TŽBA, LOMASTVÍ A ÚPRAV- NICTVÍ

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN FAKULTA STAVEBNÍ

STANISLAV Š ASTNÍK

T ŽBA, LOMA STVÍ A ÚPRAVNICTVÍ MODUL M01 T ŽBA A LOMA STVÍ

T žba, loma ství a úpravnictví · Modul M01

STUDIJNÍ OPORY PRO STUDIJNÍ PROGRAMY S KOMBINOVANOU FORMOU STUDIA

© Stanislav Š astník, Brno 2005

- 2 (105) -

Obsah

OBSAH 1 Úvod ...............................................................................................................7 1.1 Cíle ........................................................................................................7 1.2 Požadované znalosti ..............................................................................7 1.3 Doba pot ebná ke studiu .......................................................................7 1.4 Klí ová slova.........................................................................................7 1.5 Metodický návod na práci s textem ......................................................8 2 Nerostné suroviny z geologického a technického hlediska .......................9 2.1 Vznik a podstata hornin. .......................................................................9 2.2 Geotechnické vlastnosti hornin ...........................................................12 2.2.1 Struktura hornin ....................................................................12 2.2.2 Úložné pom ry hornin ..........................................................13 2.2.3 Odlu nost a puklinatost hornin .............................................14 2.3 Technické vlastnosti hornin ................................................................15 2.4 Porušování hornin ...............................................................................17 2.5 Mechanicko-technologická vlastnosti kamene z hlediska jeho t žby a zpracování ...........................................................................................18 3 GEOLOGICKÝ PROZKUM ....................................................................22 3.1 Vyhledávání ložiska ............................................................................22 3.2 Geologický pr zkum ložiska ..............................................................22 3.3 Klasifikace zásob nerostných surovin.................................................23 3.4 Provád ní geologického pr zkumu.....................................................24 3.5 Geofyzikální metody v geologickém pr zkumu .................................26 4 Pracovní postupy p i t žb hornin v lomech ...........................................28 4.1 Rozd lení a zakládání lom ................................................................28 4.2 Základní charakteristiky zp sob rozpojování a postup dobývání hornin ..................................................................................................29 4.3 Skrývkové práce..................................................................................33 4.3.1 Provád ní skrývek.................................................................34 4.3.2 P eprava a ukládání skrývek na odval ..................................35 4.4 Výbušiny .............................................................................................36 4.4.1 Pr b h výbuchových reakcí..................................................36 4.4.2 Výbušné slou eniny ..............................................................38 4.4.3 Plastické trhaviny..................................................................40 4.4.4 Vlastnosti charakterizující výkonnost trhavin ......................41 5 Rozn covadla a pom cky trhacích prací .................................................47 5.1 Rozn covadla ......................................................................................47 5.1.1 Rozbuška...............................................................................47 5.1.2 Zápalnice...............................................................................48 5.1.3 Elektrický palník...................................................................49 5.1.4 Elektrická rozbuška...............................................................50 5.1.5 Bleskovice.............................................................................51 5.2 Pomocné prost edky k rozn covadl m ...............................................52 - 3 (105) -


6 Rozpojování hornin výbušinami............................................................... 55 6.1 P sobení detonace výbušnin v horninách........................................... 55 6.2 Odšt p hornin p i výbuchu ................................................................. 55 6.3 Druhy náloží ....................................................................................... 57 6.4 Výpo ty náloží.................................................................................... 58 6.4.1 Výpo ty soust edných náloží ............................................... 58 6.4.2 Výpo et táhlých náloží......................................................... 61 6.5 Dutiny pro trhavinové nálože ............................................................. 64 6.5.1 Zakládání dutin pro táhlé nálože .......................................... 64 6.5.2 Vytvá ení dutin pro soust edné nálože................................. 66 6.6 Nabíjení dutin trhavinovými náložemi............................................... 68 6.6.1 Po inová nálož ..................................................................... 68 6.6.2 Umís ování náloží ve vrtech ................................................ 69 6.6.3 T sn ní trhavinových náloží ................................................ 71 6.7 Rozn t trhavinových náloží................................................................ 73 6.7.1 Rozn t zápalnicový .............................................................. 73 6.7.2 Rozn t bleskovicí ................................................................. 74 6.7.3 Elektrický rozn t .................................................................. 74 6.7.4 Rozn t náloží dle asové organizace.................................... 76 6.7.5 Volba zp sobu rozn tu......................................................... 77 6.8 Závady p i provád ní trhacích prací................................................... 77 7 TECHNOLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY TRHACÍCH PRACÍ ... 80 7.1 Kusovost rubaniny............................................................................. 80 7.2 Odhoz a rozlet rubaniny ..................................................................... 81 7.3 Seismické p sobeni výbuchu, tlakové vlny a zvukového efektu ....... 82 7.4 Zatrhávání hornin ............................................................................... 83 7.5 Volba milisekundového intervalu zpožd ní p i odpalování soustavy náloží .................................................................................................. 84 8 POVRCHOVÉ ROZPOJOVÁNÍ HORNIN V PRAXI .......................... 86 8.1 Dobývání v tších blok kamene ........................................................ 86 8.1.1 Dobývání blok výlomem.................................................... 86 8.1.2 Dobývání blok odvrtáváním............................................... 87 8.1.3 Dobývání blok vy ezáváním ze skály ................................ 87 8.2 Volba optimální výšky lomové st ny v závislosti na druhu trhavinové nálože.................................................................................................. 88 8.3 Rozpojování hornin individuálními náložemi .................................... 89 8.3.1 Metoda jednotlivých vývrt v šikmé st n .......................... 89 8.3.2 Sklípkování vrt ................................................................... 89 8.4 adové odst ely .................................................................................. 90 8.4.1 Organizace provád ní adových odst el ............................. 90 8.5 C1onové odst e1y............................................................................... 91 8.5.1 Podmínky pro zavád ní clonových odst el ........................ 92 8.5.2 Stanovení základních parametr clonových odst el ........... 92 8.5.3 Rozn t náloží clonových odst el ........................................ 94

- 4 (105) -

Obsah

8.6

Plošné odst ely ....................................................................................94 8.6.1 N které zásady pro provád ní plošných odst el .................94 8.7 Komorové odst ely..............................................................................95 8.7.1 Podmínky pro provád ní komorových odst el ....................95 8.7.2 Rozmíst ní komor.................................................................95 8.7.3 Dimenzování náloží komorových odst el ...........................97 8.7.4 Rozn t náloží komorového odst elu .....................................97 8.8 Obecné technicko-ekonomické porovnání komorových a clonových odst el ................................................................................................98 8.9 Druhotné rozpojování hornin ..............................................................99 8.9.1 Rozpojování p íložnými náložemi......................................100 8.9.2 Rozpojování vývrtovými náložemi.....................................101 8.9.3 Rozpojování termitem.........................................................101 9 BEZPE NOSTNÍ P EDPISY................................................................102 9.1 Zajišt ní bezpe nosti pracovišt a okolí ...........................................102 9.2 Výstražné signály ..............................................................................102 9.3 ekací doby.......................................................................................103 9.4 Selhávky............................................................................................103 9.5 Ni ení výbušin ..................................................................................104 10 Studijní prameny ......................................................................................105

- 5 (105) -

Úvod

1

Úvod

P edložený text vychází z p vodního textu skripta Tomek, J., T žba, loma ství a úpravnictví, které Doc. Ing. Ji í Tomek, CSc. p ipravil pro výuku stejnojmenného p edm tu vyu ovaného na bývalém oboru Technologie výroby stavebních hmot. V pozd jší dob se pak na p echodnou dobu ujal výuky tohoto odborného p edm tu Ing. Vladimír T hník z Výzkumného ústavu stavebních hmot Brn . V následné dob zm n v uspo ádání studia a zavád ní velmi úzce specializovaných p edm t se dostal tento p edm t na okraj významu studované problematiky. V sou asné dob dochází k ur ité inovaci p edm tu, vychází se p itom z p vodního rozsahu studované problematiky.

1.1

Cíle

P edložen souhrn poznatk o zp sobech dobývání nerostných surovin vhodných k výrob stavebních hmot, které je základem výrobních technologií, jež jsou studovány na oboru Materiálového inženýrství v rozsahu: • T žba a loma ství, • Úprava surovin. Na problematiku tohoto p edm tu pak navazují další odborné p edm ty studia Materiálového inženýrství.

1.2

Požadované znalosti

Ke studiu tohoto p edm tu se nep edpokládá znalost speciálních technologických vlastností surovin, tená vysta í se základními fyzikálními, matematickými poznatky z d ív jších odborných p edm t .

1.3

Doba pot ebná ke studiu

Obvykle nebude vyžadována v tší asová náro nost než doba pot ebná k p etení p edloženého textu.

1.4

Klí ová slova

T žba nerostných surovin, užitné vlastnosti surovin, dobývání, dobývací prostor, vlastnosti pr myslových výbušnin, využití expanzní práce výbušnin, teorie odšt pu, odst el, bezpe nost práce v kamenolomu, zužitkování surovin pro zpracování.

- 7 (105) -


1.5

Metodický návod na práci s textem

P edkládaný text tvo í soubor zpravidla empirických poznatk , které jsou sestaveny v logických souvislostech. Pro zvládnutí p jde o jeho souvislé p e tení, promyšlení souvislostí a zodpov zení na kontrolní otázky.

- 8 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

2

Nerostné suroviny z geologického a technického hlediska

2.1

Vznik a podstata hornin.

Horniny se rozd lují na vyv elé, usazené a p em n né. Vyv elé horniny lze dále rozlišovat podle zp sobu tuhnuti na hlubinné, žilné a výlevné. Hlubinné vyv eliny vznikly utuhnutím hluboko pod povrchem a v d sledku pomalejšího ochlazování docházelo u nich k vývoji v tších krystal . Nerostné sou ásti, které se vylou ily jako první, vykrystalovaly v podob dob e vyvinutých krystal . Další sou ásti, které tuhly pomaleji, byly již v další krystalizaci omezeny. Poslední, jako kup . k emen v žule, vypl ují jen zbylé mezery. Žilné vyv eliny vznikaly z magmatu, které proniklo blízko k povrchu a utuhlo v podob horninových žil. Výlevné horniny vznikly rychlým ztuhnutím magmatu vyvrženého na povrch k ry a proto jsou charakterizovány velmi asto sklovitou strukturou. Formy útvar t chto hornin jsou dány p edevším pohyblivostí p vodního žhavotekutého magmatu. Tak nap . magmata bohatší na kysli ník k emi itý, mén pohyblivá, byla vytla ována na zemský povrch ve form vyšších a strmých homolí. Magmata chudší na kysli ník k emi itý a bohatší na kysli ník železnatý, železitý a hore natý, jež m la v tší pohyblivost, vytváela plošší p íkrovy. P i všech t chto pochodech docházelo i k složit jším jev m, kdy se nap . odm šovaly již vykrystalizované složky, jež se znovu rozpoušt ly ve vyv rajícím magmatu apod. Z technického hlediska je d ležité i d lení vyv elých hornin podle jejich chemického složení, daného zejména obsahem kysli níku k emi itého, ur ujícího jejich kyselost. Pro kyselé horniny a obsahem Si02 nad 65% (žula, k emi itý porfyr), je charakteristický výskyt volného k emene, který se nesta il vázat v živcích. Polokyselé horniny obsahují k emen pom rn z ídka. Polozásadité a zásadité horniny mají obsah kysli níku k emi itého již tak malý, že p i tuhnutí magma tu mohly vznikat zásadit jší plagioklasy, amfiboly, augit, olivin apod. P ehled o složení n kterých d ležit jších zástupc vyv elin je patrný s následující tabulky . I. Usazená horniny (sedimenty) lze zase d lit na mechanická, chemická a usazeniny organického p vodu. Mechanické usazeniny, vznikly dodate ným zpev ováním zbytku zv tralých starších vyv elých, usazených a p em n ných hornin. Ty se spojovaly tmelem z jemných jílovitých sou ástek a k emenných zrnek, nebo tmelem, vylou eným z roztok , kolujících v pórech hornin. Nej ast ji šlo o tmel k emi itý, vápnitý neb železitý. Nezpevn né sedimenty jsou pak podstatou zemin.

- 9 (105) -


Tabulka . I. Složení n kterých d ležit jších vyv elých hornin Množství SiO2 v %

> 65

sou ást hlavní živec (K)

druh hornin vedlejší amfibol

hlubinná žula

k emen

výlevná starší

mladší

K emi itý porfyr

Liparit rhyolit

slída 60 55

Živec (K)

Biotit

amfibol

Augit

Amfibol

Biotit

Živec

Augit

Syenit

Bezk emenný Trachyt porfyr tufy

Diorit

porfyrit

edi

Gabbra

Diabas

edi

(plagioklas) 50

Pyroxen

magnetit

Živec

melafyr

(plagioklas) < 50

Amfibol

slída

Nefelin < 50

Olivin

Nefelinický

Nefelinický

Fonolit

(eleolitický) (eleolitický) syenit

syenit

Peridot

pikrit

limburgit

augit P ehled o n kterých mechanických usazeninách je uveden v další tabulce . II. Chemická usazeniny se na rozdíl od mechanických, zpev ovaly p i vylu ování s vody krystalizací a mají v tšinou krystalický sloh. Podle chemického složení lze takto rozlišit: 1. usazeniny uhli itanová (vápence, travertiny), 2. usazená železná a manganová rudy, 3. usazeniny solných ložisek (s l kamenná, anhydrit, sádrovec), 4. usazeniny k emi itá (sladkovodní k emence, buližník, opál), 5. usazeniny fosfore né. V p írod jsou nejrozší en jší usazeniny uhli itanové. Usazeniny solných ložisek tvo í v n kterých útvarech významná ložiska pro pr mysl (u nás sádrovec u Opavy a Spišská Nové vsi). Usazeniny organického p vodu zase vznikaly nahromad ním pevných látek z živo ich nebo rostlin. Pat í sem biochemické sedimenty (vápenaté) k ída, dolomit, (k emi ité) diatomity, rohovce a usazeniny fosfátové. Z organických látek odum elých organizm se chemickou cestou vytvá ely i ho lavé usazeni-

- 10 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

ny humusovité (rašeliny a uhlí) • také živice, tvo ené uhlovodíky (kup . ozokerit a asfalt). Tabulka . II P ehled mechanických sediment dle velikosti základních sou ástí

Druh sedimentu

St edn Hrubé usa- zrnité Jemné velmi jemné zeniny, pse- usazeniny, usazeniny, usazeniny, fity psamity aleurolity pelity

p es 50 % ástic má Nad 2 mm velikost

2,0 – 0,05 0,05 – Pod 0,01 mm mm 0,01 mm

Nezpevn né sedimenty (zeminy) Sut , št rky

písky

zpevn né sedimen- Brekcie, ty slepence

Pískovce, k emence, droby, arkózy

Spraše, hlíny

Jíly

prachovce

jílovce (lupky), jílovité b idlice

P em n né (metamorfované) horniny vznikly jak známo v hlubinách zemské k ry p em nou (p ekrystalováním) usazených neb vyv elých hornin. P í inou t chto p em n byla zejména zvýšená teplota a tlak. Podle toho se v geologii rozlišuje p em na tlaková (dynamická), tepelná neboli dotyková (kontaktní) a oblastní (regionální). P i tlakové p em n se ú inkem horotvorného tlaku drtily horniny v pásmech v ostrohranné úlomky až v jemnou dr , které se asem op t stmelily v tektonickou brekcii, neb v jemnozrnný nebo celistvý mylonit. Kontaktn se zase p em nily horniny, jež p išly do styku se žhavotekutým magmatem. Práv p sobením jeho vysoké teploty sousední horniny p ekrystalovaly a zm nily své nerostné složení, sloh i stavbu. Malá magmatická t lesa zp sobila p em nu jen v t sné blízkosti t chto hornin. Velká hlubinná t lesa ovliv ovala p em nu do vzdálenosti n kolika set metr i kilometr . Oblastn (regionáln ) p em n né horniny nazývané též krystalické b idlice, z nichž nejrozší en jší jsou ruly, svory, fylity a mramory, vznikaly v rozlehlých oblastech zemské k ry ú inkem tepla a všesm rného tlaku, zp sobeného vahou nadloží a nebo i ú inkem jednosm rného horotvorného tlaku. P i t chto pochodech, stejn jako u p edchozích, se na p em n výrazn podílely plyny a vodní para, unikající z magmatu. Za t chto podmínek pozbyly p vodní nerosty stabilitu, p ekrystalovaly a orientovaly se ve sm ru horotvorného tlaku. Tím získaly horniny krystalický sloh deskovitou odlu nost, neboli b idli natost (odtud také název krystalické b idlice).

- 11 (105) -


2.2

Geotechnické vlastnosti hornin

Zajišt ní praktické použitelnosti hornin je podmín no p edevším vhodnými petrografickými vlastnostmi, odvozenými z jejich základního nerostného složení, podrobn ji uvád ného v publikacích o systematické mineralogii a petrografii. Dále je závislé na struktu e a textu e hornin, které udávají, jak jsou jednotlivé nerostné sou ásti v hornin vyvinuty a prostorov uspo ádány. Stejn významné, zejména p i t žb je i to, jak jsou horniny v jednotlivých lokalitách utvá eny ze strukturn geologického a tektonického hlediska. Uvedení initelé pak zásadním zp sobem ovliv ují pro technickou praxi t žby, zpracování a využití hornin, d ležité mechanicko-technologické vlastnosti. Struktura a textura hornin Máme-li na mysli strukturu (sloh) hornin, všímáme si jednotlivých nerostných zrn z hlediska jejich tvaru, velikosti, vývinu krystal a vzájemného pom ru jednotlivých minerál . Textura (stavba) pak popisuje prostorové uspo ádání jednotlivých složek. Sloh se zpravidla studuje mikroskopicky, kdežto stavba bývá patrná již pouhým okem.

