ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

О ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРОИЗВОДСТВУ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ И МЕТРОПОЛИТЕНОВ

ВСН 213-92

МОСКВА 1993

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРОИЗВОДСТВУ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ И МЕТРОПОЛИТЕНОВ

ВСН 213-92

Издание официальное

МОСКВА 1993

Таблица 2.2 Ориентировочные значения коэффициента Кт

Характеристика геологических условий Значение коэффициента кт Монолитные и крупноблочные вязкие грунты с отдельностями, превышающими расстояние между зарядами 0.9 Грунты, разбитые на отдельности сомкнутыми или зацементированными трещинами 0.95 Грунты трещиноватые, часть трещин—зияющие или заполнены мягкими образованиями 1.0 Сильно трещиноватые грунты: массив разбит на мелкие блоки зияющими или заполненными рыхлыми образованиями, трещинами любого залегания, кроме горизонтального 1.05 То же. при горизонтальном залегании и наличии слабых прослоек на подошве, а также мелкоблочные полускальные грунты 1.2

Таблица 2.3 Технические характеристики промышленных ВВ

Наименование ВВ Vo Плотность, г/см» Критический диаметр открытого заряда. dKp мм Нужен ли промежуточный детонатор Аммонит .Y? 6ЖВ 1.0—1.2 10—13 Нет Гр аммонит 79/21 0.9—1.0 (1.0—1,1) 50-60 Да Лкватол 65/35 водо на полненный 1.35-1.55 100-150 Да Гранулотол водонаполкенный 1.0 5-10 Да Ллюмотол водонаполнекнып и 5—10 Да Гран улит АС-4 0,8-0,85 (1.1 —1,2) 100-120 Да Гранулит АС-8 0.87-0.92 <1.0-1.1) 80-100 Да Игдакит 0.8 -0.9 <1.1-1.2) 120—160 Да Аммонит скальный 1.43-1.53 6-7 Нет Детонит М 1.0-1,3 8-Ю Нет

Примечание. В скобках указана плотность ВВ при пневмоза-ряжании.

Таблица 2.4 Коэффициент относительной работоспособности В В

ВВ е ВВ « Аммонал скальный Л? 3 0.80 Аммонит К? 6ЖВ 1,00 Аммонит скальный X* \ 0,81 Гр аммонит 1,00 Детонит М 0.82 Лияафталит 1.08 Алюмотол 0.83 Акватол 65/35 1.10 Дин а.мои AM-10 0,84 Гранулнт С-2 1,13 Акватол МГ 0,92 Гранулит М 1.13 Граиулпт АС-8 0,89 Пгланпт 1.П Аммонал водоустой- 0.91 Акнаннт ЗЛ 1.16 чивый Гранулит АС-4 0,98 Гранулотол 1.20

Расстояние а и а (см. рис. 2.1) рекомендуется принимать: а = (0,8—1,4) W, e = 0,87li^. При расположении скважин по квадратной сетке a = e=W.

Перебур l_ntp принимается (10— 15)d; длина забойки (20—25) d.

Вес заряда Q (кг) определяют по формуле:

Q = q₀WaH,    (2.4)

где <?о—удельный заряд ВВ, кг/м³; //—высота уступа, м.

Для наклонных скважин их длина L, м:

L =

Н

sin а

+ /

пер*

(2.5)

где а—угол наклона скважины к горизонту, град. Для этого случая величина ЛНС— U?_liaif

ил к ™“

53/С_Т</1 /~ Ус sin а У еу

(2.6)

2.10. Метод котловых зарядов заключается в размещении заряда ВВ в полости (котле), образованной путем простре-дивания малыми зарядами» и применяется при наличии больших сопротивлений по подошве СПГ1 (рис. 2.2).

Вес прострелочного заряда Q_nr (кг):

п __2_

П_ПрУо *

где Q—вес основного заряда, кг; П_Пр—показатель м³/кг (табл. 2.5); у₀—iплотность ВВ заряда, кг/м³.

