Схемы обрушения неустойчивых массивов. Взрывные работы в сельском хозяйстве. Технология бурения и заряжания. Особенности валки зданий и башен, меры безопасности. Взрывание бетонных и железобетонных конструкций, доменных и мартеновских печей, миксеров.
Аннотация к работе
Это объясняется тем, что выделяемая при взрыве мощность огромна, поэтому взрывные работы наиболее широко применяются для разрушения крепких горных пород и перемещения огромных масс на относительно небольшие расстояния. Колоссальное давление, развиваемое при взрыве, позволяет использовать взрывные технологии в таких областях промышленности, как упрочнение поверхности металлов, а также сварки различных материалов, соединение которых другими способами пока что невозможно. При этом применяют взрывы: на рыхление с последующей выемкой грунта экскаваторами; на выброс - для образования первоначальной прорези, расширение которой производится водным потоком; на выброс и рыхление - для образования первоначальной прорези и облегчения размыва остальной части перемычки; на полный выброс небольших по протяженности перемычек. При взрывании на выброс осевой прорези в перемычках, если глубина прорези не превышает 4 м, следует применять вертикальные скважинные заряды выброса, расположенные в один ряд по оси прорези. Посадка насыпей на болотах, когда вначале взрывом разрушается и удаляется плотный верхний слой болота до отсыпки насыпи, а затем взрывом удаляется слой торфа между насыпью и твердым дном.
План
План расположения подлежащих защите от воздействия взрыва сооружений и коммуникаций.
При взрывном дроблении бетонных конструкций в первую очередь требуется выбрать метод работ. Если мощность бетонного массива в наименьшем измерении не достигает 5 м, применяют метод шпуровых зарядов, при мощности 5 м. и более - метод скважинных зарядов, при наличии в мощных бетонных сооружениях зарядных камер - метод сосредоточенных зарядов.
В случае, если уборку взорванного блока намечено выполнять с помощью крана, его раскалывают на транспортабельные куски. Для этого в зависимость от мощности крана и транспортных средств определяют массу транспортабельного куска и путем его деления на плотность данного бетона (плотность бетона изменяется в пределах 2,2 - 2,5 т/мі в зависимости от пористости бетона и плотности заполнителя) определяют требуемый объем куска. После этого по блоку намечаются линии, по которым располагают шпуры.
При проектировании разрушения железобетонных конструкций взрыв рассчитывается на выбивание бетона из арматуры с последующим разрезанием ее автогенном или другими средствами. Для сокращения таких работ до минимума железобетонные конструкции разделяют на блоки транспортабельных размеров. В качестве ВВ выбирают наиболее бризантные: скальный аммонит, детонит и т.п.
Поскольку разделка бетонных и железобетонных конструкций в большинстве случаев выполняется на территории действующих предприятий, на стройплощадке или вблизи жилья, в проекте должны быть детально разработаны меры безопасности. Кроме ситуационного плана с нанесением охраняемых объектов и постов оцепления, здесь должны быть предусмотрены укрытия от разлета осколков и воздушной волны.
Взрывание фундамента. Фундаменты, как правила, заглублены на определенную глубину в почву. Кроме того, взрываемые фундаменты часто расположены в зданиях (цехах), иногда среди действующих машин. Вследствие этого буровзрывным работам должны предшествовать подготовительные работы по проходке траншеи вдоль одной из сторон фундамента на всю глубину его заложения, устройстве укрытия от разлета осколков и действия взрывной волны. В остальном разделка фундамента и других бетонных конструкций мало различаются. При изыскании выясняются те же вопросы с добавлением сведений о глубине заложений фундамента и категории окружающего грунта. На чертежах дополнительно должна быть показана траншея, пройденная с одной из сторон фундамента. В качестве заряда используют три нитки ДШ. В остальном параметры буровзрывных работ для разрушения фундаментов и других бетонных конструкций те же.
Взрывные работы при ремонте доменных печей.
Доменная печь - большая металлургическая, вертикально расположенная печь шахтного типа для выплавки чугуна и ферросплавов из железорудного сырья. Доменная печь состоит из пяти конструктивных элементов: верхней цилиндрической части - колошника, необходимого для загрузки и эффективного распределения шихты в печи; самой большой по высоте расширяющейся конической части - шахты, в которой происходят процессы нагрева материалов и восстановления железа из оксидов; самой широкой цилиндрической части - распара, в котором происходят процессы размягчения и плавления восстановленного железа; суживающейся конической части - заплечиков, где образуется восстановительный газ - монооксид углерода; цилиндрической части - горна, служащего для накопления жидких продуктов доменного процесса - чугуна и шлака.
IMG_fdc15637-317c-4a6a-9ba5-4d772c4ea2df
Рис. 3 - Устройство доменной печи: 1. Горячее дутье; 2. Зона плавления (заплечики и горн); 3. Зона восстановления FEO (распар); 4. Зона восстановления Fe2O3 (шахта); 5. Зона предварительного нагрева (колошник); 6. Загрузка железорудных материалов, известняка и кокса; 7. Доменный газ; 8. Столб железорудных материалов, известняка и кокса; 9. Выпуск шлака; 10. Выпуск жидкого чугуна; 11. Сбор отходящих газов
Поскольку взрывные работы приходится вести практически во всех частях доменной печи, следует рассмотреть их подробно.
