9.2 Бурові роботи.
Скельні породи в укосах виїмки повинні залишатися в найбільш збереженому природному стані. Під час проведення підривних робіт в скельному масиві виникають рвані поверхні, глиби, що нависають, тріщини біля бровки укосу, розущільнення порід масиву, яке веде до збільшення інфільтрації поверхневих вод. Для отримання ефективної дії вибухів та мінімального пошкодження щільності масиву, що залишається, роботи виконують на основі розрахунків та пробних вибухів.
Для розміщення заряду вибухових речовин (ВР) всередині масиву, з висотою уступів у гірському масиві 2-3 м, інколи до 5 м, виконують спеціальні порожнини, найбільш поширеними з яких є шпури (d < 75 мм l < 5 м) та свердловини (d = 75...100 мм). В них розміщують заряди ВР, заповнюють забойочним матеріалом, монтують вибухову сітку і виконують підривання. В залежності від конкретних умов використання робіт розраховують основні параметри - величину одиничного заряду ВР, питомий розхід ВР, крок шпурів або свердловин, розміри забойок та ін.
Існують механічні способи буріння (обертовий, ударний, ударно-обертовий) і фізико-механічні (термічний, підривний, ультразвуковий). На будівництві у доріг ширшого застосування набули механічні способи.
Рисунок 9.1 - Різновиди виробок для підривання: 1 - шпур; 2 - свердловини; 3 -котлова свердловина; 4 - шурф; 5 - рукав; 6 - штольня; 7 - розсічка; 8 - зарядні камери.
Ефективність буріння залежить від міцності породи. За такою ознакою гірські породи поділяють на XI груп:
І-Ш - нескельні;
ІV - гіпс, жорства, слабоцементовані конгломерати;
V - вапняк м’який, пористий тріщинуватий; вивітрені грубозернисті вивержені породи;
VІ - вивітрені середньозернисті вивержені породи, піщаники слабкі на вапняковому цементі;
VІІ - доломіти, кварцити сланцеві, вивітрені, корінні породи дрібнозернисті (базальти, андезити), сильно вивітрені;
VІІІ - вапняк доломітизований; виливні породи середнього вивітрювання;
IX - вапняк щільний; корінні виливні породи слабкого вивітрювання;
Х - кварцит без сланцюватості, корінні породи без слідів вивітрювання;
ХІ - кварцит дрібнозернистий.
Обертовий спосіб застосовують для буріння скельних порід м’яких і середньої твердості ІV - VІ груп. Принцип обертового буріння ґрунтується на дії осьового і обертового зусилля на різець, який знімає стружку. Швидкість буріння залежить від міцності породи, осьового зусилля, швидкості обертання різця, його форми, способу видалення зруйнованої породи.
Ударний і ударно-обертовий способи застосовують для буріння міцних порід VІІ-ІХ груп. Принцип ударного буріння ґрунтується на сколюванні гірської породи внаслідок частих ударів леза бура. Швидкість буріння при цьому залежить від осьового динамічного зусилля і частоти ударів (1500...3000 уд./хв.).
Ударно-обертовий спосіб застосовують для буріння різних порід, в тому числі досить міцних Х-ХІ груп. Принцип ударно-обертового буріння ґрунтується на дії осьового зусилля, крутильного моменту і динамічних ударів. Цей спосіб буріння фактично поєднує два попередніх способи і в найпродуктивнішим.
Для буріння шпурів використовують бурові самохідні машини або бурильне устаткування.