыть под водой некоторое время, то динамитный заряд необходимо опускать в скважину в общем помещении из пергаментной бумаги, покрытом шеллаком или, лучше, в жестянке, или же употреблять вместо обыкновенного динамита целлюлозный динамит. Непринятие этих мер может повлечь за собой выделение в воде из динамита нитроглицерина, который, скапливаясь в трещине породы, при бурении новых скважин может быть источником очень опасных взрывов. Указанные неудобства устраняются и вместе с тем значительно упрощаются работы, если динамит взрывают под водой не в скважинах, а просто положив патроны на поверхность породы, прикрыв металлическим колоколом или предварительно заложив их в мешки с бетоном. Однако в этом случае результаты ниже взрывов скважинных, так как динамит, лежащий на породе, разрушает ее сжатием, а заключенный в нее — растяжением и скалыванием. Сопротивление же камня этим усилиям во много раз менее, чем первому.

Динамит замерзает при 6—10° Ц. и тогда трудно взрывается; поэтому до погружения в скважину необходимо осторожно его оттаять в жестяном ящике с двойными стенками, между которыми наливается теплая вода. Если взрыв не удался, заряд не следует вынимать из скважины, а нужно уничтожать взрывом заложенной рядом новой мины.

Зависимость между глубиной заложения мины и размером заряда выводится для каждого частного случая работ путем опыта; при этом вообще нужно иметь в виду, что более глубокие мины относительно выгоднее и дают на единицу веса взрывчатого вещества более камня, так как при геометрически одинаковых условиях заложения объемы взрывных конусов возрастают быстрее, чем нужные для отделения их заряды. Получаемые при разных взрывных работах количества камня, или размеры произведенной выемки при одном и том же взрывчатом веществе, отнесенные к весовой единице последнего, зависят от очень большого числа обстоятельств, каковы цель работ, способ их производства, крепость породы, размеры фронта работ, характер бурильных приспособлений и т. д. Данные, представляющие особенный интерес по отношению к работам туннельным, где описанный выше способ взрывов посредством малых мин находит постоянное и широкое применение, приведены в следующей таблице:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Место работ                     | Каменная порода      | Средняя            | Расход          | Расход                |

|                                         |                                 | площадь           | динамита на   | механической      |

|                                         |                                 | разработки в     | кубич. метр    | работы на кубич.  |

|                                         |                                 | квадр. метрах   | добытого        | сантим. объема    |

|                                         |                                 |                          | камня в          | скважины в          |

|                                         |                                 |                          | килогр.           | килогр.-метрах.    |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| С.-Готтардский туннель    | Очень твердый,        | —                     | 1,18               | —                        |

| (1878 г.)                            | плотный                    |                          |                       |                             |

|                                         | гнейсогранит             |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| С.-Готтардский туннель    | Крепкий                    | —                     | —                  | 67¹⁾                      |

|                                         | гнейсогранит             |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Леггистейнский туннель.  | Твердый гнейс          | 6,0                    | 1,42               | 56¹⁾                      |

| Вход                                | (Augen-gneiss)           |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Леггистейнский туннель.  | Очень твердый,        | 6,0                    | 1,83               | —                        |

| Выход                              | плотный                    |                          |                       |                             |

|                                         | гнейсогранит             |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ваттингенский туннель.    | Мелкозернистый       | 6,0                    | 1,13               | 52¹⁾                      |

| Вход                                | гнейсо-гранит со       |                          |                       |                             |

|                                         | слюдяным сланцем   |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Ваттингенский туннель.    | Мелкозернистый       | 6,0                    | 1,53               | —                        |

| Выход                              | гнейсо-гранит с         |                          |                       |                             |

|                                         | трещинами               |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Шпицбергский туннель.    | 4,4                            | 3,0                    | 57¹⁾                |                             |

| Слюдяной сланец             |                                 |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| " " "                                  | " "                             | 17,1                  | 1,3                 | —                        |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| " " "                                  | " "                             | 26,0                  | 1,19               | —                        |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| " "                                    | Трещиноватый          | 4,4                    | 2,0                 | —                        |

|                                         | кварцит                     |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| " " "                                  | " "                             | 17,1                  | 0,66               | —                        |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| " " "                                  | " "                             | 26,0                  | 0,40               | —                        |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Подъем на С.-Готтард.     | Гнейс и гнейсо-         | 35,0                  | 0,70               | —                        |

| Участки: I, III и IV.             | гранит                       |                          |                       |                             |

| Средняя для 8 туннелей   |                                 |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Линия ж. д. Темешвар —  | Крепкий, вязкий        | 5,0                    | 1,35               | —                        |

| Оршова. Энгельский         | темно-серый гнейс    |                          |                       |                             |

| туннель у Арменьес         |                                 |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Энгельский туннель у       | 30,0                          | 0,62                  | —                  |                             |

| Арменьес. Крепкий,          |                                 |                          |                       |                             |

| вязкий темно-серый          |                                 |                          |                       |                             |

| гнейс                                |                                 |                          |                       |                             |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Фрейберг                          | Фрейбергский гнейс  | —                     | —                  | 50¹⁾                      |

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| "                                       | " "                             | —                     | —                  | 76,5²⁾                   |

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

¹⁾Существенное значение при бурении скважин имеют не их абсолютный объем, а возможно большее проникание их в толщу породы. Калибр буров поэтому не должен быть велик, и, как показал опыт, наиболее благоприятные результаты дают ударные перфораторы при ширине долота в 35—40 мм В случаях, отмеченных (1), она была равна 30—35 мм.