Обрушение настыли.
Горн состоит из лещади нижнего горна, или металлоприемника, и верхнего горна. Лещадь представляет собой многослойную огнеупорную кладку в основании горна. Она все время находится под воздействием жидкого металла, который постепенно проникает в нее, образуя «козел», подлежащий разработке взрывным способом. При ремонте печи «козел» выпускают в жидком виде или, при невозможности этого разрушают взрывным способом.
В процессе работы печи образующиеся в нижней части шахты и в основании газоотводов под колошником настыли удаляются с применением взрывных работ.
Во время капитальных ремонтов доменных печей взрывным способом обрушают огнеупорную кладку шахты и разделывают металлический «козел» в горне печи. В последние годы разработаны эффективные методы выпуска «козла» в жидком виде и взрывную разделку практикуют все реже.
Обрушение огнеупорной кладки шахты и распора, при капитальном ремонте печи производят с помощью взрывных работ, выполняемых в соответствии с технорабочим проектом по одному из вариантов: при плоских закладных холодильниках без выступающих фланцев заряды помещают в трубки холодильников; при других видах холодильников кладку разбуривают шпурами.
В проекте должен быть предусмотрен следующий комплекс подготовительных работ: обрушение и удаление настылей; образование проемов в нижней части печи для удаления через них шихты и боя кирпича; удаление большого и малого конусов; ограждение воздушных и водяных трубопроводов стальными листами; закрепление стальных листов у перил кольцевых площадок против взрываемых шпуров; обрезка амбразур термопар и штуцеров для забора проб газа.
Если заряды располагают в холодильниках, то проведение взрывных работ следует предусматривать в два этапа: сначала на высоте расположения двух или трех верхних холодильников, а затем, после уборки обрушенной в первом этапе работ кладки, - в нижней зоне, до распара включительно.
При подготовке холодильников к заряжанию автогенном обрезают наружные части трубок, а затем с помощью легкого перфоратора и метрового бура разбуривают трубки, подлежащие заряжанию, для очистки их от коррозии. Порядок взрывания рядов холодильников следует принимать снизу вверх (третий, второй и первый ряды). При этом число одновременно взрываемых холодильников в ряду следует определять в зависимости от температуры в трубках.
По окончанию взрывных работ первого этапа и разгрузке печи от кирпичного боя в том же порядке выполняются работы второго этапа, начиная с холодильников распара вверх до обрушенной в первом этапе зоны.
В процессе работы доменной печи жидкий чугун постепенно разрушает огнеупорную кладку лещади и проникает в нее. Разрушив кладку лещади, чугун может проникнуть и в фундамент печи. Если чугун не будет выпущен в жидком виде, через специальную скважину, пробуренную в нижнею часть печи, то после остановки печи на ремонт и ее охлаждения, он застывает огромной глыбой в виде «козла».
На взрывные работы по разделке «козла» составляют технорабочий проект, состоящий из графического материала и пояснительной записки. Графический материал должен включать разрез доменной печи, ситуационный план, конструкции блиндажа, заслонов и других средств защиты.
В пояснительную записку включают объем и год постройки печи, время работы после последнего капитального ремонта, сорт выплавляемого чугуна; размер горна, предполагаемые размеры и вес козла в тоннах; способы охлаждения печи и козла на разных этапах работы; описание средств защиты (блиндаж, заслоны); расчет параметров взрывных работ и обоснование схем расположения шпуров и порядка взрывания; подсчет расхода взрывчатых и вспомогательных материалов на все работы по разделке козла, а так же мероприятия по технике безопасности, предусмотренные Едиными правилами безопасности взрывных работ для горячих массивов.
Взрывные работы при ремонте мартеновских печей.
Мартеновская печь, пламенная регенеративная печь для переработки чугуна и стального лома в сталь заданного химического состава и качества.
Мартеновская печь состоит из следующих основных частей: рабочего пространства (под, передняя и задняя стенки, свод), где осуществляется плавка; головок (правой и левой), состоящих из собственно головок и вертикальных каналов для подачи топлива и воздуха в рабочее пространство и отвода из него продуктов сгорания; шлаковиков (воздушных и газовых) - для осаждения и накопления пыли и частиц шлака, выпадающих из проходящих через них продуктов сгорания; регенераторов (воздушных и газовых) - для подогрева поступающих в печь газа и воздуха теплом выходящих из рабочего пространства продуктов сгорания; боровов (каналов) для воздуха, газа и продуктов сгорания; системы перекидных клапанов, предназначенных для изменения направления подачи в печь топлива и воздуха и отвода из рабочего пространства продуктов сгорания; котла-утилизатора; дымовой трубы.
Мартеновские печи в основном разделяют на два типа: неподвижные, у которых ванна неподвижна, и качающийся, у которых ванна может наклоняться в сторону передней и задней стенок.