(2.7)

простреливаемое™,

II

Таблица 2.5 Ориентировочные значения показателя простреливаемости Плр (по данным быв. треста «Союэвзрыепромэ)

Неныеыованке грунта Категория грунта по ёНиПу Показатель прострелк-ваемости ИЯр грунта, м*/кг Глина пластичная моренная 11 0.9—1.4 Глина черная III 0.4—0,6 Глина моренная III 0,22—0,53 Глина желто-бурая жирная III 0.22-0.27 Глина темно-красная жирная ш 0.17-0,25 Мергель мягкий трещиноватый IV 0.1-0.17 Мергель мягкий сильно трещиноватый IV 0.18—0,28 Глина ломовая темно-синяя IV 0.1—0.15 Суглинок тяжелый, глина песчанистая IV 0.07—0.19 Мел мягкий, известняк-ракушечник V 0.035—0.065 Мергель средней крепости, доломит мергелистый, известняк мягкий сильно трещиноватый V—VI Около 0.02; большое рассеивание значений Гипс плотный, мелкозернистый, сланцы глинистые крепкие, гранит сильно трещиноватый, фосфориты средней крепости, силициты. известняки средней трещиноватости VI—VIII 0.003-0.015 Гранит средней трещиноватости, кварциты плотные железистые, кварциты плотные серые, .апатито-нефелиновая руда, известняк плотный, змеевики с включением асбеста, песчаник, доломит VII—IX 0.002—0.01 Роговики, скарны, мрамор, граннтоид, кремень пластовый, известняки крепкие, гранит крупнозернистый и среднезернистый, фосфориты крепкие, доломит крепкий X 1 > 0.0002— 0.005

Величина котлового заряда Q*. кг:

Q_K=V_PW7³.    (2.8)

где <7_Р—расчетный удельный заряд ВВ для зарядов нормального рыхления. кг/м³.

Рекомендуется принимать:

№= (0,6—0,9)/У,

где //—глубина заложеиия заряда, м.

При расположении котловых зарядов по схеме рис. 2.2 рекомендуются следующие параметры:

а = (1,0-1,5) W; в = (0,85-1,0) U?'.

2.11. Метод малокамерных зарядов состоит во взрывании зарядов, помещенных в горизонтальные или пологие выработки-рукава (рис. 2.3) сечением до 0,5X0,5 м, и применяется при небольших объемах ВР, где использование других методов ВР затруднено или невозможно.

Рис. 2.2. Схема котлового заряда

Длина рукава должна составлять (0,5—0,9) высоты уступа, но не более 5 м, а высота уступа—не более 8 м. Расстояние между центрами зарядов принимают в пределах 1 — 1,4 длины рукава. Величина малокамерного заряда Q, кг

Q = q_vW\    (2.10)

где W—Л НС. условно принимается равной длине рукава, м; q_p—расчетный удельный заряд ВВ, кг/м³.

2.12. Для взрывания зарядов при выполнении ВР применяют следующие способы взрывания: огневой, электроогне-вой, электрический, с использованием детонирующего шнура (ДШ).

ЕПБ при ВР запрещают применение огневого способа взрывания при проходке вертикальных и наклонных выработок с углом падения более 30°, в выработках, опасных по газу и пыли, а также в местах, где своевременный отход взрывников в укрытие затруднен.

Электроогневой способ взрывания более безопасен, чем огневой, и его можно применять при проходке вертикальных и наклонных выработок.

Электрический способ взрывания является основным при ВР на строительстве тоннелей. Но при этом способе необходимо вести тщательный контроль на местах ведения ВР за наличием и величиной блуждающих токов.

13

Взрывание детонирующим шнуром применяют чаще всего для одновременного взрывания большого числа зарядов и во всех случаях, когда по условиям безопасности нельзя применять электрический способ, например при наличии блуждающих токов.

Особенности технологии выполнения взрывания различными способами изложены в разделе 4.