2.2.1

Struktura hornin

U vyv elých hornin se struktury d lí na celokrystalické, polokrystalické a sklovité První z nich, celokrystalické,vyskytující se v tšinou u hornin hlubinných a n kterých žilných, jsou charakteristické tím, že jednotlivé nerostné sou ástky jsou výrazn krystalicky vyvinuty. Rychlejším ochlazením magmatu pak vznikaly slohy polokrystalické, p i emž se ást p vodní taveniny vylou ila v krystalech a ást utuhla jako beztvará, sklovitá hmota. Velmi rychlým ochlazením ztuhlo magma ve sklovitou strukturu. Tak kup . vznikla vulkanická skla. Z usazených hornin pak mechanická sedimenty se nej ast ji vyzna ují úlomkovitým slohem, u n hož se ješt podle tvaru a velikosti sou ástek rozlišuje sloh brekciovy (s ostrohrannými úlomky), slepencový a pískovcový (s úlomky zaoblenými). Chemické usazeniny, mohou pak mít dle d íve uvedeného, sloh jemn až hrub krystalický (kamenná s l), celistvý (vápenec, travertin), zemitý (limonit) apod. Pokud se týká p em n ných hornin, charakteristi t jší struktury se vyskytují u hornin p em n ných kontaktn a u krystalických b idlic. U hornin kontaktn p em n ných je to zejména struktura dlažební (n které rohovce), vyzna ující se hlavn zaoblením jednotlivých krystal . U struktur krystalických b idlic jsou nerosty jen z ídka kdy omezeny krystalovými plochami. Zde se rozeznává p edevším strukturu homeoblastickou s p ibližn stejn velkými sou ástmi a porfyroblastickou, když jsou v základní hmot rozmíst ny sou ástky v tších rozm r . Po rozdrcení základních sou ástí intenzivním tlakem a po jejich dodate ném zpevn ní zde vznikly kone n struktury kataklastické. - 12 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Textura hornin Mezi charakteristické textury vyv elin lze p edevším po ítat stavbu všesm rnou, bez pravideln jšího uspo ádání základních sou ástí. Její p íklad poskytují velmi asto n které žuly, diority a pod. Z dalších, usm rn ných textur lze uvést kup . rovnob žnou texturu vyzna ující se tím, že nerostné sou ástky jsou se azeny do rovnob žných ad. Proud ní magmatu ovliv ovalo u n kterých výlevných hornin vznik podobných textur proudových. U výlevných hornin, z nichž p i tuhnutí magmatu unikaly plyny a pára, obsažené v magmatu, vznikaly zase pórovité textury. Stavba usazených hornin je v d sledku postupného usazováni nerostných souástek r zného složení a velikosti, zpravidla z eteln rovnob žná nebo vrstevnatá. Jen u n kterých chemických sediment , jako kup . u kamenné soli a n kterých sádrovc a také i u n kterých mechanických usazenin, kup . u mocných pískovcových vrstev je textura nez etelná. Hrubší úlomkovité usazeniny, zvlášt št rky a pískovce a z chemických sediment i travertiny se vyzna ují uvedenou pórovitou texturou. S p ibývajícím stá ím t chto hornin se však jejich póry postupn zapl ují tmelem, jenž se vylu uje z roztok , kolujících v pórech. Z textur p em n ných hornin jsou nejcharakteristi t jší typy, vyskytující se u krystalických b idlic. Je to p edevším stavba b idli natá, která se projevuje se azením sou ástek, jako je nap . slída a živec, v rovnob žné ady. Dále je to plástevná stavba, kde se st ídají pruhy, vyzna ující se r zným nerostným složením. Struktury a textury mají velký význam i p i praktickém oce ování hornin a sice jak z hlediska další úpravy kup . zdrob ováním, tak p i jejich opracování a využití jako stavebního materiálu. U vyv elých hornin pak velikost zrn, jejich vzájemné spojení a uspo ádání, podstatn rozhodují o upot ebení kamene v technické praxi. Stejnom rn zrnité horniny poskytují zpravidla dobrý materiál pro kamenické práce, nebo se dob e opracovávají. Velikost zrna rozhoduje o jejich trvanlivosti v atmosférických podmínkách, po p ípad i o jejich mechanické pevnosti. Jemnozrnn jší odr dy bývají stálejší a pevn jší nežli odr dy hrubozrnné, které snáze v trají a drolí se. Jejich úprava zdrob ováním je však n kdy nesnadná, vzhledem k tomu, že mají sklon vytvá et tvarov mén výhodné frakce. Pro zpracování a úpravu hornin jsou d ležité i textury. Tak kup . pevnost hornin se stavbou paralelní a b idli natou je v tší ve sm ru kolmém na plošné rozložení sou ástek, než rovnob žn s nim. Naproti tomu nasákavost a stla itelnost jsou v tší ve sm ru usm rn ní.

2.2.2

Úložné pom ry hornin

P i provád ní vlastní t žby je d ležité p edevším malost úložných pom r v ložiscích hornin. Ložiskem zde rozumíme nahromad ní technicky d ležité horniny, p i emž ást ložisek, která lze ekonomicky vyt žit, vytvá í tzv. bloky zásob. - 13 (105) -


Úložné pom ry tvo í souhrn p irozených vlastností hornin a podmi ují zakládání lom i volbu technologie vlastní t žby. Pro úložné pom ry vyv elin jsou p edevším charakteristická hlubinná magmatická t lesa. Mezi n pat í mohutná t lesa nepravidelného tvaru (masivy - batholity), která vznikla ztuhnutím magmatu v hloubi zemské kury, obr. . 1. Smrš ováním tuhnoucích magmatických t les vznikaly v okolí pukliny, jež se vypl ovaly magmatem. Obr. . l Podpovrchová magmatická t lesa a - batholit, b lakolit, c - sopouch, d - ložní žíla, e - pravá žíla Vyv eliny vytvá ely i další podpovrchová t lesa. Mezi n lze za adit sopouch a pravé žíly, které vznikly proražením vrstev zemské k ry magmatem. Protla ilo-li se magma mezi vrstvy, vytvo ilo ložní žíly,uložené rovnob žn s vrstvami, nebo o ky (lakolity), charakteristické rovn ž rovnob žným uložením, ale v tší mocností. Ztuhnutím magmatu na zemském povrchu pak vznikla u vyv elin kone n i povrchová magmatická t lesa. Rozlila-li se na povrchu ídká bazická láva (diabasová, edi ová), vytvá ela rozlehlé lávové p íkrovy nebo proudy. Viskózn jší kyselá magmata (andesit, zn lec) pak zase vytvá ela vyšší kupy. Sedimentární horniny jsou uloženy ve vrstvách p edstavujících vždy ur itá sedimentární období. Tyto vrstvy jsou p erušeny spárami. N kdy jsou podobné vrstvy nad sebou uloženy zcela rovnob žn . V tomto p ípad jde o uložení souhlasné - konkordantní. Nastaly-li po uložení vrstev n jakého souvrství pohyby zemské k ry, byla sedimentace do asn p erušena a v normálním, vrstevnatém sledu pak n které vrstvy i souvrství chyb jí. Tehdy jde o tzv. nesouhlasné (diskonkordantní) uložení, jež je p i t žb p í inou astých komplikací. P em n né horniny mají úložné pom ry velmi rozmanité. U nich je nej ast jší b idli naté uložení, p ipomínající sedimenty. Uvád né úložné pom ry jsou velmi asto komplikovány poruchami geologických t les. Jako jsou st ihy, dislokace, prohyby, vrásn ní apod., jejichž hodnocení z hlediska t ž by spadá pak do specielního oboru, tektonické geologie.

2.2.3

Odlu nost a puklinatost hornin

Charakteristickým znakem pevných hornin je dále jejich d litelnost podle odlu ných ploch. Podle vzniku rozlišujeme odlu né plochy prvotní (primární), jež vznikaly u vyv elin p i tuhnutí smrš ováním magmatu, u sediment p i ukládání jednotlivých vrstev.

- 14 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

P i tom vznikaly spáry, jež lze rozd lit na pukliny (z etelné mezery mezi odlu nými plochami) a trhliny (spáry ješt uzav ené). D litelnost podle t chto ploch tvo í obecn odlu nost hornin. Druhotné (sekundární) odlu né plochy vznikaly až dodate n , p sobením horotvorných tlak . Vznikaly práv v místech, kde byla pevnost hornin uvedenými tlaky p ekonána. D litelnost podle t chto ploch je zase známa pod pojmem puklinatosti nebo také trhlinatosti hornin. Z praktického hlediska t žby a zpracování hornin jsou významné zejména prvotn odlu né plochy u vyv elin. Vzhledem k tomu, že se magma nejrychleji ochlazovalo u po vrchu, kde se tvo ila zemská k ra, ší ilo se i smrš ování ve sm ru svislém k povrchu a docházelo za daných podmínek k odd lování vrstev, rovnob žných s povrchem. Takto vznikla odlu nost deskovitá (zn lec). U žul p istupuje zpravidla ješt další dvojice puklin,k výše uvedeným kolmá. Vznikaly tím, že odpor sou ástí proti porušení v daném rovnob žném sm ru, zpo átku nepatrný, vzr stal se vzdáleností od povrchu. Brzy se vyrovnal odporu sou ástí proti porušení ve sm ru svislém, p ípadn jej i p ed il. tím se vytvo ila sí puklin ve t ech sm rech na sob kolmých, p i emž vznikla tzv. kvádrová odlu nost. U edi je kup . dále známa i odlu nost sloupovitá, charakterizovaná ty - a vícehranými sloupci. S p ibývající hloubkou se tento typ odlu nosti stává obvykle mén výrazný. U n kterých hornin probíhalo smršt ní centricky kolem ur itých st edisek v magmatu za vzniku kulových, soust edných puklin, kolem kterých se hornina p i v trání rozpadla na kulovité útvary, charakterizující kulovitou odlu nost (silurské diabasy). Zejména odlu nost je d ležitou vlastností, ovliv ující t žení a další zpracování hornin. Je-li vyvinuta odlu nost kulovitá, hodí se hornina pro zpracování na stavební kamenivo. Horniny a kvádrovou odlu ností lze využít pro výrobu dlažebních kostek, dekora ních desek apod. Je-li zde vyvinuta, odlu nost siln ji podle jednoho sm ru, lze n kdy s úsp chem získávat velké bloky technologií výlomu, s minimálním použitím trhacích prací. Pro t žbu je zejména zna n d ležitá puklinatost hornin. Je to asto rozhodující vlastnost pro zakládání lom , pro zp sob t žby a stanovení druhu výrobku.

2.3

Technické vlastnosti hornin

Zjiš ování technických vlastností hornin souvisí p edevším s jejich petrografickým pr zkumem. Ten se provádí na vzorcích o velikosti asi 10 x 8 x 4 cm, odebraných z r zných míst lomu. Pro mechanické zkoušky slouží obvykle vzorky v tších rozm r (30 x 30 x 15 cm). P i petrografickém pr zkumu se makroskopicky vyšet uje vzhled, barva, nav trání, textura, primární odlu nost, stav lomové plochy a dutiny. U zrnitých hornin velikost, tvar, neporušenost zrn apod. Mikroskopicky se dále zjiš uje struktura, nerostná složení, zastoupení hlavních a vedlejších nerostných složek, u sediment množství a jakost tmele, pórovitost, po p ípad i jiné vlastnosti.

- 15 (105) -


Vzhled a barva Posuzuje se v tšinou b žným odhadem. Barva se ídí druhem a množstvím p evažují cích petrografických složek, což platí zejména u jemnozrnných hornin. K bezbarvým nebo sv tlým nerost m pat í zejména k emen, n které živce, muskovit, vápenec, dolomit, sád rovec. K barevným a tmavým nerost m se zase po ítá hlavn amfibol, augit, biotit, olivin. istá barva s leskem poukazuje zpravidla na nenav tralou horninu, zatímco ne istou barvu a matný vzhled mají obvykle horniny nav tralé. Tvrdost Tvrdost hornin je dána tvrdostí jejich základních nerostných sou ástí, u nichž pak závisí na pevnosti vazby mezi ásticemi strukturní m ížky. ím menší je zde vzdá lenost hmotných ástic, tím pevn jší bývá vazba i tvrdost a naopak. 2 technického hlediska zpracování hornin rozumíme pak tvrdostí odpor, který klade kámen proti pronikání jiného p edm tu. Mimo uvedené tvrdosti základních nerostných složek, závisí tvrdost hornin i na struktu e a textu e a odtud i na pevnosti horniny.Tvrdé horniny mají v tšinou tlakovou pevnost v tší než 100 MPa st edn tvrdé 40 až 100 MPa, m kké pod 40 MPa. Posuzováno dle Mohsovy stupnice, lze považovat horniny stupn I až III za m kké, stupn IV až VII za st edn tvrdé a stupn VIII za velmi tvrdé. Z technologického hlediska vrtání hornin však závisí tvrdost i na zp sobu pronikání pevného t lesa do horniny (nárazem, obrusem, nebo kombinací t chto zp sob ) a na tvaru profilu tohoto t lesa. Pevnost hornin. Kriterium pro posuzování pevnosti hornin je dáno zp sobem jejich využití a je proto n kolikeré. Hodnotí se jednak pevnost v tlaku (na zkušebních krychlích nebo vále cích) a sice dle maximálního nap tí v tlaku, p i n mž se zkušební vzorek poruší. Mén asto se zkouší pevnost v prostém tahu, jež iní asi 5 % z tlakové pevnosti a pevnost v tahu za ohybu. P i hodnocení použitelnosti stavebních kameniv je významná i pevnost v otluku, jež se stanoví ze ztráty na váze kameniva ur ité frakce, otloukaného normovým zp sobeni v otá ejícím se bubnovém za ízení. Podobnou charakteristiku má i zjiš ování pevnosti v rázu, aplikované u hrubšího kameniva (frakce nad 40 mm), ur ené ho kup . pro výstavbu kolejových loží. I zde se stanoví ztráta na váze zkoušeného kamene dané frakce, na n jž dopadá standardní kladivo v p edepsaném po tu ráz . Nasákavost Charakterizuje u horniny schopnost p ijímat vodu póry, danými vznikem horniny a odtud její texturou a strukturou. V praxi se udává nej ast ji jako tzv. zdánlivá pórovitost z toho d vodu, že se ur uje dle obsahu pór , p ístupných pro vnikání kapaliny z povrchu hornin a to v d sledku kapilárních sil p i p sobení atmosférických vliv , nebo hydrostatickým tlakem p i pono ení v kapalin . Z technologického hlediska je stanovení nasákavosti obvykle d ležit jší, - 16 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

než stanovení celkového obsahu pór , vyžadující složit jší p ípravu a m ení vzorku. Vyšší nasákavost hornin je pro praxi nevýhodná, nebo snižuje pevnost a houževnatost hornin, podporuje v trání a to jednak p ímo, jestliže voda m že v pórech vyluhovat horninu, jednak nep ímo, když se voda v pórech m ní v led, jenž horninu trhá. U hutných hornin bývá nasákavost menší než 0,5% obj., u slab pórovitých 2,5 až 5 %, u zna n pórovitých nad 5 % obj. S nasákavostí souvisí i vysychavost hornin, daná schopností odpa ování fyzikáln vázané vody z pór a kapilár za vyšší teploty. Za t chto podmínek tvo í voda v pórech páru, která svým tlakem z pór uniká, ale také tímto tlakem na st ny pór zv tšuje celkovou pevnost horniny. Naproti tomu kámen, erstv ze skály vylomený, který má vyšší obsah vlhkosti, ve form tzv. vlhkosti skalní, lze kup . zase lépe zdrob ovat než p i jeho dlouhodob jším uložení v rozvalu. Podobn lze také snadn ji kamenicky opracovat horniny s vyšším obsahem vlhkosti než suché. Mrazuvzdornost Je závislá na nasákavosti a množství vody v pórech horniny a vyjad uje odolnost kamene proti st ídavému p sobení mrazu a tání. P i zmrznuti je jak známo porušována hornina tlakem ledu, který vypl uje její póry. Je t eba mít na mysli i to, že u n kterých hornin se p i jejich zmrznuti jeví i ur ité zpevn ní v d sledku nap tí ledu v pórech. Mrazuvzdornost se v tšinou zkouší jen u hornin, jejichž nasákavost je v tší jak 1,5 % obj.a pevnost v tlaku menší než 100 MPa a to b žným zp sobem pomocí zmrazovacích cykl , zp soby popsanými v p íslušné norm . Mimo uvedené, lze zkoušet i další fyzikální vlastnosti kamene, vyžaduje-li to druh a povaha jeho použití, pop ípad zp sob jeho dalšího zpracování. V takovém p ípad je nutno použít metod a zkušebních postup dle norem, neb zkušebních postup schválených státní zkušebnou. Zvláštní kapitolu pak tvo í mechanicko-technologické zkoušky drobných a hrubších t žených nebo drcených kameniv pro stavební ú ely. Mimo uvedenou pevnost v otluku a rázu je to p edevším zjiš ování zrnitosti, tvarového indexu, odlišných a odplavitelných ástic, reaktivnosti a humusovitosti kameniva, které jsou zde p edm tem hodnocení. Podrobn jší popis zkoušek a požadovaná kvalitativní kriteria vlastností kameniva jsou op t obsaženy v p íslušných normách.

2.4

Porušování hornin

V technické praxi využívání hornin pro stavební ú ely nelze zanedbávat ani jejich odolnost proti pov trnostním vliv m. Podstatn ji ovliv ují bu sou ásti škodlivin v hornin již p ítomných (kyzy, organická látky), nebo škodlivé látky, které v hornin vznikají vlivem pov trnostních podmínek dodate n .

- 17 (105) -


Nejvíce odolávají vliv m pov trnosti nerosty jako k emen, erstvý muskovit, cordierit, erstvý biotit, epidot. Mén odolné jsou matné živce, zejména pak nefelin a leucit, dále olivín, vápenec a dolomit. Neodolné jsou kone n siln nav tralé živce, pyrit, markazit, sádrovec a anhydrit. Pr b h zv trávání hornin, jako hlavní pr vodní jev zhoršování jejich kvality, je závislý na mnoha fyzikálních a chemických vlivech. Z fyzikálních vliv je to zejména vn jší tlak, tepelné a objemové zm ny, vliv mrazu, vliv látek krystalizujících a znovu se rozpoušt jících v pórech horniny. P sobení chemických vliv je p i v traní hornin charakterizováno n kterými chemickými pochody. Jde kup . o hydrataci, p i níž jak známo váží n které nerosty chemicky do svých m ížek vodu, jako je tomu nap . p i p em n anhydritu v sádrovec. M že jít i o oxidaci, jež je zejména u sirník p í inou jejich p em ny na hydroxidy za sou asného uvol ování škodlivé kyseliny sírové dle reakce 4 FeS2 + 15 02 + x H2O → 8 H2S04 + 2 Fe203 (x - 8) H2O Uplat ovat se m že i karbonatizace alkalických hydroxid , uvol ujících se zejména p i hydrolýze n kterých nerost , jako t eba muskovitu. Z hlediska chemického v trání je velmi nep íznivá i hydrolýza, projevující se zejména u zásadit jších hornin. Jejím ú inkem podléhají rozkladu živce i jiné hlinité k emi itany za vzniku vodnatých k emi itan , jako je kaolinit a jiné jílovité nerosty. P i tom p echázejí do roztoku alkalické kovy za spolup sobení zmín né již karbonatizace jako uhli itany. P íkladem toho m že být první fáze hydrolytického št pení ortoklasu na kaolinit a hydroxid draselný dle reakce K20 . A1203 . 6 Si02 + 3 H20 → 2 KOH + Al2O3. 2 SiO2. 2 H2O Bez významu nez stává ani p sobení mikroorganism a rostlin, zp sobující biologické v trání hornin tím, že je rozleptávají ú inkem vylu ovaných organických kyselin a kyseliny uhli ité. K omezení vlivu pov trnosti a tím i k zvýšení trvanlivosti, což je hlavn aktuální u dekora ních hornin, p ispívá p edevším taková jejich povrchová úprava, zejména lešt ním, jíž se zajiš uje ucpání povrchových pór a kapilár horniny a tím se áste n zamezí pronikání škodlivých atmosférických a jiných vliv . P íslušná ochranná opat ení a pot ebné p ípravky k této ochran jsou kup . uvedeny v souborné publikaci Vav ín F., Kr ma R., Chemické p ípravky ve stavebnictví z roku 1962.

2.5

Mechanicko-technologická vlastnosti kamene z hlediska jeho t žby a zpracování

Tyto vlastnosti hornin jsou op t dány p edevším uvedenými geotechnickými vlastnostmi a ur ují mimo jiné zp sob t žby a další zpracování kamene. Z hlediska t žby lze k nim po ítat lámatelnost kamene ze skály, vrtatelnost, trhatelnost a st ílitelnost, z hlediska dalšího opracování nebo úpravy kamene významnou štípatelnost, ezatelnost, kamenickou opracovatelnost a drtitelnost.