Основными сооружениями нижней части печи являются шлаковики (в которых скапливается шлак и пыль, выносимые газовым потоком из ванны) и регенераторы. Основными сооружениями верхней части печи являются ванна и головки. Поскольку все перечисленные сооружения работают при воздействии весьма высоких температур, они футерованы огнеупорной кладкой.
По мере работы печи в шлаковиках накапливается шлак, кладка разделительных стенок, как шлаковиков, так и регенераторов изнашивается, кладка подины и свода ванны, кромке того, постепенно насыщается металлом. В период ремонта печи шлак необходимо удалять, а кладку - заменить. Различают горячие, малые холодные, средние холодные, большие холодные и капитальные ремонты.
При горячем ремонте печи взрывные работы применяют для удаления шлака из шлаковиков. При малых холодных ремонтах помимо удаления шлака разрушают кладку главного свода, передней и задней стенок, а так же головку. При средних холодных ремонтах, кроме того, разрушаются насадки. При большом холодном ремонте разрушают капитальные и раздельные стены в шлаковиках, в ванне печи и насадке, а так же все зашлакованные и насыщенные металлом огнеупорные сооружения. При капитальных ремонтах по верхнему строению печи разрушают кладку подины, откосов, передней и задней стен рабочего пространства, обрушают главный свод и частично головку; по нижнему строению печи - кладку разделительных перевальных и наружных стен шлаковиков и регенераторов и наружных стен шлаковиков и регенераторов, а так же разрыхлят шлак.
При ремонтах мартеновских печей на взрывные работы составляют технорабочий проект, для чего необходимы следующие исходные данные: Тип и объем печи;
Фактическая мощность огнеупорной кладки всех разрушаемых сооружений;
Участки с кладкой, насыщенной металлом;
Уровень шлака в шлаковиках;
Температурный режим во взрываемых объектах.
Кроме того, для организации мер безопасности необходимо иметь ситуационный план с нанесением на него соседних печей и других сооружений, повреждение которых недопустимо.
В проекте должны быть отражены следующие данные: методы взрывных работ; схемы расположения и взрывания зарядов; размеры и конфигурация опасной зоны по разлету осколков, воздушным и сейсмическим волнам; конструкция защитных устройств; расстановка постов оцепления; места укрытия взрывников и других рабочих на время взрыва; принятая сигнализация и описание порядка удаления рабочих, обслуживающих действующие печи.
При ведении буровзрывных работ в мартеновских печах наибольшее распространение получил метод скважинных зарядов. Лишь в отдельных узлах, где затруднена установка буровой машины, применяют малокамерные заряды в рукавах. Метод шпуровых зарядов применяют лишь для рыхления шлака в шлаковиках при горячих и малых холодных ремонтах, а так же для разделки крупных глыб, оставшихся не разрушенными после основного взрыва.
Взрывные работы при ремонте миксеров.
Миксер представляет собой большой цилиндрический сосуд, предназначенный для хранения жидкого чугуна, поступающего из доменного цеха в мартеновский.
Цилиндр 1 миксера склепан и сварен из толстой котельной стали и футерован внутри огнеупорным кирпичом 3. Торцевые стенки - отъемные, их крепят на болтах. Емкость миксеров обычно от 600 до 1300 т. Жидкого чугуна, температура которого поддерживается в пределах 1250 -1300 С.
Вследствие охлаждения миксера в нижней части его постепенно образуется чугунный козел 4. При ремонте миксера, если козел не удается расплавить газовыми горелками и вылить, его разделывают взрывами зарядов в шпурах 2. На взрывную разделку козла составляют технорабочий проект, в котором предусматривают следующие подготовительные работы: охлаждения миксера водой; после охлаждения миксера до температуры внутри миксера порядка 50 С снимают одну из торцевых стенок и выламывают всю свободную от козла кладку.
Как и при разделке козла в доменной печи, шпуры бурят огневым способом. В отличие от последнего кислородную рампу устанавливают в специальном открытом вагоне, подгоняемом к миксеру на период бурения. Параметры взрывных работ рассчитывают так же, как и при разделке козла в доменной печи, но чтобы за один взрыв общая величина заряда не превышала 10 кг. Глубину шпуров во избежание повреждения миксера принимают равной 2/3 толщины козла. Схему расположения зарядов составляют из расчета разделки козла на куски массой до 10 т. Ввиду того, что внутри козла температура обычно превышает 80 С, заряды изолируют асбестовой оболочкой толщиной 5 мм.
Объем работ (в кубических метрах) учитывают по замеру, произведенному перед составлением проекта.
Для предохранения миксера от повреждений в проекте предусматривается выстилка всей внутренней поверхности бревнами толщиной 20-25 см., скрепляемыми скобами. Во избежание разлета осколков необходимо предусматривать укрытие сливного носка, фурм и заливного люка металлическими щитами. Для укрытия открытой торцевой стороны проектируется навесной щит из стальных листов или бревен.
В остальном необходимо предусматривать те же меры безопасности, что и при взрывных работах в мартеновских печах.