2.13.    При шпуровом методе ВР для определения глубины комплекта шпуров вначале рекомендуется назначить величину заходки, которая должна учитывать степень устойчивости кровли выработки, обнажаемой за один цикл. Чем меньше крепость грунта, выше степень его трещиноватости и больше поперечные размеры выработки (особенно ее пролет), тем меньшей должна быть глубина заходки. Рекомендуется назначать глубину заходки 1—2,0 м для выработок сечением до 20- 30 м², 1,5-3,0 м—для выработок сечением более 30 м².

2.14.    По принятой глубине заходки /_зах и коэффициенту использования шпуров г\ определяют глубину комплекта шнуров 1_К—расстояние от плоскости забоя выработки до параллельной плоскости, в которой заканчиваются бурением все шпуры, кроме врубовых

1. = —- (2.11)

Коэффициент использования шпуров предварительно можно принимать равным 0,75—0,8 при обычном взрывании и 0,85—0,0 при контурном взрывании.

2.15.    По заданным геологическим условиям выбирают тип ВБ, руководствуясь следующими соображениями.

Непредохранительные ВВ повышенной мощности и мощные мри обычном взрывании рекомендуются в особо крепких, крепких монолитных и слабо трещиноватых скальных грунтах (/>10—12) для зарядов всех шпуров. В тех же грунтах, но трещиноватых и сильно трещиноватых, а также монолитных и в слабо трещиноватых грунтах средней крепости (/=6- 8) эти ВВ рекомендуются для зарядов только врубовых шпуров. При контурном взрывании эти В В рекомендуются в особо крепких и крепких монолитных и слабо трещиноватых грунтах для зарядов только врубовых шпуров. В тех же грунтах, но трещиноватых и сильно трещиноватых, а также в монолитных и слабо трещиноватых грунтах средней крепости указанные ВВ рекомендуются только для донных зарядов контурных шпуров.

14

Непредохранительные ВВ средней мощности при обычном взрывании рекомендуются в трещиноватых и сильно трещиноватых особо крепких и крепких грунтах, а также в монолитных и слабо трещиноватых грунтах средней крепости для зарядов отбойных (вспомогательных и контурных) шпуров; в сильно трещиноватых грунтах средней крепости, а также в слабых скальных и полускальных грунтах (/<4) для зарядов всех шпуров. При контурном взрывании эти ВВ рекомендуются в любых скальных грунтах только для зарядов отбойных вспомогательных шпуров; в трещиноватых и сильно трещиноватых грунтах средней крепости, а также в слабых скальных и полускальных грунтах—только для донных зарядов контурных шпуров.

Предохранительные ВВ, имеющие пониженную мощность, рекомендуются, помимо своего прямого назначения в шахтах, опасных по газу или пыли, для применения при контурном взрывании для зарядов контурных шнуров (кроме донной части этих зарядов).

2.16. Удельный заряд ВВ <70, кг/м³ при наличии достаточных сведений о структуре горного массива и технологии выполнения ВР может быть определен:

для выработок с одной плоскостью обнажения забоя, площадь сечения которых меньше 15—20 м², по формуле проф. П. Я. Таранова

?о=0.4(у^-4-)²-£-.    (2.12)

для выработок с одной плоскостью обнажения забоя сечением более 20 м² по формуле ЦНИИСа

<?«“ (0.3//+ сКе'Уы,    (2.13)

где /—коэффициент крепости грунта по М. М. Протодьяконову; S—площадь сечения выработки, м²; К'—коэффициент, учитывающий дополнительный расход ВВ для более мелкого дробления грунта: в выработках сечением до 15 м² К'—1,2—1,3, при большем сечении (до 20 м²) /('« — I—1,1; е'—коэффициент относительной работоспособности ВВ.

где Р—работоспособность принятого ВВ, см³; с—коэффициент, учитывающий влияние диаметра патрона шпурового заряда (табл. 2.6); К—коэффициент, учитывающий влияние принятой глубины комплекта шпуров (табл. 2.7); е—коэффициент относительной работоспособности ВВ (см. табл. 2.4); 4^х—коэффициент плотности заряжания (табл. 2.8); и>—коэффициент. учитывающий трещиноватость и характер напластования грунтов (табл. 2.9).