- 18 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Lámatelnost kamene je dána zejména odlu ností a puklinatostí hornin, ímž se ur ují vhodné zp soby lámání bu prostým pá ením klíny a sochory, nebo podle pot eby i s využitím trhavin. Vrtatelnost kamene je dle d íve uvedeného dána pevností horniny v rázu neb její odolností proti obrusu a sice s ohledem na zvolený nárazový, rota ní, neb i jiný zp sob vrtání horniny. St ílitelnost hornin zase závisí na odporu, jenž kladou nárazu explodující trhaviny a tlaku výbuchových plyn . Vedle druhu použité trhaviny je st ílitelnost hornin ovlivn na zejména jejích tvrdostí a mechanickou pevností. Poslední dv uvedené vlastnosti hornin bývají slu ovány pod pojem dobývatelnosti. Polokvantitativní vyjád ení závislosti dobývatelnosti (st ílitelnosti a vrtatelnosti) na kvalit hornin je uvedeno v následující tabulce . III Tabulka . III. Dobývatelnost hornin Hornina

st ílitelnost

Pevné a houževnaté edi e, k emence

rychlost vrtání v cm/min *1) 1 až 3

Velmi t žká

kompaktní edi e, diabasy, diority, droby, granulity

2 až 4 2 až 4,5

Pevné žuly, porfyry, hadce rula, syenit, gabbro, porfyrit

t žká

Pevné vápence, pískovce, slepence magnezit, andezit, mén pevné žuly

st ední

pískovce, pís ité b idlice

lehká

travertin, slinitý pískovec

Pevné št rky

4 až 8,5 5 až 10

mramory, dolomity

M kké pískovce

3 až 6 3,5 až 7

mén pevné ruly, porfyrity, droby

Jílové b idlice

2,5 až 5

velmi lehká

6 až 13 9 až 18 10 až 15 25 25

*1) Poznámka: Rozumí se vrtání otvor o pr m ru 40 mm p íklepovou vrta kou o hmotnosti 20 až 25 kg Nutnost správného plánování loma ských prací, volba vhodná mechanizace, sestavo vání rozpo t a norem si vynutily i další podobná, rovn ž pouze p ibližná kriteria hornin podle velikosti jejich odporu p i dobývání. Tak se kup . setkáváme s kriteriem tzv. rozpojitelnosti, jíž se rozumí množství a obtížnost vykonané práce, spojené a rozpojováním hornin nebo zemin a z ní vyplývající volba prost edk p im ených k jejich rozpojeni. Dle tohoto kriteria lze rozd lit horniny do 7 skupin na

- 19 (105) -


I

Sypné

II

Rypné

III

Kopné

IV

Drobivé

V

snadno trhatelné

VI

Nesnadno trhatelné

VII Velmi nesnadno trhatelné Podobn se vžilo i hodnocení hornin dle t žitelnosti, jíž se zase rozumí souhrn prací a náklad spojených a rozpojením horniny, v etn naložení a dopravy rozpojené horniny do ur ité vzdálenosti. Podle d ív jší s. normy 1171 - 1935 - Práce zemní rozt i uje horniny obdobn do 7- stup rozpojitelnosti a do 4 t žních t íd dle tabulky 2. IV. Tabulka . IV Rozd lení hornin podle t žitelnosti T žní Stupe t ída I

popis horniny

Prost edky k rozpojování

a-horniny sypné nesoudržné zeminy, kyprý písek b-horniny rýpne soudržné zeminy, ulehlá ornice, píse né hlíny, su

II

c-horniny lehce ulehlý hlinitý písek, št rková hlína, ru ní nástrokopné št rk 4 až 7 cm je, event. d-horniny bažinatá p da, ulehlá su , siln strojní rozst edn zv tralé neb vrstevnaté skály, lo- pojovací mový kámen 7-15 cm mechanismy e-horniny t žce št rk promíšený jílem, m kké pískopné kovce a opuky, siln zv tralé vyv eliny a krystalické b idlice, rozvály lomového kamene po odst elu

III

IV

f-drobivé skály

pevné, nezv tralé horniny, drobivé, tvrdé pískovce, snadno trhatelné Trhaviny a horniny, suti z balvan , zmrzlá strojní rozp da pojovací g-ostatní horni- horniny nesnadno a velmi nesnad- mechanizmy ny no trhatelné

Pokud se týká dalších technologických vlastností hornin, jež ur ují obtížnost jejich opracování zejména v hrubé a jemné kamenické výrob , nelze v tšinou, pro p ílišnou specifi nost p ípad , stanovit závislost mezi ur itou, z tohoto hlediska d ležitou vlastností horniny, a zp sobem jejího opracování ani relativn . Tak kup . štípatelnost se pouze klasifikuje jak dalece je možno d lit kámen ve vztahu k jeho uložení v lokalit a vzhledem k jeho textu e.

- 20 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

ezatelnost kamene je zase dána podobn jako lámatelnost p irozenou odlu ností a pevností horniny. Na nich je závislá i volba ezných nástroj jako jsou pro b žné horniny listové nebo kotou ové pily, pro m k í horniny pak i ocelová lana. P i ezání desek a blok je t eba p i tom vést ez vždy kolmo k hlavní odlu né ploše. Výrobky ezané po odlu ných plochách totiž snadn ji v trají, což se zvlášt projevuje p i ezání usazených hornin. Kamenická opracovatelnost udává zp sobilost kamene k opracování specielním kamenickým ná adím neb strojním za ízením. Je mimo jiné závislé na pevnosti kamene v rázu a otluku, dále na tvrdosti a velikosti základních nerostných zrn, což je z v tší míry dáno strukturou a texturou. Vyv elé horniny obsahují velmi asto zna n tvrdé živce a k emen ve velkých zrnech, která zna n zhoršují opracovatelnost. Výhodn jší jsou z tohoto hlediska st ed n neb jemn zrnité horniny. Zna n nevýhodnou je pro opracovatelnost p ítomnost št pných nerost , jako jsou sv tlé a tmavé slídy, jež zt žují dosažení rovného a hladkého povrchu. Leštitelnost kamene je obdobn závislá na tvrdosti, struktu e a textu e hornin. Dob e leštitelné jsou horniny ze stejnorodé základní hmoty a z nerost stejné tvrdosti. Horniny r znorodé, s velmi odlišnou základní hmotou zrn jsou neleštitelné (pískovce, slepence, opuky a horniny obsahující slídu). Drtitelnost kamene je d ležitá zejména pro jeho úpravu v zdrob ovacím procesu. Umož uje posuzovat schopnost mechanického rozpadu kamene p i drcení tlakem mezi elistmi nebo nárazem. I když je této vlastnosti v nována zvláštní pozornost v p ednáškových textech o úpravnictví nerostných surovin, je možno již na tomto míst uvést, že p esn jší stanovení drtitelnosti je rovn ž velmi obtížné jelikož i hornina ze stejné lokality se ne drtí stejn snadno, pon vadž má zpravidla v r zných vrstvách r znou kvalitu. Drtitelnost nelze jednozna n odvozovat ani z tlakové pevnosti hornin. Je možné pouze relativní srovnání drtitelnosti hornin na ur itém zdrob ovacím stroji. Horniny lze podle drtitelnosti rozd lit do n kolika skupin, p i emž se jejich drtitelnost srovnává s drtitelnosti základní horniny, kterou je u nás diabas nebo moravská droba, jejíž drtitelnost se pokládá za 100 % . P i drcení ostatních hornin kup . na elis ovém drti i, je drtitelnost melafyru a k ehkých vápenc 120 až 125 %, ruly, amfibolitu a m k í žuly 90 až 95 %, edi e a b žné žuly 80 až 85 %, tvrdého edi e 60 až 80 %. Kontrolní otázky 1) Sestavte hierarchii rozd lení hornin 2) Vymezte obsah pojm textu a struktura hornin. 3) Uve te hlavní technické vlastnosti hornin. 4) Vyjmenujte stupn tvrdosti hornin podle Mohse. 5) Uve te mechanicko-technologické vlastnosti hornin z hlediska t žby hornin.

- 21 (105) -


3

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Mezi všeobecné úkoly geologického pr zkumu pat í p edevším to, aby se co nejvíce využilo p írodního bohatství zem , p edevším se zajišt ním co nejv tšího množství rud neželezných a vzácných kov a st edn bohatých železných rud. V rámci geologického pr zkumu je déle t eba ov it další zásoby pro t žbu paliv a naftový pr mysl. Pro výrobu stavebních hmot pak zajistit pr zkumnými pracemi surovinovou základnu pro t žbu kamene, št rkopísku a cihlá ských hlín v krajích, kde je p íslušných surovin nedostatek. Dále ov it nová ložiska cementá ských surovin, vápenc , kaolin , keramických a žáruvzdorných jíl , magnesit , sklá ských písk apod. Podobné zajiš ování surovin je n kolikafázové a jeho sled je možno rozd lit na vyhledávání a pr zkum ložiska,

3.1

Vyhledávání ložiska

Vyhledávání (prospekce) surovin lze za adit do geologického event. geofyzikálního pr zkumu, jehož úkolem je nejprve objevení nahromad ní pr myslov významné suroviny a zásadn je odlišit od pouhého mineralogického výskytu. Podle druhu surovin lze rozd lit ložiska do ty skupin a to na I II

barevné a vzácné kovy erné kovy

III

uhlí

IV

nerudné suroviny (v etn ložisek kamene a št rkopísku)

Podle rozsahu a nápln pak jde o vyhledávání p edb žné neb podrobné. P edb žné vyhledávání sleduje p edevším na základ geologického studia oblasti vymezení výskytu nerostné suroviny z tektonického a petrografického hlediska. Jsou ástí geologického mapování. Podrobné vyhledávání má zase za úkol lokalizovaný výskyt zhodnotit po stránce hospodá ské a rozhodnout, zda je možné pr myslové využití suroviny. Další sledování takto vyhodnoceného ložiska již spadá do oboru vlastního geologického (ložiskového) pr zkumu.

3.2

Geologický pr zkum ložiska

Tento pr zkum se d lí dle r zných hledisek, nej ast ji podle ú elu a posloupnosti. Z hlediska ú elu jeho provád ní je to zejména pr zkum a) ložiskový, jehož cílem je ov ovat zásoby surovin, b) hornicko-technický (p i podzemním t žení), p i n mž se zjiš uje velikost horských tlak , obtížnost ražení podzemních d l,

- 22 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

c) technologický, který se kone n zabývá zp sobem a metodou t žby. Sem možno za adit i tzv. aplikovaný geologický pr zkum, který se provádí s cílem dokonalého ov ení technologických vlastností zjišt né suroviny a to nejen z hlediska t ž by, ale i eventuelního dalšího pr myslového zpracování suroviny. Uvedené druhy pr zkumu spolu velmi úzce souvisí a zpravidla se provád jí sou asné. Podle posloupnosti lze zase d lit pr zkum na p edb žný, podrobný a pr zkum provád ný b hem t žby. P edb žný geologický pr zkum sleduje p edb žné stanovení rozm r , polohy, jakosti a dobývacích podmínek dle stávajících geologických podklad a na základ podrobné rekognoskace terénu, p i emž se tém nevyužívá pr zkumných d l v terénu. Výsledky t ch to zjišt ní mohou kup . sloužit k vypracování investi ního úkolu t žby. Podrobný geologický pr zkum zjiš uje podrobn geologickou stavbu ložiska, jeho tvar, jakost a rozd lení surovin podle jednotlivých druh , geologických, hydrogeologických a technologických podmínek t žby. Zde se již využívá bohaté sít pr zkumných d l. Pr zkum provád ný b hem t žby ov uje a up es uje výsledky podrobného geologického pr zkumu a uplat uje se hlavn na okrajích ložiska, v tektonických poruchách, kde nebyly zjišt ny d ív jším pr zkumem pot ebné podrobnosti. Zajišt ní plynulé zásobování surovinou se zajiš uje podrobn jším hodnocením geologických pom r u t žební st ny.

3.3

Klasifikace zásob nerostných surovin

Výrobní kapacity dobývání a zpracování nerostných surovin je t eba budovat tak, aby byly rentabilní a to p edevším z hlediska zajišt ní dostate ných dlouhodobých zásob kvalitních surovin. Uvedeným geologickým pr zkumem se zjiš ují p edevším bilan ní zásoby nerostných surovin, vyhovující pr myslovému t žení a dalšímu využití. Odd len se zajiš ují i ne bilan ní zásoby, zatím nedobyvatelné pro nízký obsah užitkových složek, nebo malou mocnost ložisek, jež tvo í eventuelní zásobu pro budoucnost. Podle r zného rozsahu a podrobnosti provedení geologického pr zkumu je t eba uvést, že ani u bilan ních zásob nejsou prov ená neb vypo tená množství surovin v ložiscích vymezena se stejnou p esností a spolehlivostí. To se pak vyjad uje za azením lokality do p íslušné kategorie zásob. Dle stupn provedeného geologického pr zkumu se rozd lují suroviny do ty kategorií zásob - A, B, C1 a C2. Zásoby kategorie A jsou podrobn prozkoumány díly geologického pr zkumu, v etn dostate né sít vrt a štol. Pat í sem ty ásti ložiska, kde jsou dostate n známy úložné, hydrogeologické a t žební pom ry, jež jsou dostate ným podkladem pro vypracování vhodného zp sobu otvírky lomu.

- 23 (105) -


Zásoby kategorie B jsou prozkoumány vrty a d lními pracemi id eji než je tomu u kategorie A. Hydrogeologické pom ry a podmínky pro t žbu jsou však dostate n známy. Zásoby kategorie C1 jsou zajišt ny jen ídkou sítí vrt a d lních d l. Geologické pom ry se odvozují ze zásob kategorie A a B, s nimiž tyto zásoby zpravidla souvisí. Hydrogeologické pom ry jsou zde známy jen povšechn . K zásobám kategorie C2 pat í kone n ty, jež jsou pouze p edpokládané na základ geologických a geofyzikálních údaj , ov ených pouze mén náro nými pr zkumnými terénními pracemi.

3.4

Provád ní geologického pr zkumu

K základním díl m geologického pr zkumu, sloužícím k zajiš ování pot ebných vzorku ze sledovaných lokalit pat í a) rýhy, výkopy a odkopy, b) šachtice, c) vrty a d) štoly. Rýhou se rozumí zá ez o ší ce 0,8 až 1,5 m. Její délka musí p esahovat hloubku a úklon st n musí být volen tak, aby se rýha samovoln nesesypávala. Obdobn provád né zá ezy o ší ce v tší jak 1,5 m, se stejnými požadavky na délku, hloubku a úklon st n, jmenujeme výkopy. Široký zá ez do svahu s vodorovnou po vou je odkop. Svislé zá ezy bez výztuže je dovoleno provád t nanejvýše do hloubky 3 m a to pouze v soudržných horninách. Pr zkumné dílo o p dorysné tvercové nebo kruhové ploše cca 2 m2, budované až do hloubky 40 m je šachtice, která musí být pažená. Její realizace slouží jednak k vyhodnocování jednotlivých vrstev hornin pod skrývkou, jednak k zjiš ování pom r v samotné skrývce. Mezi nejnáro n jší díla geologického pr zkumu pak pat í štoly, v podstat chodby ražené v hornin . Jejich pr ez bývá 1,2 x 1,8 m. Z hlediska odvodn ní se razí se stoupáním 0,5 %. Význam tohoto pr zkumného díla tkví nejen v tom, že zna ný objem horniny, jenž vzniká p i ražení štol, dává obsáhlý podklad k hodnocení lokality, ale i v tom že lze využít štol i dodate n , p i vlastní t žb horniny komorovými odst ely. K nejefektivn jším pr zkumným díl m pat í bezesporu vrty, jež umož ují mechanizované získávat vzorky hornin nejen na mnohých místech terénu, ale i z r zných hloubek. Vrty se provád jí vrtnými soupravami pro jádrové vrtání (obr. .2). Vrtná korunka, jíž se zajiš uje vrtání, je našroubována na jádrovnici, p ipojené pomocí spojníku ke kalovce a k vrtnému souty í. Kalovkou se zachycují hrubší zrna, která výplachová voda nes tací z vrtu vyplavit. Ty se vždy po jednom návrtu z kalovky odstra ují. Vrtné souty í tvo í ocelové trubky, spojované na závit. Na jeho horním konci je p ipevn na výplachová hlavice pro p ívod výplachové vody a p i vrtání Šrotem též i k jeho p ívodu. Prost ednictvím hlavice se vrtné souty í zav šuje na vrtnou v ž.

- 24 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Obr. .2 Schéma vrtné soupravy l - vrtná korunka, 2 – kádrovnice, 3 - spojník, 4 - kalovka, 5 – pažnice, 6 – vrtné souty í

P i provád ní vrt z stává uvnit jádrovnice jádro; jež se vyjme, jakmile dosáhne délky jádrovnice. Vrt se zahajuje úvodní vrtnou kolonou, která podle plánované hloubky má pr m r od 175 do 195 mm. Po dosažení ur ité hloubky vrtu, kdy je korunka opot ebená, volí se korunky menšího pr m ru. Jinak je volba korunky závislá na druhu horniny. Pro vrtáni m kkých hornin, jako jsou lupky nebo jíly, jsou ur eny korunky zubové. Pro vrtání m kkých neb st edn tvrdých hornin se volí korunky roubíkové, jejichž zuby jsou opat eny tvrdokovem. K vrtání tvrdých hornin se osv d uji korunky šrotová, p izp sobené pro vrtání ocelolitinovým šrotem, který se do vrtu sype neb vplavuje vodou. Nejtvrdší horniny se kone n vrtají diamantovými korunkami. Nejd ležit jší technologi tí initelé uvedeného pr zkumného vrtáni na jádro jsou zejména tlak na dno vrtu, dále po et otá ek vrtného nástroje a množství výplachové tekutiny. Tlak na dno (po vu) vrtu musí být dostate n veliký, aby nastalo porušení horniny. Nesmí však být p íliš zna ný, aby se nepoškozovalo vrtná za ízení. Pro r zná korunky a horniny jsou pot ebná tlaky uvád ny v tabulkách. Po et otá ek, daný obvodovou rychlostí rotující korunky, musí být takový, aby rovn ž nevzniklo poškozeni vrtného nástroje a aby se p ílišnými otá kami nepoškozovalo vrtné jádro. U tvrdokovových korunek se nap . osv d uje obvodová rychlost v závislosti na tvrdosti horniny 0,4 až 1,0, u šrotových korunek 0,6 až 0,8 m.sec-1. Množství výplachové kapaliny musí zajistit dobrá chlazení vrtného nástroje a vynášení vrtná drt z vrtu. Výplachová kapalina však nesmí porušovat vrtná jádro nebo porušovat st ny sondy. U tvrdokovových korunek se kup . vypo ítává množství pot ebná výplachová kapaliny Q v litrech za minutu dle vztahu: Q = S . v . 60, kde

S - plocha mezikruží mezi st nou vrtu a vrtnými trubkami v dm2 , v - obvodová rychlost korunky v m.sec-1.

D ležitou roli hraje z technologického hlediska i druh výplachová kapaliny, jež se volí podle ú elu, který má proplachování splnit a dle vlastnosti hornin. Tak kup . velmi asto používaná výplachy jílová, aplikovaná v komplikovaných geologických podmínkách, udržují odvrtaná áste ky hornin ve vznosu a zpevují st ny vrtu. istou vodu lze použit k výplachu u tvrdých, stabilních hornin. Slaných výplach se zase používá p i vrtání v zim .