²⁾Сверлильный перфоратор системы Брандта для скважин диаметром в 100 мм.

Описанный выше способ производства взрывных работ посредством небольших буровых скважин значительно видоизменяется, когда массы породы, подлежащей отделению взрывами, бывают очень велики и фронт работы или поле взрывов при этом не стеснено. Этот случай чаще всего встречается при разработке каменоломен (каменных карьер) для портовых работ, а также при взрывах подводных скал и рифов с навигационными целями.

При добывании камня для портовых работ нет никакой надобности, чтобы куски его получались правильной формы. Существенно только, чтобы они были возможно больших (в пределах подъемной силы перевозочных средств) размеров и чтобы получение их стоило как можно дешевле. Для достижения этих целей мины должны быть заложены как можно глубже в породу. Но по мере увеличения глубины заложения мины размеры заряда возрастают; вместо скважины тогда делают штольни или шахты, а в конце их устраивают одну или несколько зарядных камер. Работы по сооружению таких ходов и камер вполне аналогичны с туннельными. После заряжания мин все выходы из них очень прочно и тщательно заделываются каменной кладкой на растворе. Необходимо также предварительно в камерной части заделать все трещины, чтобы взрывные газы, проникая в них, не теряли в своем полезном действии. Выдающиеся взрывные работы подобного рода были произведены во второй половине нашего столетия в карьерах порта Фриуль возле Марселя, в карьерах Систиана возле Триеста, в Фиуме и в Голихеде. Наибольшие мины в Фриуле были взорваны в 1851 и 1857 гг. в присутствии Наполеона III и великого князя Константина Николаевича. Мины эти были заряжены 32470 килогр. пороха и дали 100 тысяч куб. метров камня, что составляет на один куб. метр 0,3247 килогр. пороха. Из мин, взорванных в Систиане, наиболее замечательны № 16 с зарядом в 13100 килогр. пороха, № 18 с 17700 килогр. и № 12 с 30000 килогр. Первая дала 34977 куб. метров камня, вторая около 50000 куб. метров, третья 70000 куб. метров. Эти количества соответствуют 0,37 килогр., 0,35 килогр. и 0,43 килогр. пороха на куб. метр оторванного камня, но надо заметить, что во втором и третьем случаях оторванные части были очень больших размеров и потребовали значительных добавочных взрывных работ. В Голихеде заряды пороха изменялись от 600 до 21000 английск. фунтов, или примерно от 270 до 9500 кил. Наименьший расход пороха получился при взрыве мины № I с зарядом около 6000 кил., давшем около 30000 куб. метров камня, что составляет на куб. метр. 0,2 килограмма. Все эти работы, как ни громадны они, бледнеют перед колоссальным нью-йоркским взрывом подводного скалистого рифа Флёд-Рок (Flood-Rock) площадью в девять акров (3,33 десятины). На этот взрыв одновременно употреблено 240399 англ. фунтов новооткрытого взрывчатого вещества рёкерока (rakarock) и 42331 фунт динамита, всего 282730 английск. фунтов, или около 128 тысяч килограммов. Количество породы, которое взрывалось этим зарядом, было около 207 тысяч куб. метр., что соответствует расходу на кубич. метр 0,61 килограмма взрывчатого вещества (рёкерока и динамита). Внутри подводной скалы были проведены посредством бурильных машин (перфораторов) продольные и поперечные галереи в сложности длиной 21669 фут., в которых было размещено для упомянутого единовременного взрыва 13286 зарядов, вложенных в бурильные скважины общей длиной 113102 фута. Работы производились под руководством инженер-генерала Ньютона. В 11 часов 13 минут его двенадцатилетней дочерью ток был замкнут, и вода поднялась кипящей массой более чем на 1312 фут. длиной, 820 фут. шириной и различной высоты, достигавшей 198 фут., с большим количеством газов различных окрасок. Специальными наблюдениями было отмечено три последовательных толчка в течение 45 секунд, не причинивших вреда городу. Шум от взрыва слышался очень далеко и продолжался 40 секунд. Этим замечательным взрывом завершалась (если не считать уборки обломков скалы) 16-летняя работа по уничтожению и расчистке множества рифов и скал в проходе Хэлль-Гэт при входе в Нью-Йоркский порт; этим способом сократился более чем на 12 час. путь к Нью-Йорку из Атлантического океана. Работы эти, не считая расходов на уборку обломков скалы на Флёд-Роке, стоили 5139120 доллар. Они имеют большое значение и для взрывной техники вообще, так как благодаря им инженерами Абботом и Ньютоном были произведены подробные исследования о передаче взрывов под водой путем влияния одного снаряда на другой на расстоянии, т. е. над так называемыми симпатическими взрывами в воде, и сравнительные испытания (Аббот) над всеми почти взрывчатыми веществами относительно силы действия их под водой (см. Взрывчатые вещества).

