Краткий ответ
Взрывные работы представляют собой самый быстрый и дешёвый способ объёмной выемки; механическая разработка не может сравниться с ними по скорости. Поэтому безвзрывная разработка является вопросом не выбора, а необходимости и применяется в трёх случаях: если превышается допустимый уровень вибрации для соседнего сооружения, если разрешение на применение взрывчатых веществ получить невозможно или его получение задерживает проект и если линия выемки проходит достаточно близко к подземным коммуникациям (трубам, кабелям, тоннелям). Если есть хотя бы одно из этих условий, механическая разработка является не одним из вариантов, а обязательным требованием.
Три случая, когда взрывные работы невозможны
- Предел вибрации: рядом с больницей, лабораторией, историческим зданием или предприятием с чувствительным оборудованием сейсмические колебания грунта от взрыва могут превысить допустимый предел. Если предел превышен, разрешение на взрывные работы не выдают.
- Разрешительная процедура: в некоторых регионах разрешение на применение взрывчатых веществ оформляется долго или вообще не выдаётся из-за близости военных или режимных объектов. Если график проекта не может ждать разрешения, механическая разработка остаётся единственным путём.
- Подземные коммуникации: если линия выемки проходит достаточно близко к водопроводу, газопроводу, электрическому кабелю или тоннелю, ударная волна от взрыва может их повредить. Если безопасное расстояние не выдерживается, взрывные работы проводить нельзя.
Решение зависит от порога, а не от предпочтений
На безвзрывную разработку переходят не «потому что так безопаснее»; как правило, переходят потому, что пройден порог, за которым взрывные работы фактически невозможны. Поэтому решение является не столько инженерным выбором, сколько выводом, который диктуют замеры вибрации и положение с разрешениями.
Варианты оборудования для механической разработки
При объёмной выемке неправильной формы гидромолот является самым быстрым механическим способом: в хрупкой породе он зарождает трещину и откалывает куски.
Когда нужна точность профиля и поверхности или когда материал ведёт себя слишком пластично и трещина в нём не распространяется, в работу вступает барабанная фреза. В каких случаях выигрывает каждое из этих орудий, мы подробно разобрали в отдельном сравнении.
В очень крепкой и массивной породе оба могут работать медленно; тогда рассматривают методы статического разрушения, например невзрывчатые разрушающие смеси или гидравлические клиновые раскалыватели. Эти методы медленные, но работают с очень низким уровнем вибрации.
Как управлять разницей в производительности
Первый шаг к правильному планированию проекта состоит в том, чтобы признать: механическая разработка идёт медленнее взрывной. Если ждать, что тот же объём будет выполнен в темпе взрывных работ, план объекта рушится с самого начала.
Производительность повышают не тем, что выжимают всё из одной машины, а параллельной работой нескольких машин. Если два или три гидромолота или барабанные фрезы одновременно работают на разных забоях, общий срок может приблизиться к срокам взрывных работ.
Учитывайте и темп выхода материала: механическая разработка даёт непрерывный и предсказуемый поток, а взрывные работы дают большой объём сразу и с перерывами. Мощности по перевозке и погрузке нужно планировать с учётом этой разницы.
Как измеряют вибрацию?
Превышен ли предел вибрации, определяют замером, а не оценкой. Сейсмограф устанавливают у ближайшего чувствительного сооружения и во время выемки снимают показания в реальном времени.
Допустимый предел зависит от типа сооружения и местных нормативов; называть общую цифру было бы неверно. Предельное значение уточняйте в разрешительной документации проекта или в нормативе, который действует для вашего объекта.
Замеры нужно повторять не только в начале проекта, но и в ходе работ: смена оборудования или другой материал могут изменить уровень вибрации.