- 25 (105) -


Hrozí-li p i vrtání v sypkém nebo velmi rozpukaném materiálu zavaleni vrtu, je t eba jej zapažit ocelovými pažnicemi Získaná jádra se ukládají do plochých beden, která se p esn ozna ují jménem lokality, íslem vrtu, jeho hloubkou apod. Pro n která ú ely pr zkumných prací se využívá i bezjádrováho vrtáni, zejména je-li cílem získání pouze vrtná mou ky k dalšímu výzkumu. Z bezjádrových vrt se získá vzorek b žnými vrtnými soupravami se vzdušným výplachem. Vrtná mou ka, v etn úletu, se z ur itého úseku vrtu jímá do odprašovací sk ín a odtud se balí do papírových pytl k dalšímu rozboru.

3.5

Geofyzikální metody v geologickém pr zkumu

P i vyhledávání a pr zkumu ložisek mají zna ný význam i n které geofyzikální metody. Dík jim je asto umožn n nález slepých ložisek, up esn ní jejich polohy a rozlohy v p ípad , že jsou jen áste n otev eny d lními pracemi. Dále tyto metody umož ují vyhodnocovat tektonickou stavbu území, ur it hloubkové polohy d ležitých horizont apod. P i geologickém pr zkumu se z nich hlavn používá metoda magnetická, gravimetrická, seismická, elektrická a termická. Magnetická metoda je založena na magnetické jímavosti a velikosti p irozeného magnetického pole, slouží hlavn k vyhledávání ložisek magnetických nerost . Dále lze tuto metodu využít k ur ení polohy hornin, jejichž magnetická susceptibilita je rozdílná. Nakonec, vyzna uje-li se n jaká hornina menšími magnetickými vlastnostmi než její okolí, lze pak i v tomto p ípad ur it pomocí tohoto zp sobu její ložisko. K vlastnímu m ení se používá variometr . Gravimetrické metody zase umož ují nález geologických ložisek pomocí gravimetr nebo torzních vah, jenž se v terénu stanoví poloha anomálií zemské tíže, které odpovídají bu ložisk m nerost o v tší i menší objemové hmotnosti. Seismické metody jsou založeny na principu rozli ného ší ení seismických vln v r zných horninách (nap . v žule 5500, vápenci 5000, aluviálních píscích 1000, v suti 7000 m.sec-l). P i aplikaci t chto metod se sleduje pr b h ot esových vln, které se vysílají do zem výbuchy náloží, dopadem závaží nebo vibrátory. K m ení slouží v tšinou seismografy. P i zavád ní t chto metod je však t eba uvažovat s tím, že d íve uvedená rychlost ší ení ot esových vln, jež je pro každou horninu konstantní, se snižuje trhlinami a jinými dislokacemi v hornin , jež tvo í impedan ní p epážky. Elektrické metody jsou zase založeny na rozli né elektrické vodivosti nerost . V podstat jde bu o sledování pom r elektrického pole, které vzniká p i vysílání stejnosm rného neb st ídavého proudu do zem , nebo pom r p irozených elektrických polí. Elektrické proudy se zavádí do zem elektrodami a p íslušná elektrická pole se prom ují galvanometry, potenciometry apod. Termické metody jsou zase založeny na poznatku, že r zná horniny vodí nestejn teplo a mají tudíž rozdílnou teplotu. Zvýšená teplota se zejména projevuje v blízkosti uhelných a naftových ložisek, v okolí teplých pramen . P íslušná m ení se v t chto p ípadech provád jí termo lánky.

- 26 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

I když lze v tšinu z t chto metod využít bez podstatn jšího porušování terénu, lze je tém všechny aplikovat i p i tzv. karotáži, tj. geofyzikálním výzkumu p i sou asn provád ném vrtu. Kontrolní otázky 1) Vyjmenujte druhy ložisek. 2) Uve te hlavní hlediska geologického pr zkumu ložiska. 3) Vyjmenujte klasifikaci ložisek podle míry prozkoumanosti ložiska. 4) Uve te pr zkumná geologická díla a charakterizujte je.

- 27 (105) -


4

Pracovní postupy p i t žb hornin v lomech

V loma ství se pod pojmem t žba zpravidla rozumí souhrn všech prací spojených se získáváním hornin a nakládáním rubaniny. T žbou v pravém slova smyslu však množství suroviny získané loma skou inností za ur ité asové období v lomech.

4.1

Rozd lení a zakládání lom

Pro t žbu silikátových surovin p icházejí nej ast ji v úvahu povrchové lomy, kde se t ží tím zp sobem, že po odstran ní skrývek probíhá dobývání na povrchu. Podle polohy, kterou zaujímá lom ve vztahu k okolnímu terénu, lze povrchové lomy rozd lit na st nové (svahové), jámové a polojámové (kombinované). U st nových lom je st na a její pata nad úrovní plošiny lomu. Výška st ny a dobývací zp sob pak mohou vést k d lení lomové st ny, tj. k z izování stup do 10 m, neb pater nad 10 m. Zatím co stupn jsou kup . vhodné zejména pro t žbu v tších blok kamene, z izování pater, které se realizuje u vysokých lomových st n, je výhodné pro hromadnou t žbu drobn jších surovin. S tím souvisí z izování dostate n dlouhých a širokých pracovních plošin u t chto lom , pro snadnou manipulaci a transport vyt žených surovin. U jámových lom je pak t žební st na pod úrovní p ilehlého, terénu. To pochopiteln klade zna ný nárok zejména na vertikální dopravu produktu t žby a na zajišt ní bezpe nosti pracovník . K dobývání v t chto lomech p istupuje asto navíc problém jejich odvod ování. Tam, kde ást lomové st ny je nad úrovní p ilehlého území a zbývající ást spolu s patou st ny pod ní, jde o lomy polojámové. Geologické pom ry, druh hornin a technicko-ekonomické parametry dopravy, odbytu apod., ur ují druh základního produktu ur itého lomu. Proto se setkáváme s rozd lením lom i z hlediska sortimentu produktu. Tak lze rozeznávat lomy pro výrobu kamene pro stavební ú ely (lomový kámen, drcené kamenivo), lomy pro kamenickou výrobu (dlažební kostky, obrubníky, kvádry, desky apod.), a lomy pr myslové, jejichž produkty slouží v nejr zn jších pr myslových odv tvích (vápenec pro výrobu vápna, cementu, pro pot eby hutního pr myslu a cukrovary, k emenec pro sklá ský pr mysl). Zejména posledn uvedená hlediska ur ují vhodné založení lomu s ohledem na navržený zp sob dobývání. K vlastnímu založení lomu je však zapot ebí nutné zajišt ní následujících technicko-právních náležitostí; Provedení geologického pr zkumu a schválení jeho výsledk komisí pro klasifikaci zásob, která vydá vým r. Opat ení rozhodnutí p íslušného ministerstva a zp sobilosti ložiska k dobývání a povolení k dobýváni.

- 28 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

P edložení návrhu na stanovení dobývacího prostoru p íslušnému ministerstvu podle výsledku geologického pr zkumu. Vypracování a p edložení plánu otvírky p ípravy a dobývání (POPD) p íslušnému obvodnímu bá skému ú adu ke schválení a to nejmén 6 m síc p ed zahájením t žby. Zajistit vyjmutí jmenovitých pozemk ze zem d lského p dního fondu. Dobývacím prostorem se zde rozumí podzemní prostor v rámci tzv. výhradního ložiska (výhradn národního majetku), jenž bude p edm tem t žby. Na povrchu terénu je tento prostor vymezen polygonem s vrcholy, udanými v platném sou adnicovém systému. Prostorov je zpravidla tento prostor omezen svislými rovinami, proloženými stranami polygonu. Plán p ípravy, otvírky a dobývání musí zajiš ovat ádné dobývání ložiska podle p íslušného § Horního zákona, provád ní všech hospodá sky od vodn ných opat ení k zabrán ní škod na pozemcích v etn rekultivace, o zabezpe ení chrán ní objekt a všech zájm , vymezených p i stanovení dobývacího prostoru, o bezpe nost p i práci. Tento plán možno rozd lit jednak na plán otvírky a p ípravy, jednak na plán dobývání. Celý plán POPD se provádí jen v p ípad zakládání zcela nových lom . Tam, kde se navazuje na p edchozí dobývání v ur ité lokalit se zajiš uje pouze plán dobývání. POPD je v podstat graficky zpracovaný zp sob otev ení ložiska a etapového dobývání hornin. K jeho nejd ležit jším p ílohám kup . pat í situa ní plán plochy, objem zásob a komunikací, charakteristické ezy ložiskem s vyzna ením skrývkových a úložných pom r horniny a vyznaením tzv. generálního svahu (ud lená p ímka, spojující horní hranu lomové st ny a její patou), dále grafické znázorn ní z izování skrývkových odval , návrh elektrizace, odvodn ní, rekultivace apod.

o o

4.2

Základní charakteristiky zp sob postup dobývání hornin

rozpojování a

Zp soby rozpojování hornin jsou ur eny v závislosti na druhu a situaci lomu s p edevším prost edky, kterých se využívá k získání horniny z dané lokality. Jde-li kup . o získávání velkých blok kamene, využívá se hlavn ru ních pneumatických kladiv, p ípadn lanovích pil a v pom rn malém rozsahu i trhací techniky. Zde aplikované,mén brizantní trhaviny, vkládané do p irozených puklin a vrt , mají sloužit ne k porušení, ale pouze k odd lení bloku ze skalního masivu, p i emž další zpracování, d lení a doprava jsou dodnes ješt velmi namáhavé operace. Jiná je zase situace v lomech pro stavební kámen nebo v pr myslových lomech, kde jde o získání suroviny drobn jší fragmentace" ve" velkém objemu. Zp soby rozpojování jsou zde charakterizovány zna ným podílem jak vrtací techniky p i zajiš ování dutin pro nálože, tak trhací techniky. Zna né objemy takto získávané rubaniny kladou i zde velké nároky na nakládání a dopravu, již však lze v t chto p ípadech do zna né míry mechanizovat. - 29 (105) -


S technicko-ekonomickými parametry, ur ujícími zp soby rozpojování souvisí i volba dobývacího postupu, asto nazývaného též metodou t žení. Obr. .3 t žení

Stup ovité

Sou asný stav t žebních metod je charakterizován postupným p echodem od zastaralých postup k moderním, umož ujícím lepší organizaci práce a mechanizaci, pochopiteln i za cenu vyššího nároku na strojní za ízení a spot ebu trhavin. Ztížené pracovní, dopravní a zejména bezpe nostní podmínky p i t žb na Šikmá st n si vynutily uvedený již dobývací postup ve stupních, používaný hlavn p i t žb v tších blok kamene a zaru ující v lomu dostatek pracoviš pro dobývání (obr. . 3). P i t žb v št rkových a pr myslových lomech se však osv d ilo t žení v jednom nebo jen n kolika vyšších stupních, patrech, s dostate nými pracovními plošinami, umož ujícími mechanizaci vrtacích prací, snadné rozebírání a p epravu odst elené rubaniny. V tomto p ípad jde o t žení etážové neb patrové (obr. . 4). Je-li hornina uložena v šikmých neb svislých vrstvách, pak lze volit tzv. t žení po vrstvách. P i rozpojování hornin na drobné frakce je možno je sest elovat pomocí táhlých i soust ed ných náloží po svahu, p i emž se využívá k rozbití kamene na menší kusy i gravitace p i jeho dopadu na plošinu lomu. Obr. . 4 Etážové t žení

- 30 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

P i t žb v tších blok kamene je lze v tomto p ípade po odd lení opatrn sesunovat a dopravovat s využitím vlastní váhy (obr. . 5). Mezi starší dobývací postupy pat í t žení podrubné, vhodné u dob e odlu ných hornin. P i tomto postupu se ve spodní ásti ložiska proráží sí štol, které se k íží. V podrubávané hornin tak vznikají kamenné pilí e, po jejichž odst elení se hornina z ítí a rozpadne, aniž je zapot ebí v tšího množství táhlých nebo soust edných trhavinových náloží (obr. .6). Obr. .5. T žení po šikmých vrstvách

Obdobný je i zp sob, když se ur itá ást ložiska podrubává pomocí plošného, asi 2 m vysokého výrobu, který se zajiš uje výd evou. Jejím odst elením dojde op t k z ícení a rozpojeni nadloží. Tohoto zp sobu se kup . a výhodou využilo p i t žení pískovce a sloupcovit odlu ného edi e v severo eských kamenolomech. K starším postup m dobývání, kde se eší zejména problém dopravy rubaniny samospádem, pat í anglický zp sob, také nazývaný mlýnkování. Hornina se p i tomto zp sobu odst eluje do svislých nebo mírn sklon ných šachet (sýp ). z nichž se vypouští do :pod stavených vozík , umíst ných ve vyrubané štole v dolní ásti ložiska, kam sýpy ústí. Ústí sýp do štol se vespod uzavírá uzáv ry. Postupným rozpojováním horniny okolo sýp se jejich prostor nálevkovit rozši uje. I tento postup vyžaduje dob e odlu nou horninu, . vylu ující výskyt v tších balvan , které by mohly ucpávat sýpy. Nevýhodou je zamrzání zvlhlé a zne išt né horniny p i poklesu teplot okolního prost edí, jež vede k ucpání sýp . Schéma tohoto postupu je patrné na obr. .7.

- 31 (105) -


Obr. .6 Podrubné t žení l - skrývka, 2 - pilí e podrubu

V ur ité obdob se s tímto postupem setkáváme i p i mechanickém dobývání suchých aluviálních št rkopísk , jež spo ívá v jejich rozpojení vhodným strojním za ízením jako je buldozer neb rypadlo a následujícím shrnováním po svahu na dopravní pas (obr. . 8). To ovšem vyžaduje zajišt ní zvýšených bezpe nostních opat ení k ochran pracujících, zejména v úseku okraje svahu a pod násypnou hlavou dopravních pás . Obr. . 7 Anglický zp sob t žení l štola, 2 - sýp, 3 - výpustná komora Obr. . 8 T žba št rkopísku mlýnkováním

Uvedené postupy dobývání mohou být kombinovány s r znými zp soby rozpojování hornin trhavinami. Této problematice však bude v nována pozornost v dalších kapitolách.

- 32 (105) -

23

4.3

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Skrývkové práce

Vlastnímu dobývání užitkové horniny musí zpravidla p edcházet odstran ní nepot ebného podloží tvo eného nejr zn jšími zeminami, zv tralinovými pokryvy apod. Tyto vrstvy tvo í skrývku. Jí se podle n kterých autor rozumí i vložky jiných hornin, prostupující t ženou lokalitu a porušující její homogenitu. Mocnost a povaha skrývky je jedním z rozhodujících faktor , ovliv ujících ekonomii t žby. Pokud jde o maximáln p ípustný objem skrývek v b žných lomech, nelze jej v žádném p ípad jednozna n vymezit. Ovliv uje jej nejen pom r mocnosti skrývky k užitkové hornin , ale i její složení a rozpojitelnost. V sou asných podmínkách našich lom na stavební kámen je již n kolikametrová skrývka pro provoz nehospodárná. Jiná m ítka pro hospodárnou mocnost skrývek jsou pochopiteln u t žby ekonomicky výhodn jších kamenických výrobk , jak je vid t z hodnot následující tabulky . V., kde jsou z ekonomického hlediska informativn uvedeny maximální podíly skrývek k mocnosti t žené horniny. Tab. . V Maximální pom r skrývek k užitkové hornin a minimální mocnost ložiska užitkové horniny v závislosti na druhu loma ského výrobku Druh výrobku

Maximální podíl Minimální mocnost skrývky k t žební užitkové horniny v mocnosti užitkové m horniny v %

Drcené kamenivo

30

10

Lomový kámen

20

10

dlažební kostky a hrubé kamenické výrobky

30

6

35

6

60

4

60

3

ušlechtilé kamenické výrobky o ze žuly o z pískovce o z mramoru a travertinu

Hospodárnost t žby ur uje pak v praxi nej ast ji tzv. skrývkový koeficient, udávající pom rný objem skrývkových prací k objemové jednotce dobývané suroviny. Z hlavních zásad, platných pro skrývkové práce je nutno zvlášt p ipomenout nutnost jejich provedení v dostate ném p edstihu a dále, aby se zajiš ovala maximální bezpe nost na pracovišti, zejména proti eventuelnímu sesutí skrývkového svahu. Tak je p edevším stanoveno, aby byly skrývkové práce provedeny v šestim sí ním p edstihu p ed zahájením dobývání. P íslušné bezpe nostní p edpisy dále stanoví, aby mezi patou skrývky a horním okrajem lomové st ny byl trvale zajišt n volný bezpe ný pruh (nazývaný též lavi kou i bermou).

- 33 (105) -


P i výšce lomové st ny do 12 m je stanovena jeho minimální ší ka vždy 12 m. P i výšce lomové st ny nad uvedenou hranici, musí se o stejnou hodnotu v metrech rozší it i bezpe nostní pruh.

4.3.1

Provád ní skrývek

Zp sob provád ní skrývkových prací je p edevším dán mocností skrývky, jejími mechanicko-technologickými vlastnostmi, lenitostí terénu, vzdáleností deponie apod. Skrývku je možno odstra ovat již ru n , a to a) p i zahajování skrývkových prací, aby se usnadnil p ístup stroj m, b) p i do iš ování terénu po strojním provedení skrývek, c) zúžil-li se uvedený bezpe nostní pruh vlivem odst elu. V tšinou se však skrývkové práce provád jí mechanizovan a sice dodavatelsky speciál izolovanými podniky pro zemní práce. Skrývkové stroje je možno rozd lit na a) stroje, rozpojující nadloží a sou asn je p emís ující na deponie (buldozery a skrejpry), b) stroje rozpojující nadloží a nakládající je na dopravní prost edky (rypadla). Buldozery a skrejpry lze využít snadno rozpojitelných skrývek i k jejich p emís ování na kratší vzdálenost (u buldozer do 60 a u skrejpr asi do 400 m). K rozpoj ování rozsáhlejších a mocn jších skrývek, (za azených do t žní t ídy I a až IIe) je výhodn jší použití rypadel na pásovém podvozku s výškovou lopatou. Zde je jen d ležité, pokud to jen podmínky dovolují, zvolení správného pom ru mezi velikostí rypadla a obsahem nákladního automobilu, odvážejícího skrývku. Z tohoto hlediska se jeví nejvýhodn jší jeho obsah, rovnající se 3- až 5-násobku obsahu lopaty rypadla. Mezi nejprogresivn jší metody pat í hydromechanizované provád ní skrývek a to zejména u vodních zdroj a tam, kde jsou k dispozici velké usazovací prostory. Princip metody spo ívá v tom, že se proti svahu skrývky vrhá hydromonitorem proud vody pod tlakem 5 až 15 bar , ímž se skrývka rozpojuje a rozplavuje do odvalovacího prostor . P ebyte ná voda se odtud svádí zp t do vodního toku pomocí sb rné studny a odvod ovacího potrubí. Tohoto zp sobu lze nejlépe využít u stejnorodých skrývek s drobn jšími souástmi hornin a zemin. U nestejnorodého materiálu se hrubší a t žší sou ásti hromadí pod svahem a brzdí další postup. Schematické znázorn ní hydromechanizovaného provád ní skrývek je patrno na obr. . 9 a 10. Není bez zajímavosti, že využitím tlaku vhodn usm rn ného paprsku vodního proudu se zabývá zejména zahrani ní výzkum i z jiných hledisek aplikace a sice p i vývoji ezných a štípacích stroj , vrtacích za ízení a d lních razících kombajn .