15

Разработаны ордена Октябрьской .революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (НИИТСом)—канд. техн. наук Кононов В. М. и докт. техн. наук Меркни В. Е. при участии Московского горного института—докт. техн. наук Крюков Г. М. и канд. техн. наук Панкратенко А. И., Московского института инженеров железнодорожного транспорта—проф. Туренский Н. Г., Управления строительства «Мосметрострой»—инж. Мацкевич А. И.

Внесены ордена Октябрьской революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства.

Подготовлены к утверждению отделом научно-технического развития Государственной корпорации «Трансстрой».

Согласованы Управлением горного надзора и военизированных горноспасательных частей.

Редактор Р. И. КУНАВИНА

© Проектный конструкторско-технологический ннстнтуг транспортного строительства, 1903

ПРЕДИСЛОВИЕ

Технические указания разработаны а развитие глав СНиП по производству и приемке работ при строительстве (СНлП 111-44 -77) и проектировании (СНиП II-44—78) тоннелей, а также в развитие «Единых правил безопасности при взрывных работах».

Указания предназначены для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и производством взрывных работ при строительстве тоннелей и метрополитенов.

Указания содержат рекомендации по проектированию и производству взрывных работ при строительстве тоннелей, шахтных стволов, штолен и других горных выработок, в том числе работ, выполняемых на дневной поверхности.

В Указаниях содержатся специфические требования по контурному взрыванию, технике безопасности, а также рекомендации по безопасным методам взрывания, хранению, учету и транспортированию взрывчатых материалов.

Отдельные положения Технических указаний базируются на результатах научных исследований НИИТСа, МГИ, МИИТа, институтов «Оргэнергострой», «Гидроспецпроект». ИФЗ им. О. Ю. Шмидта, И ГД им. А. А. Скочинского и других, прошедших опытную проверку в производственных условиях.

Технические указания издаются впервые. Замечания и предложения просьба направлять по адресу: 129329, г. Москва, ул. Кольская, 1. НИИ транспортного строительства.

СОКРАЩЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ УКАЗАНИЯХ

БВР—буровзрывные работы ВР—взрывные работы ВМ—взрывчатые материалы ВВ—взрывчатые вещества СИ-—средства инициирования СВ—средства взрывания ЭД—электродетонатор

ЭДКЗ—электродетонатор короткозамедленного действия

ЭДЗД—электродетонатор замедленного действия

КЗВ—короткозамедленное взрывание

КД—капсюль-детонатор

ОШ—огнепроводный шнур

ДШ—детонирующий шнур

КЗДШ—пиротехническое реле для короткозамедленного взрывания детонирующего шнура ЛИС—линия наименьшего сопротивления ЕПБ ВР—Единые правила безопасности при взрывных работах

КИШ—коэффициент использования шпура

СПП—сопротивление по подошве уступа

МВКВД—межведомственная комиссия по взрывному делу

РГТИ—районная горно-техническая инспекция

ЕКВ—единая книжка взрывника

ППСМ—способ взрывной разработки с созданием полостей, частично заполненных подвижным слоем из мелкодисперсной породы и располагаемых по контуру выработки или на врубовой части забоя.

ПРК—подземные раздаточные скважины УПХ—участковый пункт хранения.

	Ведомственные строительные
Государственная	нормы
		ВСН 213-92
корпорация	Технические указания по просктнро-
«Трансстрой*	ванию и производству взрывных работ при строительстве тоннелей и
	метрополитенов

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Перед началом взрывных работ все предприятия (организации), осуществляющие эти работы, должны иметь: документацию на разрешение производства взрывных работ, хранение, приобретение и перевозку ВМ; проектную документацию (паспорт, проекты ВР), утвержденную в установленном порядке; склады ВМ; специально оборудованный транспорт для перевозки ВМ; персонал для руководства и производства взрывных работ, а также персонал для склада ВМ.

