Взрывные работы

ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ (а. blasting, shotfiring; н. Schießarbeiten, Schießen; ф. travaux а l'explosif; travaux dus au tir; и. trabajos соn explosivos) — совокупность операций по подготовке и инициированию зарядов взрывчатого вещества. Применяют главным образом в горном деле и строительстве (см. взрывная технология). Проводят при условии обеспечения безопасности для рабочих, оборудования, сооружений и окружающей среды.

Подготовительный этап взрывных работ — подбор персонала, оформление документов на право приобретения, хранения, перевозки взрывчатых материалов (BM) и ведения работ. Собственно взрывные работы включают составление проекта взрыва или паспорта буровзрывных работ, подготовку BM к употреблению, доставку их к месту взрыва, изготовление патронов-боевиков, заряжание и забойку зарядов взрывчатых веществ, монтаж взрывной сети и инициирование зарядов. Заключительный этап взрывных работ состоит из осмотра места взрыва и ликвидации в случае обнаружения остатков невзорвавшихся BM и отказавших зарядов.

Для взрывания зарядов промышленных взрывчатых веществ используют различных способы инициирования, которые классифицируют: в зависимости от применяемых средств взрывания, — огневое взрывание, электроогневое взрывание, электрическое взрывание; от величины интервала замедления между взрывами отдельных зарядов в серии — мгновенное взрывание, замедленное взрывание, короткозамедленное взрывание; от особенностей расположения зарядов — однорядное, многорядное; от назначения взрыва — основное (первичное), в результате которого часть массива отделяется взрывом и дробится, вторичное — взрывание крупных (некондиционных) кусков породы, образовавшихся после основного взрывания, взрывание завышений и козырьков на уступе, зависаний руды при выпуске её из камер; на выброс и сброс при строительстве плотин, каналов и котлованов.

Персонал и хранение BM. Выполняться взрывные работы могут лицами (инженерно-техническими работниками, рабочими), прошедшими специальную подготовку для взрывников и имеющими "Единую книжку взрывника (мастера-взрывника)". Для выполнения вспомогательных операций (переноска взрывчатых, погрузка при транспортировке взрывчатых веществ и др.) при ведении взрывных работ могут также привлекаться рабочие, имеющие квалификации бурильщиков, вспомогательных профессий (слесарей, ремонтников, электриков, такелажников и др.), которые должны быть проинструктированы и письменно предупреждены об особенностях операций с взрывчатыми веществами. Подготовка и производство взрыва осуществляются под руководством лиц технического надзора. К руководству взрывных работ допускаются лица, имеющие законченное высшее или среднее образование или окончившие специальные курсы, дающие право руководства горными и взрывными работами. Хранение BM осуществляется на базисных складах взрывчатых веществ и стационарных или передвижных расходных складах BM.

Проектирование взрывов. При производстве взрывов на карьерах и в шахтах составляется проект, утверждаемый главным 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. В проекте приводятся также план взрываемого блока, результат проверки зарядов на сейсмическую 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, а также схема и порядок охраны опасной зоны взрыва. Маркшейдером составляется акт приёмки блока к взрыву.

При применении методов шпуровых, наружных и малокамерных зарядов составляется паспорт буровзрывных работ (при других методах — проекты), в котором приводятся общие сведения о месте работы и характеристика взрываемой горной породы, сведения о буровом оборудовании, числе и расположении шпуров, требуемом качестве взрыва, методе ведения взрывных работ, способе взрывания, параметрах зарядов и их расположении, расчёте и схеме взрывной сети, расчётные показатели взрыва (расход взрывчатых веществ, 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.). К паспорту прилагаются ситуационный план с нанесением мест взрывных работ, расположения сигнальных мачт, постов оцепления, шлагбаумов, блиндажей, границ опасной зоны и т.п.; схема расположения зарядов и схема взрывной сети.

Технологические карты, выдаваемые непосредственным исполнителям работ, содержат примерно те же сведения, что и в паспорте, однако в отличие от паспорта они составляются на основании проекта и не являются самостоятельным проектным документом. После взрыва и уборки горной массы в проект массового взрыва заносят фактические результаты.

Подготовка BM к употреблению и изготовление боевиков заключается в проверке пригодности взрывчатого вещества и средств инициирования. Россыпные и патронированные взрывчатые вещества, имеющие повышенную влажность, просушивают. Слежавшиеся взрывчатые вещества измельчают до придания им первоначального состояния. Капсюли-детонаторы (КД), огнепроводный и детонирующий шнуры (ДШ), короткозамедленные замедлители детонирующего шнура (КЗДШ) подвергаются наружному осмотру, электродетонаторы (ЭД) проверяются приборами. Подготовка взрывчатых веществ, изготавливаемых на горном предприятии из компонентов (игданиты, ифзаниты, карбатолы и т.п.), включает доставку и подготовку исходных компонентов (либо взрывчатых веществ) на пунктах подготовки взрывчатых веществ. При огневом взрывании в специальном помещении на складе BM делают зажигательные трубки. Боевики изготавливают в специальных помещениях на расходных складах BM или в местах взрыва перед началом заряжания.