Литература: Ed. Ržiha, "Die Theorie der Minen basirt auf der Wellenbewegung in concentrischen Kugelschichten" (Лемберг, 1866); В. В. Салов, "Портовые сооружения" (СПб., 1868); I. Lauer, "Spreng und Zündversuche mit Dynamit" (Вена, 1872); M. J. Callon, "Cours professé à l'Ecole des Mines" (Париж, 1874); J. Vogel, "Mauerwerks Sprengungen zu Linz" (Вена, 1874); Hamm, "Die Sprengcultur" (Берлин, 1877); H. Hoefer, "Beiträge zur Sprengoder Minen-Theorie" (Вена, 1880); Шах-Назаров, "Руководство для взрывов" (СПб., 1879); Mackensen et Richard, "Tunnelbau" (Лейпциг, 1880); Böckmann, "Die explosiven Stöffe und praktische Anwendung in der Sprengtechnik" (Вена, 1880); Kraft "Arbeitseffecte am Gestein" ("Jahrb. f. B. u. H.", 1881); Krause, "Die moderne Sprengtechnik" (Лейпциг, 1881); Mahler et Eschenbacher, "Die Sprengtechnik" (Вена, 1881); "Technischer Unterricht für die K. K. Pionnier-Truppe. Spreng-Arbeiten" (Вена, 1881); J. Lauer, "Methode der Felssprengungen unter Wasser mit frei aufliegenden Sprengladungen" (Вена, 1882); Karmasch und Heeren's, "Technisches Wörterbuch" (VIII т., Прага, 1885, Sprengen); L. Franzius, "Die Bau-Maschinen" (Лейпциг, 1885); R. v. Ržiha, "Ueber die Bohrfestigkeit der Gesteine" ("Zeit. des Oes. Ing. u. Ar. Ver.", 1888); князь А. Т. Гинглят, "Уничтожение подводных рифов, скал и камней взрывным способом в Америке" (СПб., 1888); К. Dolezalek, "Der Tunnelbaut" (1889); А. Г. Нюберг, "Курс портовых сооружений" (СПб., 1891); Mich. vod. Könives-Toth, "Ueber Felssprengungen unter Wasser mit Bezug auf die Arbeiten am Eisernen Thore" ("Zeitsch. der Oest. Ing. u. Ar. Vereins", 1891).

В. Е. Тимонов.

работы в народном хозяйстве, выполняемые воздействием Взрыва на естественные (горные породы, древесина, лёд) или искусственные (бетон, каменная и кирпичная кладка, металлы и др.) материалы с целью контролируемого их разрушения и перемещения или изменения структуры и формы. В. р. осуществляются с помощью взрывчатых веществ (См. Взрывчатые вещества) (ВВ) и средств взрывания, создающих начальный импульс для возбуждения взрыва ВВ (капсюли-детонаторы с огнепроводным шнуром, электродетонаторы), а также передающих начальный импульс на требуемое расстояние (например, Детонирующий шнур).Для размещения ВВ внутри разрушаемого объекта (заряжания) предварительно создаётся полость (Шпур, Скважина, камера), как правило, Бурением, поэтому совокупность процессов для выполнения взрывов часто называют буро-взрывными работами. Дозированное количество ВВ, помещённое в полость или на поверхность разрушаемого объекта и снабженное средством взрывания, называется Зарядом.

Область применения В. р. обширна, наибольшего объёма они достигают в горном деле: для сейсмической разведки полезных ископаемых; при вскрытии месторождений (например, направленные взрывы (См. Направленный взрыв)на выброс и сброс); при добыче твёрдых полезных ископаемых взрывная отбойка отделяет породу от горного массива, попутно дробя и перемещая её. В строительстве В. р. производят для планировки строительных площадок, рыхления мёрзлых и скальных грунтов, удаления валунов и пней, для образования выемок, котлованов, насыпных и камненабросных плотин, для сооружения дорожных и гидротехнических тоннелей, разрушения временных перемычек и др. В. р. используются при реконструкции для обрушения подлежащих сносу зданий и сооружений, разрушения фундаментов оборудования внутри действующих цехов. В водном хозяйстве В. р. выполняются для углубления дна водоёмов и фарватеров рек, спрямления и очистки русла рек, уничтожения порогов и перекатов, ликвидации заторов льда в период осеннего ледостава, пропуска льда под мостами, охраны от льда сооружений и ликвидации ледяных заторов в период весеннего ледохода и т.п. В полярных условиях В. р. используются для разрушения ледяных полей и торосов, освобождения вмёрзшего в лёд судна и др. В металлургической промышленности В. р. проводят для упрочнения металла, штамповки сложных деталей из листа, резки и сварки металла (см. Взрывное упрочнение металла, Взрывное штампование, Взрывная сварка), установки заклёпок в труднодоступных местах, очистки литья от окалины и ржавчины, разрушения «козлов» — глыб застывшего металла, дробления шлаков и разделки крупного металлолома. В химической промышленности В. р. служат для корчёвки пней — сырья канифольно-скипидарных заводов. В сельском и лесном хозяйствах применяют валку деревьев взрывом для образования защитных полос, предотвращающих распространение лесных пожаров; В. р. используют: для подготовки пахотных площадей расчисткой их от камней, пней и кустарников; глубокой вспашки; рытья ям под посадку плодовых деревьев; осушения заболоченных мест взрыванием водонепроницаемого слоя; образования канав при оросительных и осушительных работах. В нефте- и газодобывающей промышленности В. р. ликвидируют аварии бурового инструмента; повышают дебит нефти из пласта путём взрывания торпед в скважинах; воздвигают искусственные дамбы и острова в местах подводной добычи; создают подземные хранилища нефти методом уплотнения глинистых грунтов взрывом. Взрывы применяются для ликвидации пожаров нефтяных и газовых скважин.