1.2.    При проведении взрывных работ разрешается применять ВМ, на которые имеются ГОСТы и ТУ, журнальные постановления бывш. Госпроматомнадзора СССР на допуск нового типа ВМ к применению и «Краткое руководство (инструкцию) по применению ВМ».

Машины, механизмы, приборы и приспособлении, применяемые при производстве взрывных работ, разрешается допускать к работе при наличии на них разрешения органов бывш. Госпроматомнадзора СССР и инструкции по эксплуатации.

1.3.    Перед началом производства взрывных работ по предприятию (организации) должны издаваться соответствующие приказы, в которых должны быть назначены лица по общему руководству и контролю за ведением взрывных работ, персонально ответственные за безопасную организацию и производство взрывных работ, сохранность ВМ, ил-расход по назначению, хранение, использование, учет и доставку ВМ к месту работ.

1.4.    ВМ, приборы взрывании и контроля следует применять в соответствии с рекомендациями ЕПБ BP и «Перечня рекомендуемых промышленных ВМ, приборов взрывания и контроля» (приложение I).

1.5.    В зависимости от условий надлежит применять ВВ, рекомендуемые Перечнем ВВ (см. приложение I). Запрещается использовать в подземных условиях ВМ, предназначенные для применения на дневной поверхности.

Ассортимент ВМ для предприятия должен включать по возможности минимум наименований.

1.6.    Операции по подготовке ВМ к работе проводятся в соответствии с требованиями ЕПБ ВР и специальными инструкциями по маркировке ЭД и КД, предварительному монтажу, применению ВМ и др.

В случае отсутствия заводской маркировки ЭД производится их нумерация на предприятиях (приложение 2).

1.7.    Все ВМ, выдаваемые в работу взрывнику, должны быть промаркированы специальным шифром и зарегистрированы на складе ВМ (см. раздел 7 и приложение 2). Запрещается выдавать ВМ взрывникам, не отчитавшимся за ранее полученные ВМ.

1.8.    При получении ВМ на базисный склад предприятия они должны подвергнуться испытаниям с целью определения их пригодности к употреблению. Испытания должны проводиться также по окончании гарантийного срока годности и при возникновении сомнений в качестве ВМ. ВМ, непригодные к дальнейшему использованию, должны быть уничтожены в порядке, определенном ЕПБ ВР и Инструкцией предприятия.

1.9.    Запрещается уничтожать в забое подземных выработок ВМ с обнаруженными в процессе заряжания дефектами. Такие ВМ должны быть сданы на расходный склад.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Методы и основные параметры взрывных работ при проведении горизонтальных выработок

2.1. Взрывные работы при строительстве тоннелей должны обеспечивать:

получение выработки требуемой формы и размеров с минимальными отклонениями от проектного контура; достижение максимально возможного КИШ;

б

максимальную сохранность горного массива вокруг горной выработки, а также сохранность временной крепи н обделки;

оптимальную кусковатость и удобное для механизированной погрузки расположение взорванной горной массы, при которых обеспечивается максимальная производительность погрузочных средств.

2.2.    Взрывные работы при сооружении тоннелей и метрополитенов закрытым способом, а также при проходке шахтных стволов и прнтоннельных сооружений производятся по паспортам БВР, а вблизи коммуникаций, линий метрополитенов и других наземных и подземных сооружений, водных преград, геологических разломов, в искусственно замороженных грунтах и вблизи других охранных зон осуществляются по проектам, которые должны быть согласованы с РГТИ.

Взрывные работы в населенных пунктах при разрушении зданий, сооружений и металлических конструкций, при взрывании скважинных, подводных зарядов и взрывании на выброс производятся по проектам.

Массовые взрывы в подземных условиях осуществляются в соответствии с проектом и типовой инструкцией по организации массовых взрывов, утвержденной управлением строительства и согласованной с РГТИ.

2.3.    Назначение основных параметров паспорта ВР осуществляется в следующей последовательности:

определяются параметры ВР для опытных взрывов, которые выполняются по паспорту опытного взрывания;

проведение опытных взрывов с целью корректировки параметров ВР;

оформление паспорта ВР.