Процесс заряжания включает подготовительный этап — последовательные операции по погрузке взрывчатых веществ и доставке их к месту заряжания и подготовке (растаривание, разминание и др.) и собственно заряжание — введение определенного количества взрывчатого вещества в зарядную полость и введение боевика для инициирования заряда взрывчатого вещества, которое осуществляется вручную или с использованием механизмов (для сыпучих гранулированных и водосодержащих взрывчатых веществ). При комплексной механизации заряжания все операции с взрывчатыми веществами по погрузочно-разгрузочным работам от железнодорожных вагонов до склада BM и далее выполняются с помощью механизмов. Для крупных карьеров и шахт разработано несколько схем комплексной механизации взрывных работ, сконструировано необходимое оборудование: погрузочные и растаривающие машины и механизмы, транспортно-зарядные, смесительно-зарядные машины и смесительные устройства. В подземных условиях для механизированного заряжания шпуров и скважин диаметром до 100-150 мм гранулированными взрывчатыми веществами применяют камерные эжекторные зарядчики и др., для патронированных взрывчатых веществ используют толкающие и бросающие зарядчики. В каждый заряд взрывчатого вещества 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 взрывчатые вещества или помещают заряд в водоустойчивую оболочку. Без предварительного осушения обводнённых скважин заряжание ведут небольшими порциями взрывчатых веществ, чтобы исключить образование пробки на зеркале воды, или заряжают взрывчатые вещества, помещая заряд в полиэтилен. В шахтах, опасных по газу и пыли, одновременно посылается в шпур весь расчётный заряд предохранительного взрывчатого вещества, состоящий из несколько патронов, чтобы исключить возможность образования промежутков между патронами из угля или породы.

Забойка — трудоёмкая операция и при значительных объёмах взрывных работ её механизируют (при малых объёмах забойка обычно выполняется вручную). На карьерах забойку осуществляют специальными забоечными машинами. В угольных шахтах (особенно опасных по газу и пыли) применение забойки обязательно и её длина регламентирована характером забоя и глубиной шпуров.

Монтаж взрывной сети и инициирование зарядов. При электрическом взрывании концевые провода от ЭД с помощью участковых и магистральных проводов соединяются во взрывную сеть, затем исправность взрывной сети проверяют прибором, концы магистральных проводов соединяют с источником тока, подают боевой сигнал и включают ток. При взрывании с 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. В 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 электрическую цепь. Одновременно поджигание нескольких отрезков ОШ (5 и более) проводится патрончиками группового зажигания.

Осмотр места взрыва производится через установленный правилами интервал времени, но не раньше полного проветривания. Взрывник (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. В случае отсутствия отказов подаётся сигнал отбоя. При обнаружении отказов производят работы по их ликвидации, во время которых запрещается выполнение других 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.

Техника безопасности при взрывных работах включает систему организационных и технических мероприятий, направленных на предотвращение воздействий на работающих вредных и опасных производственных факторов. К организационным 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. Технические мероприятия — разработка безопасной технологии процессов, орудий труда, созданных на основе норм и правил, предусматривающих безопасные и безвредные условия труда при эксплуатации и ремонте. Взрывные работы отличаются повышенной опасностью, поэтому в CCCP они проводятся в строгом соответствии с "Едиными правилами безопасности при взрывных работах" (первые "Временные правила об употреблении взрывчатых материалов при горных работах" были опубликованы в России в 1-м томе "Горного журнала" за 1880), техническими правилами ведения взрывных работ в различных условиях и ведомственными инструкциями, согласованными с организациями Госгортехнадзора CCCP. Правила совершенствуются и дополняются в связи с усложнением условий добычи, разработкой новых BM и приёмов взрывания и регулярно переиздаются как свод законов, обязательных для министерств и ведомств CCCP, ведущих взрывные работы.

Разрешительная документация. Для ведения взрывных работ в органах Госгортехнадзора CCCP и МВД CCCP оформляют разрешения на хранение, приобретение и перевозку BM, а также на ведение взрывных работ. Получение разрешений производится в соответствии с "Инструкцией о порядке хранения, использования и учёта взрывчатых материалов" и "Инструкций о порядке получения разрешений на право производства взрывных работ, а также свидетельств на приобретение или перевозку взрывчатых материалов", приведённых в приложениях к действующим "Единым правилам безопасности при взрывных работах".