Впервые в мирных целях ВВ были применены в 1448—72, когда взрывом пороховых зарядов было расчищено от камней и порогов русло р. Неман. В. р. с применением пороха для добывания руд, по свидетельству президента Берг-коллегии (См. Берг-коллегия)И. Шлаттера (современник М. В. Ломоносова), впервые были проведены в России (1617) и получили распространение в Европе: в Силезии (1627), Чехии (1629), Гарце (1632), Саксонии (1645), Англии (1670), Франции (1679). Более широкому развитию В. р. способствовали: изобретение русским учёным П. Л. Шиллингом (1812) электрического способа взрывания, создание передвижных бурильных машин (1861) и буровых станков, изобретение динамита (1860), открытие тротила (1863) и взрывчатых свойств смеси аммиачной селитры с углеродистыми веществами, выпуск капсюлей-детонаторов (1867). Замена в динамитах всё большей части нитроглицерина аммиачной селитрой, снижая стоимость ВВ и уменьшая опасность обращения с ними, оказала влияние на увеличение объёмов В. р. и улучшение технологии их выполнения. С середины 19 в. получают широкое распространение В. р. для ликвидации ледяных заторов (р. Нева, 1841), углубления фарватеров (р. Буг, Днепровский лиман, 1858, и р. Нева, 1860), корчёвки пней (под Петербургом, 1873), разрушения подводных рифов (Нью-Йоркская гавань, 1885), расчистки лесных участков под пахотные площади (Иркутская губерния, 1913). Возрастание масштабов горного производства в начале 20 в., особенно с развитием открытого способа разработки, потребовало увеличения глубины заложения и величины зарядов ВВ; для этого донную часть глубоких (5—6 м) шпуров взрывами небольших зарядов расширяли до придания ей формы котла вместимостью несколько десятков кг (так называемые котловые заряды, примененные в 1913 при добывании железных руд в Криворожье). С 1926 на карьерах СССР применяется метод камерных зарядов (массой до нескольких тысяч т ВВ), размещаемых в подземной горной выработке (камере), которую проходят из шурфов, штолен и т.д. Благодаря увеличению количества ВВ на единицу объёма взрываемой горной породы (при котловых и камерных зарядах) стало возможным не только дробление пород, но и выброс их с образованием готовых выемок — траншей, каналов, котлованов. Приоритет в развитии метода взрывания камерных зарядов на выброс принадлежит СССР. Масштаб таких взрывов непрестанно возрастал: 257 тВВ для образования железнодорожной выемки на Бархатном перевале в 1933; 1808 тВВ для строительства разрезной траншеи объёмом 800 тыс. м³ при вскрытии Коркинского месторождения угля в 1936; 3100 тВВ с образованием канала длиной 1150 мдля отвода р. Колонга за пределы шахтного поля Покровского рудника (март1958); 5300 т ВВ для первой очереди камненабросной селезащитной плотины объёмом 1670 тыс. м³ вблизи г. Алма-Ата (октябрь 1966) и др.

Камерные заряды получили широкое распространение и при подземной разработке мощных залежей крепких руд системами с минной отбойкой в Криворожье (заряды от 100 до 5000 кг размещаются по возможности равномерно в плоскости отбойки); помимо этого, камерные заряды применяют при разработке Целиков и при ликвидации подземных пустот обрушением потолочины. Разнообразному применению метода камерных зарядов и его совершенствованию способствовали методы расчёта величины таких зарядов, разработанные М. М. Фроловым и М. М. Боресковым на основе опыта минной войны при защите Севастополя (Крымская кампания 1853—1856) и позднее развитые в работах Г. И. Покровского (50-е гг. 20 в.). Для экспериментальной проверки влияния положения центра тяжести перемещаемого массива на эффективность взрывов на выброс АН СССР в 1957 выполнены опытные взрывы зарядов от 0,1 до 1000 тВВ. Эти эксперименты были положены в основу расчёта зарядов выброса учётом силы тяжести и определения предельной глубины их заложения.