- 34 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Obr. . 9 Uspo ádání hydromechanického skrývkového za ízení 1- erpací stanice, 2-p ívodní potrubí, 3-hydromonitor, 4-sb rná studna s odvod ovacím potrubím, 5-hráz odvalu, 6-usazovací nádrž rozplavené skrývky.

4.3.2

P eprava a ukládání skrývek na odval Obr. . 10 Schéma bagrování hydromonitorem 1 - p ívod el.motoru erpadla, 2 - sací potrubí, 3 - vodní erpadlo, 4 - výtla né potrubí, 5 - hydromonitor

Kone nou fází skrývkových prací je p eprava skrývek a jejich ukládání na odvály, jež se umís ují dle situa ních podmínek lomu bu p ímo v jeho vyt žených prostorech, nebo na jeho okrajích, i mimo prostor lomu. Obr. . 11 P esun skrývky na vnit ní odval lopatovým rypadlem Z hlediska nasazení skrývkových mechanizm a p epravy skrývek jsou první dva zp soby nejvýhodn jší. P epravu na krátkou vzdálenost mohou v t chto p ípadech obstarávat již mechanizmy, sloužící k rozpojování hornin, jako uvedené buldozery, skrejpry, lopatová rypadla (obr. . 11), lanové škrabáky (obr. . 12) apod. Skrývky je možno odvážet i ru n p eklopnými vozíky po úzkokolejové dráze. Tento postup, jenž vyžaduje zejména dokonale vyrovnaný terén a pe livé sestavení kolejiva, je p íliš pracný a je ekonomicky výhodný jen do vzdálenosti 100 m.

- 35 (105) -


Obr. . 12 Schéma skrývání lanovým škrabákem Pro p epravu strojn rozpojovaných skrývek na v tší vzdálenost je proto nutná bezkolejová doprava vhodnými dopravními prost edky, jež mohou p ekonávat terénní nerovnosti v lomech (u nás vhodné nákladní automobily Tatra 148, Caterpillar a dempry se samovykláp cí korbou).

4.4

Výbušiny

Mnohé z uvedených rozpojovacích za ízení se využívají v lomech i p i dobývání vlastní užitkové horniny. Tyto mechanizmy však zde slouží k rozebírání a nakládání již zdrobn né horniny, kterou bylo nutno pro zna nou pevnost a houževnatost nejprve rozpojit výbušinami, jež p edstavují jediný prost edek k rozpojování hornin nejvyšších t žních t íd. Jde o látky, schopné výbušné p em ny za sou asného uvoln ní zna ného množství energie. Výbušná p em na je u t chto látek charakterizována a) exotermním pr b hem reakce, b) samovolným ší ením této reakce c) zna ným vývojem tepla a plyn a v d sledku toho i zna né mechanické energie.

4.4.1

Pr b h výbuchových reakcí

Pod pojmem výbuchu rozumíme takové fyzikální nebo fyzikáln -chemické d je, které vedou k náhlému uvoln ní energie. Podle p í iny uvoln ní energie se m žeme setkat v praxi s n kolika druhy výbuchu. M že to být jednak výbuch fyzikální, jenž se m že projevit exploze, když bylo jeho p í inou uvoln ní p etlaku, nebo jako imploze, uvoln ním podtlaku. Další druh je výbuch elektrický vznikající v d sledku rychlé p em ny elektrické energie v energii tepelnou a mechanickou.Jinou formou výbuchu je výbuch jaderný, p i n mž jsou zdrojem energie nukleární reakce. Jestliže se zde uvoluje energie nukleárním št pením, jde o výbuch atomový, uvol uje-li se energie nukleární syntézou jde o výbuch termonukleární. Je-li kone n zdrojem energie chemická výbuchová p em na, pak se jedná o výbuch chemický. Tento druh výbuchu p ichází v úvahu prakticky jako jediný p i použití v lomech. Co do reak ního mechanizmu m že jít u chemických výbuchových reakcí p edevším o pouhý rozpad vybuchující látky v látky jednodušší. To je p ízna né pro n které výbušné slou eniny jako jsou azidy, jododusík apod. ast ji však jde o p ípad, kdy dochází p i výbuchové reakci k rychlému okysliení ho lavých sou ástí výbušných sm sí, p i emž není možno využít k této rychle probíhající reakci vn jšího kyslíku a k výbuchové p em n musí sta it

- 36 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

kyslík z okysli ovadla, homogenn obsaženého ve vlastní hmot výbušné sm si. To je pak hlavním a jediným p edpokladem k rychlému pr b hu výbuchové reakce. Chemické výbuchové reakce m že probíhat r znou rychlostí a to bu detonace

jako

nebo jako výbuchové ho ení. P i trhacích pracech využíváme zpravidla detonace, mén již se setkáváme s výbuchovým ho ením, jež se uskute uje odpalováním menších náloží z mén brizantních trhavin. Výbuchové (explozivní) ho ení se ší í výbušinou menší rychlostí než je rychlost zvuku. B hem n ho je prakticky stejný tlak ve vlastní výbušnin , na jejím povrchu a okolních plynech, které sta í plynule odcházet. Tlak a tím i rychlost ho ení se zvyšují však tehdy, probíhá-li tento proces v uzav eném prostoru. Výbuchové ho ení je charakteristické p edevším pro st eliviny. Detonace je zase výbušná p em na. která se ší í výbušinou v tší rychlostí než je rychlost zvuku (až n kolik km/s). Ve výbušin vzniká detona ní vlna, vyzna ená zna ným tlakovým skokem. Zatím co se p i explozivním ho ení chemickou reakcí vzniklé plyny od místa vzniku vzdalují, p i detonaci se v prvním okamžiku pohybují sm rem k výbušin ; souvisí to se zna nou hustotou povýbuchových zplodin za elem detona ní vlny, která je v prvním okamžiku mnohonásobn v tší než vlastní hustota výbušiny. Detonace a výbuchové ho ení mohou za ur itých podmínek vzájemn p echázet. Tak nejsou-li spln ny podmínky pro pr b h již vytvo ené detona ní vlny, m že detonace p e jít v explozivní ho ení. Pro zavedení a zachování detonace musí být p edevším zajišt na její stabilita. Rozd lení výbušnin Výbušiny rozlišujeme dle povahy výbuchové p em ny a dle uplatn ní na st eliviny, t askaviny a trhaviny Pro st eliviny je charakteristickou výbuchovou p em nou explozivní ho ení. Používá se jich nej ast ji jako výmetné nápln k ud lení pohybu st el u zbraní ( erný prach). Za ur itých okolností lze ovšem i st eliviny s pomocí mohutného po inu v uzav eném prostoru p ivést k detonaci. T askaviny jsou velmi citlivé výbušniny, zejména na mechanický, tepelný neb elektricky podn t. Toho se u nich využívá k vyvolání detonace jiné výbušiny. Tvo í základní sou ást rozn covadel, p edevším rozbušek. K vlastním trhacím pracem se používá kone n trhavin, p i jejichž výbuchové reakci dochází tém vždy k detonaci, za sou asného vzniku silné rázové vlny. Trhaviny jsou v i mechanickým a jiným podn t m mén citlivé. K vyvolání výbuchové reakce vyžadují silný podn t detonaci jiné citliv jší výbušniny (t askaviny). Pokud se týká rozd lení v loma ské praxi nejvíce používaných pr myslových trhavin, pak jde o jejich klasifikaci p edevším podle místa, kde je povoleno jejich použití. Tak je lze rozd lit na povrchové trhaviny d lní skalní trhaviny a d lní bezpe né trhaviny . Povrchové trhaviny se sm jí používat jen na povrchových pracovištích, protože složení zplodin po výbuchu je pro d lní podmínky nep íznivé. Jsou zpravidla ur eny pro nabíjení velkopr m rových vrt a komor.

- 37 (105) -


D lní skalní trhaviny jsou nejb žn jším typem pr myslových trhavin. Sm jí se používat jak na povrchu, tak i v dolech, ne ovšem tam, kde hrozí nebezpe í výbuchu sm sí vzduchu s ho lavými plyny neb prachy. D ln bezpe né trhaviny jsou ur eny tém výhradn pro uhelné doly a vyznaují se tím, že p i jejich správném používání nenastane nežádoucí výbuch sm sí vzduchu a metaném neb uhelným prachem. Podle stupn d lní bezpe nosti se tyto trhaviny ješt d lí do n kolika skupin a to na protiprachové, protiplynové a protiplynová se zvýšenou bezpe ností. S omezením stupn zážehu d lních prach a plyn souvisí také menší výkonnost t chto zvláš p izp sobených trhavin. Z technologického hlediska rozlišujeme pr myslové trhaviny nej ast ji podle konzistence a to bu jako sypké, plastické neb poloplastické. Pro trhací práce lze využít již samotných výbušných slou enin, jež po vhodné Iniciaci samy vybuchují a vyvolávají zna ný t íštivý a seismický ú inek. ast ji se pro tyto práce volí uvedené pr myslové trhaviny, jež jsou tvo eny již kombinací zmín ných výbušných slou enin, okysli ovadel, paliv a pomocných látek.

4.4.2

Výbušné slou eniny

Mezi výbušné slou eniny pat í p edevším již zmín né anorganické látky, jako t askavá rtu a azidy, dále organické nitrolátky jako trinitrotoluen (TNT tritol), dinitrotoluen, kyselina pikrová, dále organická nitroestery - nitroglycerin, nitroglykol, nitrocelulóza. Kone n sem pat í n které nitraminy, jako hexogan a oktogen. Z uvedených anorganických výbušných slou enin t askavá rtu v podstat izokyanatan rtu natý Hg(CNO)2 je t askavina používaná v iniciátorech. Vzhledem k její v tší navlhavosti a pon kud pomalejšímu p echodu od iniciace k detonaci, bývá kombinována s efektivn jším azidem st íbrným AgN3 p ípadn pln nahrazována ješt výhodn jším azidem olovnatým Pb(N3)2. Zejména posledn uvedená slou enina s výrazným charakterem t askaviny se používá jako primární nápl v rozbuškách. Z organických výbušných slou enin jsou p i výrob pr myslových trhavin nejb žn ji používané zejména nitrolátky a z nich hlavn tritol. Je to žlutá látka s bodem tání 80°C. Do pr myslových trhavin se p idává v prášku. V lisovaném neb litém stavu tvo í specielní po inové nebo geofyzikální nálože. Další dinitrotoluen se zase používá jako výbušná slou enina do sm sných trhavin a jako p ísada k zvýšení vodovzdovzdornosti. Z nitroesteru se nejvíce používají nitroglycerin a nitroglykol. Jde o kapaliny, které jsou velmi citlivé a proto je t eba s nimi velmi citliv zacházet. Zejména nitroglycerin, který tuhne již p i teplot +8°C, je v pevném stavu zvlášt citlivý k výbuchu. Uvedené nitroestery se proto používají ve sm si s nitrocelulózou k výrob tzv. trhací želatiny (sm s 92 % nitroglycerinu a nitroglykolu s 8 % nitrocelulózy). Vzhledem k tomu, že nitroglykol je energeticky bohatší a má mnohem nižší bod tuhnutí (-30°C), nahrazuje se jím ást nitroglycerinu v uvedené sm si. Zatím co trhací želatina je základní sou ástí plastických výbušná samotná sm s nitroglycerinu a nitroglykolu,bez želatinace nitrocelulózou, se používá - 38 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

jen výjime n , p i výrob tzv. zkráp ných trhavin (p echodný typ mezi trhavinami sypkými a plastickými). Do stejné skupiny nitroesteru pat í jako výbušná slou enina pentrit (pentaerytrit tetranitrát). Ve srovnání s d íve uvedenými estery, které snadno t kají a jejich páry p sobí škodliv na lidské zdraví, je pevný a krystalický pentrit v tomto sm ru mnohem stabiln jší. Je však zna n citlivý k nárazu a musí se flegmatizovat voskem nebo parafinem. Používá se ho jako vysoce výkonné a brizantní trhaviny k výrob sekundárních náplní rozbušek a k výrob bleskovic. Z nitramin má podobnou charakteristiku zejména hexogen (cyklotrimetylentrinitramin), jenž je mén citlivý, ale také mén výkonný. Používá se k výrob trhavin, ur ených pro prost edí o vyšší teplot a rovn ž k výrob bleskovic. Okysli ovadla. paliva a pomocná látky Základní význam okysli ovadel pr myslových trhavin vyplývá již z d íve popisované teorie výbuchového d je. Technologické a ekonomické hledisko výroby a použití pr myslových trhavin si vynucuje jejich kompozici l se zna ným podílen paliv. Proto je cílem p ídavku okysli ovadel, pokud možno vyrovnat celkový obsah kyslíku ve výbušnin na stechiometrickou úrove a zajistit tak dokonalý pr b h výbuchových reakcí. Nej ast ji se jako okysli ovadla používá dusi nanu amonného, jenž je dokonce za ur itých podmínek sám schopen detonace. Po výbuchu má 20% p ebytek kyslíku a je proto b žnou sou ástí sypkých (amonoledkových) trhavin. Je velmi levný, nevýhodou ke však jeho navlhavost. Ve výrob pr myslových trhavin jej m že nahradit i mén navlhavý dusi nan sodný a u d ln bezpe ných trhavin i dusi nan draselný nebo vápenatý. Vedle výbušných slou enin a okysli ovadel je to u pr myslových trhavin i zmín ný již obsah paliv, který ovliv uje charakter výbuchu. Obvykle jsou podstatou paliv organické látky, jako d evní mou ka, nafta, topné oleje apod. K zvýšení energetického potenciálu výbušin se používá i p ídavku kov , zejména práškového hliníku. K zvýšení vodovzdornosti pr myslových trhavin je výhodný práv vyšší p ídavek trhací želatiny. U práškových trhavin zlepšuje vodovzdornost uvedený dinitrotoluen, vosk a parafin. Do d ln bezpe ných trhavin se kone n p idávají i p ísady, které snižují výbuchovou teplotu, tím že ochlazují plamen, ímž zvyšují bezpe nost proti zážehu výbušných sm sí prachu a plyn . Nejužívan jší z t chto p ísad jsou chlorid amonný a chlorid sodný. Nejd ležit jší pr myslové trhaviny Podle ú elu použití se vyrábí v r zných kombinacích z již d íve uvedených složek pr myslové trhaviny plastické, poloplastické a sypké.

- 39 (105) -


4.4.3

Plastické trhaviny

Vyrábí se bu v klasické form s trhací želatinou, nebo jako plastické trhaviny se stabilizovanou detona ní rychlostí, nebo kone n jako trhaviny plastifikované vodou. Podstatu plastických želatinovaných trhavin tvo í obvykle 20 až 40 % trhací želatiny z jejich celkové hmoty. Pat í mezi nejdražší pr myslové trhaviny. P i jejich použití však lze dosáhnout nejv tší, tzv. nápl ové hutnoty nálože (pom ru mezi hmotností trhaviny a objemem dutiny pro nálož). Tím lze docílit i nejv tší objemové koncentrace energie. Vzhledem k jejich zna né výkonnosti a v tší odolnosti proti vod , je lze používat ve vlhkých a vodných prost edích. Jsou citliv jší než b žné sypké trhaviny a je t eba s nimi zacházet opatrn ji. Je zakázáno je používat p i nižších teplotách jak -15°C. Náložky p ipravené z t chto surovin se nesmí d lit a musí se používat v p vodních obalech. U nás nej ast ji vyráb né trhaviny tohoto typu mají obchodní ozna ení Perunit a Danubit. B žné želatinované trhaviny detonují v náložích malých a st edních pr m r pon kud pomaleji. Tam, kde se chce zvýšit detona ní rychlost, musí se použít bu brizantn jšího po inu a nebo plastických trhavin se stabilizovanou detona ní rychlostí. Stabilizace se dosahuje p ídavkem inertních a t žkých, p ísad jako kup . barya v množství 5 až 15 %. Tím lze zvýšit zejména detona ní rychlost. K tomu zde ovšem p ispívá i v tší množství trhací želatiny (až 40 %). Mezi naše trhaviny tohoto typu pat í zejména Danubit Geofex 2 (pro p íložná geofyzikální nálože). Zvlášt vysoký obsah trhací želatiny zaru uje u t chto trhavin zna nou odolnost proti vod . Do této skupiny trhavin pat í dále i trhaviny, plastifikovaná vodou. Základní složky t chto trhavin (bez trhací želatiny) jsou: o dusi nan amonný - nad 50 %, o voda s plastifikátorem - 8 - 20 % o výbušná slou enina - 15 - 40 % . Jako výbušná slou eniny, která zde sou asn plní funkci paliva, se používá tritol. Obecn se ozna ují tyto trhaviny zkratkou TPV. Obchodní názvy našich výrobk tohoto typu jsou Permori extra 8 a Permon extra 18. P ísada vhodného plastifikátoru u t chto trhavin zaru uje ve srovnaní s b žnými sypkými trhavinami vyšší vodovzdornost. Používají se p i plošných i komorových odst elech. Zejména jsou-li uloženy u dna vrtu, dovolují dosažení pom rn zna né výbuchové energie. Jsou málo citlivé, nedetonují od rozbušek ani bleskovic, K jejich rozn tu je zapot ebí mohutného po inu pentritem nebo uvedeným Dabunitem se stabilizovanou detona ní rychlostí. Poloplastická trhaviny Jsou známé pod obchodními názvy Danubal, Danubal 1 a Danubal 2. V uvedeném po adí se také zvyšuje jejich výkonnost. Jsou p echodným typem mezi plastickými a sypkými trhavinami. Spojují také výhody plastických i sypkých trhavin (vodovzdornost, v tší pracovní schopnost, nižší cena). Používá se jich hlavn jako trhavin d lních skalních. Sypká trhaviny - 40 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Jde o levné trhaviny, používané p i trhacích pracích nej ast ji. Jejich d ív jší obchodní názvy byly Dynamon, Ajpabnit, Donarit. Dnešní jim odpovídající typy jsou Permonex V 19 (d lní skalní), Synthesit V 18 (d ln bezpe ný protiprachový), Permon (povrchový, pop . i d lní skalní), Karpatit (d lní skalní) apod. Tyto trhaviny obsahují oby ejn 80 % dusi nanu amonného a 20 % tritolu. S výjimkou druh ozna ených V jsou všechny ostatní neodolné proti vod . Vyrábí se v málo- i velkopr m rových náložkách, p ípadn se dodávají i pytlované pro nabíjení komor. Z pytl se mohou sypat i do vrt v tších pr m r . P i použití t chto trhavin však dochází n kdy ke snížení trhacího efektu v d sledku zpomalení detonace zejména tehdy, když se nabíjením dosáhne p íliš velkých nápl ových hutnot stla ením pytl , nebo když jsou dutiny, do nichž se tyto trhaviny nabíjejí, p íliš vlhké. K t mto trhavinám se adí i ekonomicky nejvýhodn jší druhy, tvo ené jednoduchou sm sí dusi nanu amonného s palivem, ozna ované také zkratkou DAP. Tyto trhaviny lze totiž vyráb t p ímo v lomech ambulantn . Nejvýhodn jší mísící pom r je 94,4 % NH4N03 a 5,6 % topného oleje L nebo nafty. P i tomto pom ru je totiž stechiometricky zajišt n pot ebný obsah kyslíku pro dokonalou oxidaci paliva. Tyto trhaviny pot ebují k rozn tu zna ný po in, nedetonují od rozbušek ani bleskovic. P ipravenou sm s je nutno zformovat do vodot sného obalu, aby bylo možno dosáhnout p i nabíjení vhodné nápl ové hutnoty. Do vrt menšího pr m ru se tyto trhaviny nabíjí i pneumaticky, ímž lze zajistit t sný styk se st nou vrtu s tak i nejv tší nápl ovou hutnotu nálože. Vzhledem k tomu, že se pracovní schopnost t chto trhavin p íliš neliší od b žných sypkých trhavin, mohou je plné nahrazovat zejména p i hromadných odst elech. Dle n kterých nov jších zkušeností s nabíjením trhavin typu DAP zafukováním do vrtu se poukazuje na možnost vzniku elektrostatického náboje, jenž m že vést k nežádoucímu rozn tu el. rozbušek. Vzhledem k tomu, že je to opodstatn no jen v suchém prost edí, p edepisuje se s ohledem na maximální bezpe nost p i práci s t mito trhavinami na pracovišti min. relativní vlhkost 75 %, p i níž je elektrostatické nap tí zanedbatelné. Déle se vyžaduje, aby vrty, p ipravené k nabití byly vodivé, tj. propláchnuté vodou. Vlastnosti a zkoušení pr myslových trhavin Vlastnosti trhavin možno posuzovat z dvojího hlediska. A to jednak z hlediska vlastností, ur ujících pracovní výkonnost trhavin a vlastností, charakterizujících manipula ní bezpe nost a funk ní spolehlivost.