2.4.    К основным параметрам ВР, необходимым для составления временного паспорта опытных взрывов, относятся: метод ВР, способ взрывания, глубина комплекта шпуров, тип ВВ, вес ВВ, приходящегося па 1 м длины шпура (концентрация ВВ по длине шпура), удельный заряд ВВ, величина заряда ВВ в шпурах или скважинах, число зарядов, тип вруба.

25. Рекомендуется следующая последовательность назначения основных параметров взрывных работ:

выбор метода взрывных работ и способа взрывания зарядов;

определение глубины комплекта шпуров;

выбор типа ВВ;

7

определение удельного заряда ВВ;

выбор конструкции заряда, определение веса ВВ, приходящегося на 1 м длины шпура, и величины заряда ВВ;

определение числа шпуров или скважин.

2.6.    Назначенные параметры должны быть оценены с точки зрения влияния ВР на окружающий горный массив. При неудовлетворительных показателях должны быть назначены другие основные параметры ВР с последующей аналогичной оценкой.

2.7.    При строительстве метрополитенов и тоннелей наиболее распространены методы шпуровых и скважинных зарядов. В подземных условиях основным методом является метод шпуровых зарядов. Метод скважинных зарядов при строительстве тоннелей и метрополитенов применяется при взрывании на дневной поверхности, при сооружении порталов горных тоннелей, подъездных путей к ним, при рыхлении мерзлых грунтов и при проходке подземных выработок большого сечения по частям.

При производстве ВР на дневной поверхности, кроме того, могут применяться методы котловых и малокамерных зарядов.

2.8.    Для дробления негабаритных кусков грунта, бетона, железобетона возможно применение метода наружных зарядов. Заряд при этом методе размещают на поверхности взрываемого объекта и прикрывают забоечным материалом, толщина которого должна быть не менее одной-двух толщин заряда.

Вес наружного заряда Q (кг) определяется по формуле:

Q=q*V,    (2.1)

где 9и—удельный расход ВВ на дробление материала, принимаемый для грунта в пределах 1.5—3 кг/м⁸; V—объем куска, м⁸.

Метод наружных зарядов применяют н при перебивании предметов удлиненной формы (брус, рельс, бревно и т. п.). В этом случае вес заряда (г) равен:

Q=q_uS.    (2.2)

где 9ц—удельный заряд на перебивание, r/см²; принимают по табл. 2.1 для аммонита К? 6ЖВ; S—площадь поперечного сечения перебиваемого предмета, см².

2.9.    При методе скважинных зарядов применяют вертикальные или наклонные скважины.

Таблица 2.1

Удельный расход В В при перебивании предметов удлиненной формы

Материал дн. г/см* Материал сн. г/см* Мягкое дерево (осина. Вязкое дерево (вяз, ка- ольха): рагач, берест): сухое 1.0-1.2 сухое 1.9-2.4 сырое /.3-1,4 сырое 2,6—3.4 Дерево средней крепо* Сталь: сти (сосна, ель): хрупкая каленая 18—20 сухое 1.1-1, з вязкая 22—25 сырое 1,6-1,8 Чугун: серый Твердое дерево (дуб, ясень, береза, листвен- 12—14 ница и др.): белый 15-J7 сухое 1.7-2,2 сырое 2,4—3,2

Величину ЛНС— W (м) (рис. 2.1) следует определять по формуле:

W = 53    (2.3)

где К_т—коэффициент, зависящий от трещиноватости грунта (табл. 2.2); d—диаметр заряда, принимаемый равным диаметру скважины, м; у„— плотность ВВ скважинного заряда, г/см³ (табл. 2.3); е—коэффициент относительной работоспособности ВВ (табл. 2.4); у—объемный вес грунта. Г/ см³.

Рис. 2.1. Параметры расположения шпуровых (скважинных) зарядов в уступе:

а—вертикальные заряди; б—наклонные заряды; /₅—забоЛка; /j—заряд; /j—перебур; L—длина скважины