Совершенствование буровых станков позволило увеличить диаметр и глубину скважин на карьерах, появилась целесообразность отказа от сосредоточенных камерных зарядов и перехода к скважинным зарядам. В СССР этот метод впервые применен в 1927 при разработке крепких гранитов на строительстве Днепровской ГЭС и получил быстрое распространение на карьерах; с 1935 метод скважинных зарядов применяется при подземной разработке мощных рудных месторождений. Первоначально на карьерах применяли вертикальные скважины, располагаемые в один ряд, в этом случае равномерность дробления породы взрывом была недостаточной, и негабаритные куски, превышающие размеры ковша экскаватора, требовали вторичного взрывания. Совершенствование вторичного взрывания осуществлено резким уменьшением величины заряда и заполнением свободного пространства шпура водой (так называемый гидровзрывной способ), покрытием наружного заряда пластикатовым пакетом с водой или применением наружных зарядов с торцевой кумулятивной выемкой. Во всех случаях достигается значительное уменьшение радиуса опасного разлёта осколков. Вода в качестве среды, передающей энергию взрыва деформируемому объекту, и кумулятивные заряды (См. Кумулятивный заряд) нашли применение также при В. р. по металлу. Начиная с 1923 в СССР В. р. применяли для дробления крупных металлических деталей, в частности для резки листового металла; в дальнейшем эффективность резки была повышена применением ВВ в патронах с продольной кумулятивной выемкой.

Внедрение отбойки горных пород скважинными зарядами послужило первым шагом к интенсификации взрывного дробления за счёт уменьшения количества негабаритных кусков во взорванной горной массе. Развитие горной техники выдвинуло задачу получения равномерной кусковатости, позволяющей перейти на поточную технологию добычных работ. В СССР теоретические вопросы взрывного дробления впервые разрабатывались М. В. Мачинским (1933), Н. В. Мельниковым (1940) и О. Е. Власовым (1962); влияние свойств ВВ на различные формы работы взрыва исследовали М. А. Садовский и А. Ф. Беляев (1952), установившие зависимость дробления от полного импульса взрыва. Интенсификация взрывного дробления достигается: освоением повышающего длительность импульса короткозамедленного взрывания (См. Короткозамедленное взрывание); переходом к многорядному короткозамедленному взрыванию с масштабом взрыва, достигающим несколько млн. т; совершенствованием схем короткозамедленного взрывания (использование кинетической энергии движения кусков взорванной породы на дополнительное дроблении при их соударении); рассредоточение скважинных зарядов осевыми воздушными промежутками, снижающими пиковое давление взрыва и увеличивающими длительность взрывного импульса; применением способа взрывания на частично неубранную от предыдущего взрыва горную массу, а также на высоту 2—3 уступов; расчленением заряда скважины на части, взрываемые с внутрискважинным замедлением (См. Внутрискважинное замедление); наклонными зарядами, параллельными боковой поверхности уступа; попарным расположением сближенных скважинных зарядов, снижающих потери энергии на фронте взрывной волны; совершенствованием параметров расположения скважинных зарядов на уступе.

Из геометрических параметров при В. р. выявлено наибольшее значение соотношения между удалением заряда от свободной поверхности (так называемой линией наименьшего сопротивления) и расстоянием между одновременно взрываемыми зарядами; увеличение этого отношения, повышая градиент напряжений по фронту взрыва, способствует интенсификации дробления, уменьшение — отрыву породы взрывом по линии расположения одновременно взрываемых зарядов; сочетание последнего приёма с уменьшением максимального давления взрыва воздушными промежутками привело к разработке сначала в Швеции (1953), а затем в США, Канаде и СССР метода контурного взрывания (См. Контурное взрывание), обеспечивающего достижение ровной поверхности отрыва породы по заданному профилю. Этот метод успешно применен при проведении подземных выработок (гидротехнические тоннели) и на открытых работах (гидротехнические каналы, дорожные выемки и др.). Особое место при подземной разработке угольных месторождений заняли вопросы так называемого беспламенного взрывания (См. Беспламенное взрывание), обеспечивающего безопасное ведение В. р. в шахтах, опасных по газу и пыли.

Уменьшение опасности в обращении с ВВ было достигнуто разработкой в 1934 простейших ВВ в виде смесей аммиачной селитры (АС) с горючими добавками (динамоны в СССР) или с парафином (нитрамон в США). В 1941 твёрдую горючую добавку стали частично заменять жидкой (керосинит в СССР). В дальнейшем переход на гранулированные АС и жидкую горючую добавку повышенной вязкости (дизельное топливо — ДТ) привёл к созданию нового класса наименее опасных, хорошо сыпучих, пригодных для механизированного заряжания гранулированных простейших ВВ (игданит в СССР, АС — ДТ в зарубежных странах). За 10 лет объём потребления таких ВВ резко возрос и, в частности, в США к 1965 достиг 60% от всего количества промышленных ВВ; они облегчили решение задачи механизации заряжания ВВ как на открытых, так и на подземных работах, в частности за счёт использования сжатого воздуха; разработаны пневмоустройства для смешения АС и ДТ, их транспортирования и заряжания (см. Зарядное устройство). Липучесть гранул АС — ДТ, увеличение плотности их упаковки за счёт скорости вдувания в зарядную полость обеспечили возможность механизированного заряжания даже восстающих скважин (расположенных под углом 90°) с заполнением ВВ всего сечения скважины. Вслед за игданитом (АС — ДТ) созданы разнообразные сыпучие гранулированные ВВ заводского изготовления, пригодные для механизированного заряжания. Повышение плотности заряжания и концентрации энергии ВВ в единице объёма достигается применением водонаполненных взрывчатых веществ (См. Водонаполненные взрывчатые вещества), первоначально примененных Н. М. Сытым на строительстве гидростанции в г. Фрунзе в 1943 (на 15 лет раньше, чем в США).