4.4.4

Vlastnosti charakterizující výkonnost trhavin

K nejd ležit jším vlastnostem této skupiny pat í výbuchové teplo, výbuchová teplota, objem a tlak výbuchových plyn , dále detona ní rychlost, pracovní schopnost a brizance trhavin. Výbuchové teplo Pod tímto pojmem se rozumí množství tepla, které se vyvine p i i p em n výbušiny v plyny, prakticky bez p ístupu vzduchu. Tím se liší od spalného tepla, které vzniká ho ením látek za p ístupu vzduchu. Výbuchové teplo je úm rné - 41 (105) -


vnit ní energii výbušniny. U skalních trhavin se pohybuje okolo hodnoty 4200 kJ.kg-1 u d ln bezpe ných je jeho hodnota nižší, asi 1300 kJ.kg-1. Podle termodynamických zásad jej lze i teoreticky vypo ítat a sice jako sou et slu ovacích tepel povýbuchových slou enin, zmenšený o slu ovací teplo p vodní výbušiny. K výpo tu se používá tabelárních hodnot slu ovacích tepel, násobených po tem molekul dle známého mechanizmu výbuchové reakce. Krom výpo tové metody lze stanovit výbuchové teplo i empiricky, což je ve v tšin p ípad dostupn jší. Jde o postup podobný stanovení spalného tepla paliv v kalorimetrické bomb . Výbuchová teplota Z hlediska teorie výbuchu jde o nejvyšší stupe teploty, který mohou dosáhnout výbuchové plyny za p edpokladu, že jde ó pochod pln adiabatický. Znalost této teploty je d ležitá jak z hlediska ur ení objemu a tlaku výbuchových plyn , tak z hlediska posouzení bezpe nosti trhavin. Experimentáln je velmi obtížné stanovení této teploty a proto lze využít pouze výpo tu na základ vztahu

t=

Q c

kde: t = výbuchová teplota v °C, Q=

.výbuchové teplo v kJ/.kg,

c = m rné teplo povýbuchových zplodin v kJ.kg-1. Zatím co výbuchové teplo lze stanovit, jak vyplývá z d íve uvedeného, pom rn snadno, je zjiš ování m rného tepla složit jší. M ní se jak známo s tlakem, teplotou a zejména s chemickým složením povýbuchových zplodin, takže je p i výpo tu nutno opravovat je násobením p íslušnými tabulkovými koeficienty. U skalních trhavin bývají hodnoty výbuchové teploty 2500 až 3500°C, u d ln bezpe ných 1000 až 2000°C. Objem výbuchových plyn P edstavuje velikost objemu povýbuchových zplodin a udává se jako m rný objem, tj. objem povýbuchovýeh plyn p i 0°C, vypo ítaný z výbuchové reakce dle Avogadrova vztahu. Prakticky významn jší je již technický objem výbuchových plyn , jenž uvažuje i vliv výbuchové teploty. Pro jeho výpo et platí vztah Gay-Lueac v Vt =

V0 .t 273,15

kde Vt = technický objem výbuchových plyn p i skute né výbuchové teplot v dm3, V0 = m rný objem výbuchových plyn p i 0°C v dm3, t = výbuchová teplota v °C.

- 42 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Detona ní rychlost Charakterizuje kinetiku výbušné p em ny. P i praktická zkoušce se zjiš uje m ením rychlosti detonace vzorku trhaviny, uložené v trubce. Vedle složení trhaviny má rozhodující vliv na detona ní rychlost pr m r nálože, dále uvedená její nápl ová hutnota a hustota trhaviny. nestabilní (neideální) detonace

ideální detonace horní mezní pr m r nálože

dolní mezní pr m r nálože

detona ní rychlost

detonace se neší í

Obr. .13: Obecné znázorn ní horního a dolního mezního pr m ru nálože v závislosti na pr m ru vrtu

pr m r nálože

Správn je totiž využita trhavina pouze tehdy, když má schopnost detonovat po celé délce nálože stálou detona ní rychlostí. Tuto schopnost nazýváme stabilitou detonace. P i velmi malých pr m rech nálože není trhavina schopna detonovat po celé délce nálože stejnou rychlostí; teprve p i zv tšení pr m ru nad ur itou hodnotu - dolní mezní pr m r nálože, se detonace ší í náloží ur itou konstantní rychlostí. Tato detona ní p em na však není ješt dokonalá, je neideální. Dalším zv tšováním pr m ru nálože se detona ní rychlost op t zvyšuje a po p ekro ení další limitní hodnoty - horního mezního pr m ru nálože, dosáhne detonace nejvyšší stálé rychlosti a probíhá.jako detonace ideální. Uvedená oblast neideální a ideální detonace, jež pat í do oboru detonací stabilních, je v. závislosti na mezních pr m rech nálože znázorn na na obr. . 13. Hustota trhaviny ovliv uje rovn ž zásadním zp sobem detona ní rychlost. P i p íliš nízké hustot ztrácí trhavina schopnost detonace. To je kup . patrno z následujícího obr. . 14, kde je znázorn n vliv hustoty tritolu na jeho detona ní rychlost p i stejných podmínkách exploze. Pracovní schopnost P ibližným vodítkem pro posouzení pracovní schopnosti trhavin je hodnota výbuchového tepla. ím je v tší jeho hodnota, tím je zpravidla v tší pracovní schopnost trhaviny. Pro p esné zhodnocení skute né pracovní schopnosti pr myslových trhavin není zatím vypracována žádná p esn jší metoda. N které zkoušky poskytují do jisté míry obraz o pracovní schopnosti ve vrtu, jiné v komo e. Pracovní schopnost trhavin se zkouší dle metody Trauzlovy a nebo v balistickém moždí i. Trauzlova zkouška se provádí tak, že malé, standardní množství zkoušené trhaviny, se p ivede k výbuchu v dutin normalizovaného, olov ného bloku.

- 43 (105) -


hustota (kg/m3)

Obr. . 14 Závislost detona ní rychlosti na hustot TNT

1600

1400

1200 1000 800 3000

4000

5000

6000 7000 detona ní rychlost (m/s)

Objem výdut po výbuchu (v cm ) je ukazatelem pracovní schopnosti. Zkouška do jisté míry napodobuje pom ry p i odpálení trhaviny ve vrtu obr. .15). Jiný je princip stanovení pracovní schopnosti v balistickém moždí i. Relativní hodnoty pracovní schopnosti se zde stanoví z úhlu výkyvu balistického moždíe po výbuchu standardního vzorku trhaviny v normalizované výbušné komo e. Zkouška pouze udává relativní hodnoty pracovní schopnosti zkoušené trhaviny v pom ru k standartu, jímž je trhací želatina neb tritol. Brizance Jí se rozumí t íštivá schopnost trhaviny, jež má význam pro hodnocení výbušin z hlediska jejich využití zejména pro p íložné nálože. Ur uje se nej ast ji podle Hesse, kdy se zjiš uje vliv explodující náložky standardní velikosti na velikost deformace olov ného vále ku, na n mž je zkoušená výbušina položena. Obr. . 15 Uspo ádání zkoušky pracovní schopnosti výbušiny dle Trauzla

Vlastnosti charakterizující manipula ní bezpe nost a funk ní spolehlivost trhavin Mezi tyto vlastnosti se obvykle za azuje citlivost trhavin v i tepelnému impulsu, citlivost k mechanickému podn tu, citlivost k ú ink m, jiných trhavin, schopnost p enosu detonace, odolnost proti vlhkosti a teplot a kyslíková bilance.

- 44 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Citlivost trhavin proti tepelnému impulsu je charakterizována teplotou vzbuchu, tj. nejnižší teplotou, p i níž dojde ke vzbuchu, vzplanutí nebo k rozkladu. Vzbuchem rozumíme samovznícení trhaviny, zah áté na vyšší teplotu. Na rozdíl od prostého zapálení výbušniny plamenem, postupuje p i vzbuchu ho ení rychleji, ale stále podstatn pomaleji než p i výbuchu. Jde tedy o. mezistupe mezi ho ením a výbuchem. U pr myslových trhavin se pohybuje teplota vzbuchu okolo 300°C. Citlivost k mechanickému podn tu se posuzuje nárazovou zkouškou dle Kasta. Mírou citlivosti je minimální výška pádu kladiva o váze 2 kg (v cm) na vzorek výbušiny, p i níž dojde k explozi. Citlivost k p ímému ú inku jiné výbušniny se vyjad uje nejmenší náloží ur ité výbušniny ješt schopné p ivést zkoušený vzorek k ideální detonaci. P i zkouškách pr myslových trhavin se totiž vyžaduje, aby detonovaly p i iniciaci rozbuškami s menším obsahem výbušné slože (tj. rozbuškami . 3), než mají v provozu b žné rozbušky .8. Zkouška p enosu detonace je významné zvlášt p i použití p erušovaných a mezerových náloži. P enos detonace se stanoví tak, že se zkoušené náložky uloží za sebou do d ev ného žlábku a m í se maximální vzdálenost v cm, p i níž ješt dochází k p enosu detonace z jedné náložky na druhou, p i emž se k iniciaci využije rozbušky .8. K této zkoušce je nutno poznamenat, že v ut sn ném vývrtu jsou podmínky pro p enos mnohem p ízniv jší, takže zkouška je z hlediska praktických podmínek p ísn jší. O odolnosti pr myslových trhavin proti vlhkosti bylo pojednáno již d íve. Pokud se týká vlivu vysokých neb nízkých teplot, je nutno respektovat p i používání p íslušných výbušin pokyny výrobce. Sypké amonoledkové trhaviny jsou mrazuvzdorné. Naopak k nízkým teplotám jsou citliv jší plastické trhaviny s vyšším obsahem nitroester . Teploty pod 20°C p sobí zde proto velmi nep ízniv nejen z hlediska manipula ní bezpe nosti, ale i stability detonace. Významným kriteriem hodnocení pr myslových trhavin z technickoekonomického, ale i hygienického hlediska je kyslíková bilance. Dle ní se posuzuje obsah kyslíku ve výbušnin . Toto kriterium udává, kolik gram kyslíku v 100 gramech výbušiny schází nebo p ebývá k její úplné oxidaci. Kyslíková bilance je kladná, má-li látka p ebytek kyslíku a záporná, nedostáváli se kyslík k úplnému okysli ení všech p íslušných složek výbušiny. Sta í-1i kyslík obsažený ve výbušin práv jen k úplnému okysli ení složek, je kyslíková bilance nulová. Jak z hlediska nejlepšího využití energie výbušiny, tak z hlediska neškodnosti povýbuchových plyn je nejvýhodn jší nulová kyslíková bilance. P i záporné bilanci vzniká po výbuchu jedovatý, kysli ník uhelnatý, p i kladné bilanci se zase uvol ují nemén škodlivé kysli níky dusíku. V praxi se tém všechny pr myslové trhaviny vyráb jí tak, aby jejich kyslíková bilance byla mírn - 45 (105) -


kladná (o až 5 %). Hodnoty bilancí n kterých výbušných slou enin jsou uvedeny v následující tabulce . VI. Jinak lze pro komplexn jší informaci o n kterých našich nejd ležit jších pr myslových trhavinách a jejich technologických vlastnostech doporu it publikace Me í , R., Válek, D., Novodobá vrtací a trhací technika, SNTL Praha (1969). Tab.S. VI Kyslíková bilance n kterých výbušných slou enin Výbušnina

kyslíková bilance v %

dusi nan amonný

+20,0

nitroglycerin

+3,5

nitroglykol

0,0

pentlit

10,1

t askavá rtu

11.3

Hexogen

21,6

Trinitrotoluen

74,0

Kontrolní otázky 1) Vyjmenujte rozd lení lom z hlediska dobývání suroviny. 2) Uve te hlavní zp soby t žby surovin . 3) Vymezte význam skrývky a charakterizujte stroje pro skrývkové práce. 4) Uve te hlavní vlastnosti pr myslových výbušnin 5) Definujte pojem expanzní práce trhaviny. 6) Popište mechanismus odšt pu horniny p i detonaci trhaviny. 7) Co se rozumí pojmem „kyslíková bilance výbušnin“?

- 46 (105) -

23

5

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Rozn covadla a pom cky trhacích prací

tomu, abychom vyvolali u trhavin výbuchové reakce, je zapot ebí rozn covadel. Pokud tyto prost edky trhací techniky vyvolávají rozn t samy, adíme je mezi rozn covadla základní. Sem pat í p edevším rozbušky, jež mají tuto schopnost práv v d sledku v nich obsažených, k rozn tu velmi citlivých t askavin.

A

Mezi pomocná rozn covadla adíme zase ta, která p enášejí jiným impulsem již d íve vyvolané ho ení (zápalnice), nebo které p enášejí p ímo detonaci (bleskovice). Vhodné využití rozn covadel podmi uje i správná aplikace ostatních pom cek trhací techniky, jako jsou u zápalnicového rozn tu zapalova e, rozbuškové klešt , u elektrického rozn tu rozn tnice, rozn tná vedení, spojky, ohmmetry ke kontrole rozn tného vedení apod.

5.1

Rozn covadla

Rozn covadla tvo í základní lánek mezi všemi prost edky trhací techniky a jejich správný výb r a použití dává zásadní p edpoklad pro bezpe nost a hospodárnost trhacích prací.

5.1.1

Rozbuška

Slouží jako základní rozn covadlo k vyvolání detonace trhavinových náloží a bleskovic. Její základní typ - pr myslovou rozbušku zážehovou, tvo í dutinka, obsahující primární a sekundární nápl výbušiny. Obr. . 16 Zážehové pr myslová rozbuška . 8

Výbušina vypl uje asi dv t etiny délky dutinky, do níž je zalisována. Zbylá ást dutinky je volná pro nasazeni zápalnice nebo el. palníku. Primární nápl tvo í t askavina (t askavá rtu pro rozbušky s m d nou dutinkou) nebo azid olovnatý (u rozbušek s dutinkou hliníkovou). K t askavé rtuti, u niž je, jak d íve uvedeno, ve srovnání s azidem olovnatým zapot ebí o n co delší doby od iniciace k detonaci, p idává se ur ité množství azidu st íbrného, p i emž vzni- 47 (105) -


ká t askavá sm s typu astryl, jež uvedený nepom r vyrovnává. Sekundární nápl , která vypl uje prostor mezi primární náplní a dnem rozbušky, je obvykle tritol, pentrit, nebo jejich sm s, nazývaná pentolit (90 % pentritu a 10 % tritolu). V p edu za ústím rozbušky je primární nápl kryta pojistkou, v níž je otvor pro zážeh nápln . P i trhacích pracech se nej ast ji používají pr myslové rozbušky v provedení . 8 (obr. . 16). Zna ení rozbušek ísly totiž vyjad uje odchylku rozbušek v rozm rech a v rozli ném množství jejich nápln . Mezinárodní ada obsahuje zážehové rozbušky . l až 12. ím vyšší je íslo, tím v tší je obsah výbušné nápln a úm rn tomu jsou zv tšeny rozm ry rozbušek. Rozbuška . 8 je dlouhá asi 4 cm a její pr m r je asi 7 mm. Hmotnost výbušné nápln je asi l g. Zážehové rozbušky se zažehují plamenem zápalnice nebo el.palníkem. Primární t askavinová nápl p ejde velmi rychle z výbuchového ho ení v detonaci a uvede v detonaci druhotnou nápl , jež je podn tem pro detonaci trhavinových náloží. Více než uvedených, klasických zážehových rozbušek, používá se v sou asné trhací technice na obdobném principu založených elektrických rozbušek, o nichž bude u in na podrobn jší zmínka dále.

5.1.2

Zápalnice

Jsou to nejstarší používaná rozn covadla, jež slouží k rozn tu zážehových rozbušek a trhavinových náloží Vesuvitu TN (náloží z erného prachu). Dnešní druhy zápalnic se skládají z duše z erného prachu, op edení a obalu, jehož povaha ur uje, zda je zápalnice použitelná v suchém i mokrém prost edí. Zápalnice lze rozd lit podle doby ho ení na normáln ho ící a rychle ho ící. U nás se vyráb jí pouze normáln ho ící zápalnice. S ozna ením .l je to zápalnice s izolací z plastická hmoty (PVC - mipolamová), ur ená pro práce ve vlhku a ve vod . Zápalnice . 2 má dvojitou asfaltovou izolaci a používá se v suchých, nanejvýše vlhkých prost edích. Duši zápalnic tvo í zápalnicový erný prach o velikosti zrna 0,2 až 0,6mm. Tato duše, jejímž st edem prochází vodící nit, je ovinuta n kolika vrstvami jutové p íze a je chrán na d íve uvedenými izola ními vrstvami. Vn jší pr m r zápalnice je asi 5,8 mm, aby ji bylo možno zasunout do rozbušky. Doba ho ení l m normální zápalnice je 125 -15 sec. P i použití musí být délky normálních zápalnic vym eny tak, aby st elmistr event. jeho pomocník, m li po zažehnutí poslední zápalnice dostatek asu uchýlit se do bezpe ného úkrytu. P i tom není dovoleno používání kratších zápalnic než 120 cm. Prachová nápl zápalnice má být rovnom rn rozložena po celé její délce. Není-li tomu tak, zápalnice ho í nepravideln . Je-li prachová nápl duše idší, postupuje ohe rychleji, je-li duše p erušena, ohe se zastavuje. V takovém p ípad se m že ohe p enést na obal prachové duše a z n ho zp t na prachovou duši, která pak ho í dále, ale se zpožd ním. P ed asné i zpožd né výbuchy jsou p í inou úraz a proto se musí zápalnice používat 3 nejv tší opatrností. P ed použitím má být každý kus zápalnice zkontrolován proložením mezi prsty, neb p etažením p es oblý p edm t.

