Sprint (tehnica minieră)
În inginerie , botul indică dispunerea și încărcarea materialului exploziv necesar pentru a sparge o față de piatră în timpul lucrărilor de tunel .
Generalitate
Atât în executarea lucrărilor civile, cât și în cultivarea zăcămintelor minerale , este adesea necesar să se procedeze la demolarea porțiunilor de rocă prin utilizarea explozivilor . Este extrem de rar cazul în care, în condiții obișnuite, acest lucru este posibil cu pregătirea și explozia unei singure mine și, prin urmare, este necesar să se pregătească o schemă conform căreia să se amenajeze diferitele mine necesare, determinând lungimea, orientarea lor, puterea încărcării și secvența de explozie a acesteia.
Diferitele tipuri de sprinturi
Sprinturile pot fi foarte diferite în funcție de condițiile în care operați (pereți de piatră deschisi, tuneluri cu o secțiune limitată, de obicei tuneluri de mină, tuneluri de secțiuni mari, cum ar fi tuneluri rutiere sau feroviare).
Pereți rectilini în aer liber
În cazul unei fețe de rocă deschise, minele vor avea un curs vertical și vor fi dispuse paralel cu fața de reducere, la o distanță regulată între ele și la o distanță de fața însăși determinată de consistența și fragmentarea rocii. Lungimea minei este de obicei extinsă (peste foraj) sub nivelul inferior al treptei cu 25/30%, pentru a limita posibilitatea ca vârfurile de roci să rămână la nivelul șantierului care ar putea împiedica îndepărtarea stânca doborâtă. Forajul excesiv poate fi evitat dacă roca prezintă o stratificare orizontală sau dacă sunt pregătite așa-numitele „reliefuri”, mine orizontale cu diametru mic și sarcină limitată plasate la baza treptei.
Încărcarea minelor va fi continuă, adică constă dintr-o serie de cartușe explozive adiacente, în cazul pereților cu înălțime limitată, în timp ce poate consta din mai multe grupuri de cartușe distanțate una de cealaltă în cazul minelor deosebit de lungi ( mai mare de 12-15 metri). Cantitatea de explozivi va fi evident determinată pe baza caracteristicilor fizice ale rocii și a gradului de fragmentare care trebuie obținut.
Sablarea minelor va fi instantanee, adică toate minele vor fi detonate simultan, cu excepția cazului în care o porțiune a peretelui este alcătuită din roci mai consistente, caz în care o întârziere (de ordinul a zecimi de a doua) se va aplica minelor inserate în această porțiune, astfel încât reducerea porțiunilor adiacente să aibă loc anterior și ca porțiunea centrală să poată fi ventilată atât frontal cât și lateral.
Galerii
Proiectarea unui bot pentru avansarea unui tunel prezintă probleme diferite și mai complexe decât demolarea unei trepte deschise; de fapt frontul de atac are o singură suprafață liberă și, prin urmare, va fi necesar să aranjați minele astfel încât să provocați inițial crearea unui spațiu (cu așa-numitele mine de inimă ) în care roca a căzut prin descărcare pot cădea mine , care distrug o mare parte a stâncii, și din minele din jur, care aduc secțiunea tunelului la profilul dorit.
Figura din dreapta reprezintă o schemă extrem de simplificată, cu doar 12 mine, potrivită pentru tunelurile cu secțiuni mici. Cele patru mine centrale sunt minele inimii și sunt aranjate în așa fel încât să se apropie foarte mult una de cealaltă de fund, formând un fel de piramidă care înconjoară porțiunea de rocă care va fi doborâtă de ele în singurul posibil direcţie. Aceasta va crea un spațiu liber în care minele de descărcare (în acest caz coincidente cu minele de contur ) vor distruge restul stâncii.
Pentru a permite o performanță optimă a botului, minele de inimă vor conține o încărcare mai mare decât celelalte, în timp ce minele de descărcare vor fi echipate cu detonatoare care dau o întârziere în sablare comparativ cu prima, de ordinul zecimi sau sutimi de secundă. (întârziere obișnuită) sau miimi de secundă (micro-întârziere).
În tunelurile cu o secțiune mai mare, se folosește așa - numitul bot în formă de evantai , în care minele inimii formează cu dispunerea lor o prismă pe bază de triunghi care include roca care va fi inițial doborâtă; în acest caz ordinea de sablare va merge de la minele centrale la cele exterioare, cu mai multe întârzieri ulterioare.
Creșterea secțiunii tunelului implică în mod evident un număr mai mare de mine și amenajări din ce în ce mai complexe, menținând în același timp principiul general al creării mai întâi a unui spațiu liber pentru a permite minelor ulterioare să găsească un volum în care să arunce roca tăiată. În tunelurile rutiere sau feroviare mari, numărul de mine forate pe explozie poate depăși cu ușurință 100.
O variantă a acestei scheme asigură o încărcare mai mică pentru minele de inimă și convergența lor mai mică datorită creării de găuri de descărcare , adică găuri neîncărcate cu un diametru mai mare decât cel al minelor, capabile să furnizeze, deși într-o măsură minimă, o volum liber unde materialul demolat va găsi o ieșire inițială; schema, care prevede un număr mai mare de găuri care trebuie făcute și o complexitate mai mare a amenajării, este acum rar utilizată și numai cu secțiuni mediu-mari.
Avansare
Progresul realizabil cu o explozie prin tunel este proporțional cu secțiunea tunelului în sine, deoarece necesitatea de a converge minele centrale necesită distanțarea intrărilor cât mai mult posibil pentru a obține o lungime mai mare. În tunelurile cu secțiuni mici, tipice minelor, avansul mediu este de ordinul a 2 metri (cu o lungime a minei de aproximativ 2,40 metri), în timp ce în tunelurile mari de uz civil, deși cu secțiuni mult mai mari, avansul este de ordin de 4-4,50 metri, cu mine cu puțin peste 5 metri lungime.
Bibliografie
- R. Mancini - Tehnica săpăturilor și sondajelor - Politehnica din Torino