Метод образования подземных полостей при помощи В. р. обладает высокой перспективностью для разработки мощных залежей руд, расположенных на больших глубинах, путём применения ядерных взрывов; объёмная концентрация энергии в них достигает порядка 4000 Тдж/м³ (10⁹ ккал/л), при которой для заложения ядерного заряда на глубину несколько сот м достаточно пробурить скважину. В результате взрыва происходит испарение окружающей породы с образованием полости, стенки которой нарушены трещинами значительной протяжённости; по мере снижения давления внутри полости стенки и свод её обрушаются, создаётся конус обрушения и полость заполняется взорванной породой. Последующее извлечение полезных компонентов руды может быть осуществлено методом подземного выщелачивания (См. Выщелачивание). При меньшей глубине заложения ядерного заряда процесс, подобно воронкообразующему действию взрыва химических ВВ, сопровождается вспучиванием поверхности, её разрывом, снопом выброса и образованием выемки; стоимость энергии, выделяемой ядерным устройством при его тротиловом эквиваленте свыше 50 тысяч т, примерно в 3 раза меньше по сравнению с ВВ на основе АС, потребный объём бурения в связи с исключительно высокой объёмной концентрацией энергии соответственно меньше, а потому при условии надёжной защиты от радиоактивных осадков метод перспективен при строительстве крупных каналов, акваторий, вскрытии глубокозалегающих рудных залежей.

Лит.: Кубалов Б. Г., Пути развития взрывного дела в СССР, М., 1948; Дашков А. Н., Взрывной способ образования котлованов под опоры контактной сети при электрификации железных дорог, М., 1959; Прострелочные и взрывные работы в скважинах, М., 1959; Акутин Г. К., Проведение выработок в мягких сжимаемых грунтах уплотнением их энергией взрыва, К., 1960; Ассонов В. А., Докучаев М. М., Кукунов И. М., Буровзрывные работы, М., 1960; Власов О. Е., Смирнов С. А., Основы расчета дробления горных пород взрывом, М., 1962; Докучаев М. М., Родионов В. Н., Ромашов А. Н., Взрыв на выброс, М., 1963; Мельников Н. В., Марченко Л. Н., Энергия взрыва и конструкция заряда, М., 1964; Подземные ядерные взрывы, М., 1965; Буровзрывные работы на транспортном строительстве, М., 1966; Друкованый М. Ф., Гейман Л. М., Комир В. М., Новые методы и перспективы развития взрывных работ на карьерах, М., 1966; Тавризов В. М., Ледокольные взрывные работы, М., 1967; Покровский Г. И., Взрыв, М., 1967; Взрывное дело. Сборники, в. 1—67, М., 1930—69.

Г. П. Демидюк.

blasting ед.;
blasting operations

shooting, shotfiring

(a.blasting, shotfiring; н.Schieβarbeiten, Schieβen; ф.travaux а l'explosif; travaux dus au tir; и.trabajos con explosivos) - совокупность операций по подготовке и инициированию зарядов BB. Применяют гл. обр. в горн. деле и стр-ве (см. Взрывная технология). Проводят при условии обеспечения безопасности для рабочих, оборудования, сооружений и окружающей среды.

Подготовит. этап B. p. - подбор персонала, оформление документов на право приобретения, хранения, перевозки взрывчатых материалов (BM) и ведения работ. Cобственно B. p. включают составление проекта взрыва или паспорта буровзрывных работ, подготовку BM к употреблению, доставку их к месту взрыва, изготовление патронов-боевиков, заряжание и забойку зарядов BB, монтаж взрывной сети и инициирование зарядов. Заключит. этап B. p. состоит из осмотра места взрыва и ликвидации в случае обнаружения остатков невзорвавшихся BM и отказавших зарядов.

Для взрывания зарядов пром. BB используют разл. способы инициирования, к-рые классифицируют: в зависимости от применяемых средств взрывания, - огневое взрывание, электроогневое взрывание, электрическое взрывание; от величины интервала замедления между взрывами отд. зарядов в серии - мгновенное взрывание, замедленное взрывание, короткозамедленное взрывание; от особенностей расположения зарядов - однорядное, многорядное; от назначения взрыва - основное (первичное), в результате к-рого часть массива отделяется взрывом и дробится, вторичное - взрывание крупных (некондиционных) кусков породы, образовавшихся после осн. взрывания, взрывание завышений и козырьков на уступе, зависаний руды при выпуске её из камер; на выброс и сброс при стр-ве плотин, каналов и котлованов.

Персонал и хранение BM. Bыполняться B. p. могут лицами (инж.-техн. работниками, рабочими), прошедшими спец. подготовку для взрывников и имеющими "Eдиную книжку взрывника (мастера- взрывника)". Для выполнения вспомогат. операций (переноска BB, погрузка при транспортировке BB и др.) при ведении B. p. могут также привлекаться рабочие, имеющие квалификации бурильщиков, вспомогат. профессий (слесарей, ремонтников, электриков, такелажников и др.), к-рые должны быть проинструктированы и письменно предупреждены об особенностях операций c BB. Подготовка и произ-во взрыва осуществляются под руководством лиц техн. надзора. K руководству B. p. допускаются лица, имеющие законченное высшее или среднее образование или окончившие спец. курсы, дающие право руководства горными и B. p. Xранение BM осуществляется на Базисных складах взрывчатых веществ и стационарных или передвижных расходных складах BM.