- 48 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Konce jednotlivých kus zápalnice musí být p ed použitím se íznuty ostrým nožem tak, aby plocha ezu s prachovou duší byla celá odkrytá. Konec ur ený ke vsunutí zápalnice do rozbušky se se ízne kolmo k ose zápalnice. Konec urený k zažehnutí se obvykle se ízne šikmo. Konce zápalnic, vy nívající z vrtu se nesm jí svinovat a musí být nejmén 20 cm dlouhé. P i použití náloží z erného prachu (Vesuvit TN) je p edepsána minimální délka vy nívající zápalnice 120 cm. V zahrani í se používají již i rychleho ící zápalnice s dobami ho ení 1 m 3,35 nebo 60 sekund. Duši t chto zápalnic tvo í pyrotechnická sm s, obal pak tenká polyetylenová izolace. Tyto zápalnice ho í povrchov otev eným plamenem a slouží k rychlému p enosu zážehu na vzdálenosti n kolika desítek metr . Výhodou rychleho ících zápalnic je jednak to, že lze s jejich pomocí zažehnout v tší po et asovaných náloží najednou, jednak to že spolehliv ho í i na dešti. Pomocí rychleho l í zápalnice se kup . mohou asovat nálože tak, že se jejich rozbušky opat í stejn dlouhými normálními zápalnicemi a jejich volné konce se spojí s vedením rychleho ící zápalnice v takovém sledu od místa zážehu, v jakém po adí je t eba výbuchy náloží od asovat. Doby zpožd ní se p i tom upravují vzdáleností spoj na hlavním vedení rychleho ící zápalnice. Takto tedy slu uje rychleho ící zápalnice výhody zápalnicového a elektrického rozn tu, nebol se kup . vylu ují p ed asné výbuchy v d sledku bludných proud a umož uje se, aby st elmistr mohl zápalnicí zajistit libovolný po et zážeh .

5.1.3

Elektrický palník

Rozn t zážehových rozbušek se d je i elektrickým palníkem. Jeho základním lánkem je elektrická pilule, v níž se p evádí elektrická energie v energii tepelnou. Tvo í ji m stek (odporový drátek, napnutý mezi dv ma kovovými hroty) a pyrotechnická slož, nanesená na odporový drátek. Tato slož je na povrchu opat ena ochrannou vrstvou nitrolaku (obr. .17). K rozn tu se využívá odporového tepla, jež musí p i pr chodu proudu zah át odporový m stek na takovou teplotu, aby nastal rozn t celé pilule. Ohmický odpor el.pilule bez p ívodních drát se pohybuje v rozmezí od 0,5 do 3 ohm . Obr. . pilule

17

Elektrická

Elektrická pilule, pevn vsazená do dutinky z kovu neb plastické hmoty, tvo í pak elektrický palník. Vzhledem k tomu, že se el. palníku používá k rozn tu rozbušek, ale i zápalnic, musí mít jeho dutinka takový pr m r, aby do ní bylo možno zasunout rozbušku neb zápalnici. Pevným spojením el.palníku s rozbuškou, jehož se dosahuje specielními rozbuškovými klešt mi vzniká elektrický palník mžikový, zajištující okamžitý p enos rozn tu z pilule na rozbušku. Tento p enos je však také možno zpož ovat a sice pomocí kusu do dutinky palníku vložené zápalnice, která se pak zasunuje do rozbušky, umíst né v náloži. Interval zpožd ni se ídí délkou vložené zápalnice. Tato úprava je pak podstatou el.palníku asovaného.

- 49 (105) -


Spojení rozbušky s mžikovým nebo asovaným palníkem musí byt provedeno pe liv , nenásiln a a vylou ením jakýchkoliv ne istot v dutince rozbušky. Tyto rozn covací systémy se smí používat jen v suchém, nanejvýše vlhkém prost edí.

5.1.4

Elektrická rozbuška

Továrn provedené pevné a vodot sné spojení el. pilule se zážehovou rozbuškou tvo í podstatu elektrické rozbušky, dnes nej ast jl používaného rozn covadla. Na rozdíl od d íve uvedeného spojení klasických zážehových rozbušek s palníky, nem že do nich vniknout voda a ne istoty, takže se snižuje pravd podobnost selhávek. Stejn .1ako {mžikové el.rozbušky (charakterizované p ímým spojením el.pilule s primární rozbuškovou náplní) vyráb jí se i el.rozbušky asované. kde se dosahuje zpožd ného p enosu rozn tu z pilule na rozbuškovou nápl pomocí vložení pyrotechnické, zpož ovací slože, zpravidla sm si práškových kov s nenavlhavými okysli ovadly (obr. . 18). Podle délky zpožd ní, tj. doby od zavedení proudu až do výbuchu rozbušky, rozlišují se rozbušky mžikové, milisekundové a déle asované. asování náloží má význam, jak bude dále podrobn ji uvedeno, p i odpalování více náloží. V porovnání s mžikovým (sou asným) odpálením všech náloží najednou, je totiž jejich rozn t v kratších po sob následujících intervalech významný zejména tím, že zlepšuje n které technologické ukazatele t žby a omezuje nep íznivé ot esy p dy. Obr. . 18 Schématické uspo ádání elektrické milisekundové rozbušky l-vodi e el.vedení, 2-dutinka rozbušky, 3-el.pilule, 4-zpož ovací slož, 5-primární nápl rozbušky, 6-sekundární nápl rozbušky

Mžikové rozbušky, jež vybuchují po zavedení proudu ihned, používají ae p i mžikovém odpalování náloží v jednom okruhu, nebo ve spole ném okruhu s rozbuškami asovanými. Milisekundové rozbušky se dodávají v sadách o r zných asových stupních, vždy vzájemn zpožd ných o 10 až 100 ms. U nás vyráb ná a nej ast ji používané jsou el.milisekundová rozbušky, ozna ené o DeM - 15

se zpož ovacím intervalem 15 ms,

o DeM se zpož ovacím intervalem 23 ms, o DeR

se zpož ovacím Intervalem 40 ms. - 50 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

o DeD

s intervalem zpožd ní 1/4 sec,

o DeP

s intervalem zpožd ní 1/2 sec.

Z hlediska aktivace rozbušek elektrickou energií se vyrábí vedle rozbušek b žná citlivosti i el.rozbušky se sníženou citlivostí typu ANTI a to k v li v tší bezpe nosti proti nežádoucímu rozmetu cizí elektrickou energii, jako je kup . statická atmosférický elekt ina apod. P íslušná úprava spo ívá v tom, že p ípadný výboj statické elekt iny se odvádí mimo m stek a mimo slož pilule. Pro trhací práce v prost edích s výskytem výbušných sm sí vzduchu s ho lavými plyny neb prachy se vyrábí el.rozbušky se zvýšenou bezpe ností ozna ené DeM - Zb, se zpož ovacím intervalem 23 ms, ur ené zejména pro práce v dolech. Z dalších specielních typ el.rozbušek zaslouží pozornosti i rozbušky termostabilní, pro práce za vyšších teplot a tzv. mžikové seismické rozbušky ozna ená ReT, charakterizované v tší odolností proti p sobení tlaku. V tšina el.rozbušek má pr m r a délku podle stupn asování od 50 do 95 mm. Dodávají se zpravidla s neodizolovanými konci p ívodních vodi . P ívodní vodi e jsou obvykle ocelové (pozinkované nebo pocínované), výjime n m d né. Pro bezpe nost a snazší orientaci p i používání se jednotlivé druhy el.rozbušek odlišují barvou izolace vodi , ev. barvou t snící zátky. asový stupe je vyzna en jednak štítkem na p ívodním vodi i, jednak je vyražen na dn rozbušky.

5.1.5

Bleskovice

P i rozn cování trhavinových náloží se b žn setkáváme s použitím bleskovice. Ta se podobá zápalnici, ovšem s tím rozdílem, že místo pom rn pomalu ho ící základní prachové složky, tvo í její nápl brizantni trhavina jako je pentrit, pentolit nebo hexogen. Tato nápl je chrán na proti vlhku a vn jšímu poškození pevným a ohebným obalem. Bleskovice je vlastn mnohonásobn prodloužené sekundární nápl rozbušky, jíž také v mnoha p ípadech nahrazuje. Uvádí se v innost výbuchem rozbušky, která se k ní t sn p ipojuje motouzem nebo lepící páskou. Bleskovice p ivádí k výbuchu tém všechny druhy b žných pr myslových trhavin, pokud jimi v náložích prochází a nebo je s nimi pevn ve styku. Nelze ji jen zcela spolehliv využít (stejn jako samotné rozbušky) k rozn tu trhavin d íve uvedeného typu DAP a trhavin plastifikovaných vodou. U nás používané bleskovice ozn. NP má detona ní rychlost asi 6700 m/sec, vn jší pr m r 5,2 mm a lze ji používat v rozmezí teplot od -30 až do +50°C a to i po n kolikadenním uložení ve vod . Je velmi bezpe ná i proti mechanickým náraz m. To je zvlášt významné ve srovnání se staršími, zna n citlivými typy bleskovic s náplní t askavé rtuti. Dodává se ve svitcích, p i emž konce bleskovice jsou chrán ny hliníkovým nebo m d ným ukon ením. K zajišt ní bezpe ného rozn tu pomocí bleskovice se v posledních letech vyrábí i dvoubleskovice. Jsou to vlastn dv bleskovice, t sn k sob p iložené, ve spole ném vodot sném obalu z plastické hmoty. Dvoubleskovice podstatn zvyšují spolehlivost bleskovicového rozn tu v p ípad , že by snad u jedné

- 51 (105) -


bleskovice došlo k p erušení detonace. Tehdy p ivede výbuch probíhající v druhé bleskovici první, t sn p iléhající bleskovici znovu k výbuchu. Bleskovici lze používat i k milisekundov zpožd ným rozn t m. Tehdy se zaazují do bleskovicového rozn tného vedení bleskovicové milisekundové zpož ova e (obr. .19). Skládají se ze dvou rozbušek a primární a sekundární náplní a pyrotechnických zpož ova podle osy k sob obrácen uspo ádaných a upravených pro utlum rázového ú inku bleskovice. Obr. . 19 Milisekundový bleskovicový zpožova l- dutinka, 2-rozbuška, 3-zátka, 4-zpož ovací t lísko, 5-tlumící vále ek Tyto zpož ova e se dodávají již s 30 cm dlouhými kusy bleskovice, spojenými se zpož2ova em na obou stranách; jsou inné p i oboustranném zapojení. V tomto uspo ádání p ivede vybuchující bleskovice k innosti rozbušku, detonací se prorazí zpož ovací t lísko a výbuch se utlumí v tlumícím vále ku. P i tom se však sta í zažehnout druhý zpož ova a na n j napojená druhá rozbuška, která p evede kone n detonaci dále na bleskovici. U nás vyráb né zpož ova e mají ozna ení ISBZ - 5, MBZ - 9 a MBZ - 17. ísla udávají jmenovité zpožd ní v milisekundách. Krom velké manipula ní bezpe nosti a bezpe nosti proti nežádoucímu rozn tu vlivem cizího elektrického proudu Je ve srovnání s el. milisekundovými rozbuškami hlavní výhodou bleskovicových milisekundových zpož ova prakticky neomezený po et asových stup . Zatím co u el. milisekundových rozbušek je tento po et ur en rozsahem dodávané sady, je možno vždy zapojením dalšího milisekundového zpož ova e do bleskovicové rozn tné sít vytvá et libovoln dlouhou adu zpožd ní, což je významné zejména pro realizaci plošných odst el .

5.2

Pomocné prost edky k rozn covadl m

Aby d íve uvedená rozn covadla mohla plnit svoji funkci, je zapot ebí k jejich použití i n kterých pomocných prost edk . P i používání zápalnic jde p edevším o prost edky k jejich zážehu. I když nejjednodušší zp sob zážehu zápalnice je ten, že se k prachové duši t sn p iloží hlavi ka b žná zápalky, které se zapálí škrtnutím o plochu krabi ky zápalek, vyrábí se pro snadn jší a bezpe n jší rozn t specielní zapalova e. Z nich je to p edevším nasazovací zapalova , ve form krátké papírové dutinky, opat ené hlavi kou z pyrotechnické slože. Zapalova se nasadí na rovn se íznutou zápalnici a uvede se v innost škrtnutím t ecí plochy zápalné krabi ky o hlavi ku zapalova e.

- 52 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Jiný typ je v truvzdorný zapalova s výstražným sv tlem. Je to v podstat dlouhé pouzdro, nepln né dv ma druhy pyrotechnické sloze a opat ené na konci stopinou, která se zapaluje oby ejnou zápalkou. Po zapálení ho í nejprve první slož jasn r žovým plamenem 35 vte in, pak druhé, erveným výstražným plamenem po dobu 15 vte in. Tento signál je pro st elmistra znamením pro odchod do úkrytu. Protože není dovoleno používat kratších zápalnic než 120 cm, zbývá st elmistrovi p i uvedené rychlosti ho ení zápalnice po zhasnutí erveného sv tla asi 100 vte in k tomu, aby se bezpe n ukryl. Je-li zapot ebí odpálit najednou v tší po et zápalnic, používá se zažehovací dutinky. Je to lepenkový vále ek o pr m ru asi 21,5 mm a délce 47 mm, jehož dno je na vnit ní stran opat eno zápalnou složí. Takto lze zapálit 5 až 7 zápalnic, jejichž se íznutá konce se vkládají do dutinky. Spolu s nimi se do dutinky vloží i konec pomocné zápalnice, kterou se za žehu je. Po jejím proho ení se vznítí zápalná slož na dn dutinky a od ní konce všech ostatních zápalnic. Zažehnutí jedné dutinky, v etn všech ostatních zápalnic, se z hlediska bezpe nostních p edpis považuje za jeden zážeh. K pevnému spojení zápalnice se zážehovou rozbuškou slouží i st elmistrovské klešt , jimiž se seškrtí volný konec dutinky zážehové rozbušky se zápalnicí. Jsou uzp sobeny i k ezání zápalnice. Z pomocných prost edk pro použití bleskovic možno uvést zejména manipula ní rozvinovací cívku, jíž se umož uje i ezání na ni navinutých bleskovic. Jinak je nutno bleskovice ezat na d ev né podložce ostrým nožem neb epelkou v násadce o to zásadn bez rozbušek. Pom rn nenáro n jší jsou pomocné prost edky pro zážeh a kontrolu elektrických rozn covadel. Sem pat í p edevším za ízení k výrob rozn tného proudurozn tnice. Jejich základními typy jsou rozn tnice dynamoelektrická a kondenzátorová. Podstatou dynamoelektrických rozn tnic je kompaudní dynamo, v n mž se vyrábí elektrický proud otá ením klí e. T mito za ízeními lze vyrobit proud o nap tí n kolika set volt . K spolehlivému rozn tu všech rozn covadel zapojených do okruhu je zapot ebí elektrického proudu o intenzit l A, nejmén 0,8 A. P i sériovém zapojení el.rozbušek neb el.palník lze proudu této intenzity dosáhnout dle ohmova zákona tehdy, jestliže odpor rozn tného vedení je nižší než nap tí doty né rozn tnice. U nás vyráb né rozn tnice tohoto typu jsou ozna eny DEOS 25, s nap tím 110 V k odpálení nanejvýše 25 rozn covadel, DEOS 50, s nap tím 300 V, pro 50 rozn covadel a DEOS 100 s nap tím 500 V pro 100 rozn covadel. U kondenzátorových rozn tnic je zase zdrojem proudu kondenzátor nabíjený induktorem, což je za ízení, v n mž otá ením kotvy mezi póly magnetu vzniká proud, jenž se dle pot eby usm r uje. Kondenzátorové rozn tnice dodávají proud s prom nnou amplitudou, jenž je dán vybíjením kondenzátoru. Umož ují sou asný rozn t velkého po tu standardních elektrických rozn covadel, aneb p im eného po tu rozn covadel se sníženou citlivostí. Z t chto za ízení se u nás používá zejména rozn tnice ozn. RK l a, pro rozn t maximáln 100 rozn covadel v sérii, p i maximálním odporu rozn tného okruhu 500 ohm . Je ur ena pro trhací práce na povrchu.

- 53 (105) -


Výhodou kondenzátorových rozn tnic je hlavn jejich malá hmotnost, vysoký výkon a vestav ný ohmmetr. Pro kontrolu spojení rozn tných okruh a jejich el.odporu slouží dále u elektrického rozn tu i ohmmetry. Z našich výrobk jsou používány typy ozn. KN66 a Mx 10. Vzhledem k tomu, že u b žných rozn covadel m že dojít k zážehu již tehdy, prochází-li jimi proud intenzity 0,25 A, musí být všechny uvedené kontrolní p ístroje konstruovány tak, aby max. intenzita proudu z jejich vlastního zdroje nep esáhla 0,025 A, ímž se zajiš uje bezpe nost p ed p ed asným rozn tem již p i m ení. I kontrolní m ení se musí provád t z úkrytu. K zapojování rozn covadel je nutné rozn tné vedení, tvo ené pozinkovanými, ocelovými, neb m d nými dráty, opat enými izolací z PVC. Jejich pr m r je nej ast ji 0,8 až 1,0 mm. K spojování vodi rozn tného vedení slouží kone n rychlospojky. Jsou to trubi ky z m k eného PVC, vyložené uvnit hliníkovou folií. Do nich se vsunují odizolované konce k sob spojených drát . Po p ehnutí dutinky se pak vytvo í dokonalý spoj. Pro vlhká a mokrá prost edí se používají rychlospojky pln ná vazelínou, pro suchá prost edí sta í rychlospojky prázdné. Kontrolní otázky 1) Vyjmenujte hlavní rozn covadla. 2) Uve te uspo ádání pr myslové rozbušky. 3) Jaké jsou rozdíly mezi použitím zápalnice a bleskovice? 4) Uve te hlavní d vody používání asování rozn tu.

- 54 (105) -

23

6

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Rozpojování hornin výbušinami

Neodd litelnou sou ástí vhodného slad ní všech doposud uvedených prost edk trhací techniky a geologickými a geotechnickými vlastnostmi hornin, je vedle z nich vyplývajícího postupu dobývání i volba vhodného zp sobu rozpojování trhavinami. Jde p edevším o vhodné umís ování, dimenzování, dokonalé provád ní a odpalování náloží, jež má zaru it dosažení plánovaných ukazatel t žby p i dodržení maximální bezpe nosti a hygieny práce.