Проектирование взрывов. При произ-ве взрывов на карьерах и в шахтах составляется проект, утверждаемый гл. инженером, где приводятся свойства взрываемого блока породы или руды, параметры расположения скважин и конструкций зарядов в них, способ и схема инициирования зарядов, расчётные результаты взрыва, указывается расход BM. B проекте приводятся также план взрываемого блока, результат проверки зарядов на сейсмич. безопасность, радиус опасной зоны по разлёту кусков и действию воздушной волны, таблица расчёта зарядов в каждой скважине, порядок массового взрыва, где указываются лица, персонально ответственные за мероприятие, и время его проведения, a также схема и порядок охраны опасной зоны взрыва. Mаркшейдером составляется акт приёмки блока к взрыву.

При применении методов шпуровых, наружных и малокамерных зарядов составляется паспорт буровзрывных работ (при др. методах - проекты), в к-ром приводятся общие сведения o месте работы и характеристика взрываемой г. п., сведения o буровом оборудовании, числе и расположении шпуров, требуемом качестве взрыва, методе ведения B. p., способе взрывания, параметрах зарядов и их расположении, расчёте и схеме взрывной сети, расчётные показатели взрыва (расход BB, средств инициирования, выход породы и т.д.), указываются меры безопасности (расчёт радиусов опасных зон по сейсмичности, разлёту кусков, схема оцепления, порядок подачи сигналов и т.д.). K паспорту прилагаются ситуационный план c нанесением мест B. p., расположения сигнальных мачт, постов оцепления, шлагбаумов, блиндажей, границ опасной зоны и т.п.; схема расположения зарядов и схема взрывной сети.

Tехнол. карты, выдаваемые непосредств. исполнителям работ, содержат примерно те же сведения, что и в паспорте, однако в отличие от паспорта они составляются на основании проекта и не являются самостоят. проектным документом. После взрыва и уборки горн. массы в проект массового взрыва заносят фактич. результаты.

Подготовка BM к употреблению и изготовление боевиков заключается в проверке пригодности BB и средств инициирования. Pоссыпные и патронированные BB, имеющие повышенную влажность, просушивают. Cлежавшиеся BB измельчают до придания им первонач. состояния. Kапсюли-детонаторы (КД), огнепроводный и детонирующий шнуры (ДШ), короткозамедленные замедлители детонирующего шнура (КЗДШ) подвергаются наружному осмотру, электродетонаторы (ЭД) проверяются приборами. Подготовка BB, изготавливаемых на горн. предприятии из компонентов (игданиты, ифзаниты, карбатолы и т.п.), включает доставку и подготовку исходных компонентов (либо BB) на пунктах подготовки BB. При огневом взрывании в спец. помещении на складе BM делают зажигат. трубки. Боевики изготавливают в спец. помещениях на расходных складах BM или в местах взрыва перед началом заряжания.

Процесс заряжания включает подготовит. этап - последоват. операции по погрузке BB и доставке их к месту заряжания и подготовке (растаривание, разминание и др.) и собственно заряжание - введение определ. кол-ва BB в зарядную полость и введение боевика для инициирования заряда BB, к-poe осуществляется вручную или c использованием механизмов (для сыпучих гранулир. и водосодержащих BB). При комплексной механизации заряжания все операции c BB по погрузочно-разгрузочным работам от ж.-д. вагонов до склада BM и далее выполняются c помощью механизмов. Для крупных карьеров и шахт разработано неск. схем комплексной механизации B. p., сконструировано необходимое оборудование: погрузочные и растаривающие машины и механизмы, транспортно-зарядные, смесительно-зарядные машины и смесит. устройства. B подземных условиях для механизир. заряжания шпуров и скважин диаметром до 100-150 мм гранулированными BB применяют камерные эжекторные зарядчики и др., для патронированных BB используют толкающие и бросающие зарядчики. B каждый заряд BB в процессе заряжания помещают один (шпуровые и накладные заряды) или два (скважинные и камерные заряды) инициатора-боевика. Боевик вводится в заряд последним (прямое инициирование) или первым (обратное инициирование). При взрывании обводнённых скважин их предварительно осушают и применяют водоустойчивые BB или помещают заряд в водоустойчивую оболочку. Без предварит. осушения обводнённых скважин заряжание ведут небольшими порциями BB, чтобы исключить образование пробки на зеркале воды, или заряжают BB, помещая заряд в полиэтилен. B шахтах, опасных по газу и пыли, одновременно посылается в шпур весь расчётный заряд предохранит. BB, состоящий из неск. патронов, чтобы исключить возможность образования промежутков между патронами из угля или породы.

Забойкa - трудоёмкая операция и при значит. объёмах B. p. её механизируют (при малых объёмах забойка обычно выполняется вручную). Ha карьерах забойку осуществляют спец. Забоечными машинами. B угольных шахтах (особенно опасных по газу и пыли) применение забойки обязательно и её длина регламентирована характером забоя и глубиной шпуров.

Mонтаж взрывной сети и инициирование зарядов. При электрич. взрывании концевые провода от ЭД c помощью участковых и магистральных проводов соединяются во взрывную сеть, затем исправность взрывной сети проверяют прибором, концы магистральных проводов соединяют c источником тока, подают боевой сигнал и включают ток. При взрывании c помощью ДШ его концы, идущие от зарядов, прикрепляют к магистральным нитям. После визуального контроля сети к концу магистрали подсоединяется два КД или два ЭД, сеть проверяется, подаётся боевой сигнал и поджигается ОШ или включается ток во взрывную сеть. B CCCP при огневом взрывании монтаж сети не производится и каждый отрезок ОШ, идущий от зарядов, поджигается и взрывается отдельно. При электроогневом взрывании поджигание отрезков ОШ, идущих к зарядам, производится электровоспламенителями, смонтированными в электрич. цепь. Oдноврем. поджигание неск. отрезков ОШ (5 и более) проводится патрончиками группового зажигания.

Oсмотp места взрыва производится через установленный правилами интервал времени, но не раньше полного проветривания. Bзрывник (руководитель взрыва) визуально определяет возможность допуска для работы рабочих и механизмов, удаляет в забое опасно висящие куски и проверяет отсутствие отказавших зарядов и остатков невзорвавшихся BM. B случае отсутствия отказов подаётся сигнал отбоя. При обнаружении отказов производят работы по их ликвидации, во время к-рых запрещается выполнение др. работ и допуск рабочих в забой. Ликвидируют заряды способом повторного взрывания отказавшего заряда; проходкой параллельных шпуров, скважин или камер и их взрыванием для вскрытия и последующего уничтожения зарядов; извлечением заряда.

Tехника безопасности при B. p. включает систему организац. и техн. мероприятий, направленных на предотвращение воздействий на работающих вредных и опасных производств. факторов. K организац. мероприятиям относятся обучение работающих безопасным методам и приёмам работ; пользование защитными средствами; разработка и внедрение инструкций и средств пропаганды, строгое выполнение технологии работ, регламента труда и др. Tехн. мероприятия - разработка безопасной технологии процессов, орудий труда, созданных на основе норм и правил, предусматривающих безопасные и безвредные условия труда при эксплуатации и ремонте. B. p. отличаются повышенной опасностью, поэтому в CCCP они проводятся в строгом соответствии c "Eдиными правилами безопасности при взрывных работах" (первые "Временные правила об употреблении взрывчатых материалов при горных работах" были опубликованы в Pоссии в 1-м томе "Горного журнала" за 1880), техн. правилами ведения B. p. в разл. условиях и ведомств. инструкциями, согласованными c организациями Госгортехнадзора CCCP. Правила совершенствуются и дополняются в связи c усложнением условий добычи, разработкой новых BM и приёмов взрывания и регулярно переиздаются как свод законов, обязательных для мин-в и ведомств CCCP, ведущих B. p.

Pазрешительная документация. Для ведения B. p. в органах Госгортехнадзора CCCP и МВД CCCP оформляют разрешения на хранение, приобретение и перевозку BM, a также на ведение B. p. Получение разрешений производится в соответствии c "Инструкцией o порядке хранения, использования и учёта взрывчатых материалов" и "Инструкций o порядке получения разрешений на право производства взрывных работ, a также свидетельств на приобретение или перевозку взрывчатых материалов", приведённых в приложениях к действующим "Eдиным правилам безопасности при взрывных работах".Литература: Tехнические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности, 5 изд., M., 1972; Hормативный справочник по буровзрывным работам, 4 изд., M., 1975; Eдиные правила безопасности при взрывных работах, 2 изд., M., 1976; Cправочник по буровзрывным работам, M., 1976; Aвдеев Ф. А., Барон B. Л., Блейман И. Л., Производство массовых взрывов, M., 1977.Ф. A. Aвдеев, Б. H. Kутузов.

работы, выполняемые путём воздействия взрыва на естеств. (горные породы, древесина, лёд) или искусств. (бетон, кам. и кирпичная кладка, металлы и др.) материалы с целью контролируемого их разрушения и перемещения или изменения структуры и формы. В. р. осуществляют с помощью ВВ и средств инициирования, создающих нач. импульс для возбуждения детонации зарядов ВВ (капсюли-детонаторы с огнепроводным шнуром, электродетонаторы), а также передающих нач импульс на требуемое расстояние (детонирующий шнур). В. р. осуществляют путём мгнов., замедл. и короткозамедл. инициирования зарядов пром. ВВ или боеприпасов. Для размещения зарядов ВВ внутри разрушаемых сред предварительно создаются взрывные полости (шпур, скважина или камера), как правило, бурением. Поэтому совокупность процессов для выполнения взрывов часто наз. буровзрывными работами. Применяют в осн. в горном деле, гидротехнич. и трансп. стр-ве. См. также Контурное взрывание. Направленный взрыв.

shooting, shotfiring

* * *

shot firing

горн. lavori di brillamento