6.1

P sobení detonace výbušnin v horninách

Rozpojování hornin výbušinami je komplikovaný proces, skládající se z velkého po tu díl ích d j . P i explozi nálože umíst né v hornin p sobí vzniklá detonace dvojím zp sobem. Jednak rázovým ú inkem detona ního tlaku na plochu p ilehlé horniny, jednak p sobením tlaku plyn na okolní horninu. Zatím co rázový ú inek p sobí jen velmi krátkou dobu (n kolik milisekund), tlak výbuchových plyn p sobí pon kud déle (n kolik setin sekundy). Souhrne má p sobení detonace charakter velmi intenzivního dynamického rázu. Podle nejnov jších poznatk je prvotním initelem rozpojení uvedený ú inek detona ního tlaku, jehož výslednicí jsou tzv. vlny nap tí, které procházejí horninou, deformují ji a rozpojují. P sobení výbuchových plyn je ve v tšin p ípad p i rozpojování hornin druhotné. Pro ší ení vln nap tí v horninách se využívá akustické teorie ší ení podélných a p í ných vln. Rychlost ší ení závisí pouze na modulu pružnosti a je pro daný materiál v mezích platnosti Hookeova zákona konstantní. Tato rychlost je dále ur ena hustotou daného prost edí a nem ní se ani s amplitudou vlny ani s její frekvencí. To ovšem platí jen pro ideáln homogenní prost edí, jež nacházíme v lokalitách t žby jen málo, kdy pro teorii rozpojování hornin jsou proto d ležité jevy s pr chodem vln nap tí prost edími s m nícími se fyzikálními vlastnostmi a z nich zejména akustickou impedancí Z ( m . kg . s ). Prochází-li takto vlna nap tí z jednoho prost edí do druhého, postupuje beze zm ny dále jen v p ípad , když ob prost edí mají shodnou akustickou impedanci; prochází-li však rozhraním dvou prost edí o r zné impedanci; , d lí se vlna nap tí na vlnu postupující a odraženou. Tak kup . p i p echodu tlakové vlny z prost edí o vyšší ak.impedanci do prost edí o impedanci nižší (z horniny do vzduchu), m ní se povahu odražené vlny, která se vrací jako tahová. V opa ném p ípad , kup . p i p echodu ze vzduchu do horniny, vrací se odražená tlaková vlna op t jako tlaková. Z hlediska teorie rozpojování hornin je zejména d ležité to, že podíl energie od ražená vlny z celkové energie je tím v tší, ím v tší je rozdíl impedancí p ilehlých prost edí.

6.2

Odšt p hornin p i výbuchu

Základním mechanismem p i rozpojování hornin výbuchem je jejich odšt p. Dle d íve uvedených skute ností se tlakové vlny, vyvolané p i detonaci, ší í v

- 55 (105) -


hornin a jakmile dosáhnou volné plochy na povrchu (rozhraní s prost edím o zna n nižší ak.impedanci), odrazí se a vracejí se jako vlny tahové. Vzhledem k tomu, že pevnost v tahu je u hornin ve srovnání s tlakovou pevností mnohem menší, porušuje se hornina zejména vlivem odražených tahových vln. Avšak krom volného povrchu se p i odšt pu uplat ují ze stejného hlediska i jiná rozhraní v hornin , jako pukliny, mezivrstevní spáry/ od nichž se tlakové vlny rovn ž odrážejí. Obr. . 20 Obecné znázorn ní vlivu velikosti záb ru nálože na rozpojení horniny

Tím vzniká vzájemné p sobení n kolika vln nap tí, ímž se pr b h rozpojování stává složit jší kombinací popsaných d j . Uvedený rozpojovací ú inek se však projevuje ne vždy stejným ú inkem. Záleží p edevším na tom, jak hluboko je uložena nálož od volné plochy (povrchu) rozpojované horniny. Tuto vzdálenost nazýváme b žn p ímkou nejmenšího odporu, nebol i odporem i záb rem. To potvrzují p ípady, kdy umístíme a p ivedeme k explozi vždy stejnou nálož, v r zných vzdálenostech od povrchu horniny, obr. . 20. Je-li nálož velmi blízko povrchu (p edimenzovaná), vytvo í se jejím výbuchem kuželová výtrž, jejíž polom r je v tší než byla vzdálenost nálože od povrchu. Zv tšujeme-1i postupn vzdálenost (záb r) nálože, pak se p i ur ité optimální vzdálenosti vytvo í výtrž o nejv tším objemu (pravoúhlá), jejíž polom r je shodný se vzdáleností nálože od volné st ny, tj. se záb rem. P i ješt v tším záb ru stejné nálože se vytvo í sice hlubší, ale užší výtrž, p ípadn dochází jen k porušení horniny bez jejího odšt pu. Z hlediska teorie mechanizmu odšt pu hornin p i výbuchu je dále významné i zjišt ní n kterých autor , že u t žších a pevn jších hornin s ak.impedanci' v tší jak 10 . m . kg . a se uplat uje p i rozpojování spíše rázový ú inek detona ního tlaku, zatím co u hornin mén pevných a mén soudržných s hodnotou ak.impedance 5 až 10 . m . kg . a , podílí se na rozpojování spíše tlak výbuchových plyn . To je d ležité zejména p i zajiš ování maximálního využití energie výbušin v náložích tzv. impedan ním p izp sobením systému trhavina - nálož. V tomto p ípad jde p edevším o zamezení a vylou ení p í in, jež mohou p sobit ztráty výbuchové energie a to z hlediska již vlastní nedokonalé konstrukce nálože. P i explozi nálože se totiž vytvá í rozhraní již mezi trhavinou a okolním vzduchem v p íslušné dutin , dále mezi vzduchem a st nou dutiny nálože, jež p i r zných ak. impedancích trhaviny, vzduchu a horniny, vedou dle zmín ných skute ností k zna ným energetickým ztrátám. Tomu lze do zna ná míry elit tím, že trhavina musí být v dutin p edevším v t sném styku s horninou. Další, složit jší opat ení pak dle n kterých autor spo ívá v tom, že by se m lo k trhacím prá em použít takové trhaviny, jejíž ak.impendance by se blížila im-

- 56 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

pedanci horniny. Tím se má zaru it, že tlak povýbuchových plyn , následující ihned za rázovým ú inkem detonace, bude p sobit ješt v celistvé hornin a nebude unikat mezerami a puklinami, vzniklými již jako d sledek prvotního ú inku detona ního tlaku.

6.3

Druhy náloží

Trhavinové nálože rozlišujeme jednak podle tvaru, na nálože soust edné a táhlé, jednak dle umíst ní a uzav enosti v rozpojovaném objektu na uzav ené, polouzav ené a neuzav ené. U soust edných náloží se trhavina ukládá do dutin zhruba kulovitého tvaru sklípku, nebo "do v tšího kubického prostoru -komory. Sklípky se z izují tak, že se na dn provedeného vrtu postupn odpaluje menší množství trhaviny (asi 1/10 z množství, jež chceme ve sklípku umístit), ímž vzniká v hornin rozšíený, kulovitý prostor. Velké soust edné nálože se ukládají do komor, vyražených ze štol. Základním tvarem táhlé nálože vrtu, do n hož se ukládá trhavina Obr. . 21 Základní typy táhlých náloží a - souvislá táhlá nálož, b - d lená táhlá nálož, c – mezerovitá táhlá nálož

Rozlišujeme táhlé nálože souvislé neb táhlé nálože s meziucpávkami nebo mezerami, jež jsou charakterizovány tím, že se do nich vkládají r zné vložky (obr. . 21). V p ípad použití kup . dutých vložek vznikají v náloži vzduchové polštá e, jež tvo í dle d íve uvedeného impedan ní, p epážku, jíž se snižuje po áte ní ú inek výbuchu. Tyto nálože nazýváme též axiáln odleh ené. Odleh ení m žeme dosáhnout i p i konstrukci souvislé, táhlé nálože, kdy trhavina nevypl uje celý prostor dutiny tím, že se do dutiny vkládá kup . d ev ná laika po celé její délce, která takto vytvá í impedan ní p epážku podél nálože. V tomto p ípad jde zase o nálož odleh enou radiáln (obr. .22). Odleh ené nálože se uplat ují zejména v t ch p ípadech trhací techniky, kde se má dosáhnou hladkého výlomu bez zátrh a také v jiných p ípadech, jež budou popsány dále. Když jsou soust edné neb táhlé nálože umíst ny v rozpojované hornin , p iemž dutina mezi náloží a povrchem horniny je vypln na Ucpávkou, jde o nálože uzav ené. Za polouzav ené se považují nálože ve vrtech bez ucpávky. Nálože, které se zevn p ikládají k rozpojovanému objektu, nazývané též p íložné, pokládají se za neuzav ené.

- 57 (105) -


6.4

Výpo ty náloží

Všechny dnes prakticky používané,v tšinou poloempirické vzorce pro výpo et náloží vycházejí z p edpokladu, že velikost nálože je úm rná rozm rovým veli inám rozpojovaného objektu, tj. rozpojovanému objemu nebo nejmenší vzdálenosti nálože od povrchu lomové st ny - záb ru (W). Obr. . 22 Radiáln nálož

r

Obr. . 23 Kuželová výtrž,

r

l – pásmo rozdrcení,

α

r=w

α

oblast rozrušení

5

4

3

2

1

odleh ená

2 - pásmo odhození, oblas

3 – pásmo sesuvu,

t rozp ojení

4 - pásmo nakyp ení, 5 - pásmo ot es .

Konstantou úm rnosti je zpravidla z hlediska rozpojovaného objemu m rná spot eba trhavin (q) tj. spot eba trhavin k rozpojení objemové jednotky (l m-3) horniny. Její velikost závisí p edevším na vlastnostech horniny, zp sobu trhací práce, po tu volných ploch, rozn tu a druhu trhaviny. Nejlépe je ji ur it pokusem v podmínkách, blížících se co nejvíce vlastnímu odst elu.

6.4.1

Výpo ty soust edných náloží

Praktické výpo ty se odvozují bu N = q . W3 ,

ze základního vztahu Vauban-Hauserova

kde: N = velikost nálože (kg), q = m rná spot eba trhavin (kg/m3), W = záb r (m) nebo ze vzorce Bélidorova. N = k . (W2 + W3 ), kde n = konstanta prost edí. Vauban-Hauser v vzorec vychází ze skute nosti, že soust edná nálož, dle n ho optimáln dimenzovaná, vytvá í výtrž ve tvaru kužele s d íve uvedeným pravým úhlem 2. α (obr. . 23). V tomto p ípad se polom r její základny rv rovná její výšce, tj. záb ru, p iemž objem kužele V ≅ W3 /3≅ W3 . V p ípad , že ry je menší nebo v tší než W, koriguje se vzorec podle tzv. ukazatele výtrž Wi = rv/W . Jeho hodnota je p i optimální pravoúhlé výtrži rovna 1.

- 58 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Dlouhodobá praxe však ukázala, že korekce výpo tu tímto ukazatelem je mén p esná. Nejv tšího rozší ení své doby doznal z d íve uvedeného vzorce odvozený vztah Lares v. Tento autor se snažil vystihnout všechny faktory, jež ovliv ují p sobení výbuchu. Výsledkem jeho práce bylo stanovení n kolika dalších koeficient (pevnosti horniny, t sn ní nálože, nápl ové hustoty trhaviny apod.). Tyto koeficienty sestavil do tabulek. Nejvýznamn jší je ovšem tímto autorem zavedení tzv. reduk ního initele n, opravujícího výpo et nálože z hlediska dosažení optimálního, pravoúhlého tvaru výtrže. Hodnoty tohoto sou initele v závislosti na zvolené hodnot záb ru jsou patrný z následujícího obr. . 24. Lares v vzorec pro výpo et velikosti soust edných náloží se uvádí ve tvaru N = W3 . n . c. , kde c = koeficient, vznikly násobením z p íslušných tabulek zjišt ných díl ích koeficient , udávajících kvalitu horniny, druh a uložení trhaviny. I v tomto p ípad ukázaly praktické zkušenosti, že hodnoty n jsou p i W > 6 m nízké, což vede k poddimenzování náloží, zatím co p i W <. 6 m vychází hodnoty n vyšší, ímž zase dochází k p edimenzování náloží. O nápravu tohoto nepom ru se pokusil Weichelt, který doplnil p vodní Lares v vzorec tím, že stanovil jeho platnost v p vodní form pro W >3 m a pro hodnoty záb ru W < 3 m pak doporu il nový vztah N = W2 . c. Obr. . 24 Závislost velikosti reduk ního sou initele na zvolené hodnot záb ru

Bélidor v typ vzorce pro výpo et velikosti soust edných náloží se zase opírá o teorii, která p edpokládá, že velikost nálože je úm rná nejen objemu rozpojované horniny, ale i povrchu plášt kuželové výtrže. Odtud také vyplývá, že se v p íslušných vzorcích pro výpo et náloží vyskytuje hodnota záb ru v druhé i t etí mocnin . Na tomto podklad je založen u nás pro výpo et soust edných náloží nejvíce rozší ený vzorec Jurajd v, jehož obecná forma je obdobná formulaci Bélidorov N = (W3+ W2) . c, ovšem a tím, že c je zde složený koeficient dle

b c = k ( p + γ ) g.u.a.s.t h p i emž

- 59 (105) -


k koeficient stupn rozrušení horniny, u koeficient upnutí horniny, p pevnost horniny v tlaku, a koeficient spolup sobení náloží, objemová hmotnost horniny, g koeficient vlivu gravitace, b koeficient výkonnosti trhaviny, s koeficient stla itelnosti horniny, h nápl ová hutnota nálože, t koeficient t sn ní nálože. Koeficient stupn rozpojení se volí dle toho, zda má být rozpojení docíleno v pásmu odhozu, sesuvu neb nakyp ení, dle obr. . 23. Pro jednotlivá pásma se kup . volí následující hodnoty tohoto koeficientu: o pásmo odhozu - 1/4 až 1/5, o pásmo sesuvu - 1/20, o pásmo nakyp ení - 1/40. Koeficienty p , f a s zahrnují trhatelnost horniny. Hodnota p se udává v MPa , v kg.m-3 horniny. Hodnota s se zjiš uje výpo tem dle vztahu s = l + 40/c je hodnota modulu stla itelnosti trhané horniny. Koeficient ú innosti trhaviny b se zjiš uje v pom ru k výkonnosti 60 % trhací želatiny a je obvykle udáván v tabulkách. Velikost sou initele nápl ové hutnoty h se ur uje z objemového pom ru nálože trhaviny a nabíjeného prostoru. U sklípkových náloží lze dosáhnout hodnoty h, p i nabíjení komor zpravidla 0,8 až 0,9. Sou initel upnutí horniny u se zjiš uje jako pom r vrcholového uhlu aktivní polokoule výbuchového t lesa (vždy 180°) h vrcholovému úhlu aktivní kulové výse e , p sobící na volný povrch horniny dle u = 180/ (obr. . 25). Mnohými zkušenostmi z praxe se ukázalo, že nejvýhodn jší rozestup dvou sousedních náloží je 0,8.W. Tato vzdálenost zaru uje vhodné spolup sobení náloží i p i nep íznivé vrstevnatosti horniny, p i emž dno kuželových výtrží z stává rovné a nenastává nežádoucí rozlet kamene. Obr. . 25 P sobení aktivní kulové výse e z aktivní polokoule výbuchového t lesa na volnou st nu

Jestliže se však nálože p iblíží na menší vzdálenost a nezmenší se velikost nálože, vzniká nežádoucí rozlet materiálu a naopak, když se zase nálože oddálí, rozpojení je nedokonalé. Pro jiný rozestup je vzdálenost 0,8 W, je t eba opravit výpo et zavedením koeficientu spolup sobení náloží a dle vztahu

- 60 (105) -

23

l W+ 2 a= 2.W 2

GEOLOGICKÝ PROZKUM

2

kde l = vzdálenost mezi náložemi (m). Je t eba si uv domit, že zejména p i oprav výpo tu pro v tší vzájemnou vzdálenost náloží (rozte ), ponecháme-li záb r v p vodní hodnot , nastane sice dokonalejší spolup sobení náloží, ale nastane sou asn v tší rozlet kamene. V Jurajdov vzorci je dále brán z etel i na vliv gravitace na hlavní sm r výbuchu a sice zavedením koeficientu gravitace g dle g = l - 1/3 sin , kde = úhel mezi hlavním sm rem výbuchu a vodorovným sm rem. Za hlavní sm r se považuje p ímka záb ru. Znaménko + se užívá tehdy, když nálož p sobí sm rem vzh ru, znaménko -, když nálož p sobí sm rem dol . Koeficient t sn ní nálože t vyjad uje dokonalost provedení ut sn ní nálože v dutin . U uzav ených náloží je nutno provád t ucpávku co nejdokonaleji a p íslušný koeficient by se m l v každém p ípad rovnat 1. U polouzav ených a uzav ených náloží by p i jejich dimenzování p icházelo v úvahu využití vyšších hodnot tohoto koeficientu. P i jejich aplikaci, jako kup . p i provád ní sklípk , nebo p i využití p íložných náloží k rozst elování v tších kus kamene, však v praxi platí , jak bude uvedeno dále, jiná pravidla. Jurajd v vzorec se v praxi velmi dob e osv d il, pro všechny druhy odst elu soust edných náloží. Pro urychlení práce s tímto vzorcem se doporu uje rozd lit uvedené sou initele, jež lze nalézt v p íslušných tabulkách, do dvou skupin. Do první skupiny pak za adit sou initele, jež mají v jedné lokalit a p i tomtéž typu odst ela konstantní hodnoty. Do druhé zase ty, jež se m ní dle umíst ní nálože. Takto lze koeficienty první skupiny sumarizovat ve form spole ného sou initele c' = k( p + )b/h.s.t, s nimž se p i dalším vypo tu po ítá jako s konstantou dle N = (W3 + W2).u.a.g.c‘.

6.4.2

Výpo et táhlých náloží

K výpo t m tohoto druhu nutno p edevším poznamenat, že sama podstata p sobení táhlech náloží vyžaduje pro provád ní pot ebných výpo t mnohem složit jší problematiku, než je tomu u náloží soust edných. P i tom je t eba si uv domit, že výsledky, dosažené b žnými, empirickými zp soby, mají pro další použití táhlých náloží v praxi dosta ující p esnost. Z empirických vzorc zaslouží jmenovat vzorec Grenon v, jenž stanoví velikost nálože pro l b žný metr vrtu N = W2 . u . b . D / 4 , kde D je pr m r vrtu v mm, ostatní jsou již d íve uvedené koeficienty, jejichž hodnoty jsou podle praktických zkušeností sestaveny tabelárn . Vzhledem k tomu, že táhlé nálože umož ují pom rn rovnom rné rozložení trhavin a tím i rovnom rné roznášení tlaku v rozpojované hornin , lze pak p i výpo tech jejich velikosti postupovat empiricky i na základ m rné spot eby trhavin. Tento postup je asto používaný p i dimenzování celé soustavy táhlých náloží ( adové nebo clonové odst ely). P i výpo tu celkové nálože se vychází - 61 (105) -


jednak z kubatury, odpovídající rozpojení horniny váhovým množstvím trhaviny v táhlé náloži jednoho vrtu. Jiný postup je ten, že se odpovídající, d íve ov ené, celkové množství trhaviny, úm rné velikosti rozpojovaného/ bloku, rozd lí rovnom rn do p íslušného po tu vrt . Velikost celkové nálože je pak dána vztahem Nc = W.š.v.c‘ , kde š = ší ka odst elovaného bloku (m), v = výška odst elovaného bloku (m), c' = sumární koeficient m rné spot eby trhavin. Pro velikost jedné nálože platí odtud N = Nc/x , kde x = po et vrt . Vhodné použití t chto výpo tových vztah je podmín no volbou záb ru vrt o velikost 2 až 3 m a jejich vzájemnými rozteemi v d ív jší hodnot 0,8 W. P i p esn jším výpo tu táhlých náloží je však nutno postupovat opa n , než kup . u soust edných náloží, tj. že zpravidla daný pr m r vrtu ur uje v podstat svým objemem velikost nálože a k takto ur ené její velikosti hledáme pak p íslušnou hodnotu záb ru. Typický p ípad rozpojování táhlou náloží v optimálním uspo ádání (vrt veden rovnob žn s lomovou st nou) je patrný z obr. . 26. P i p esn jším výpo tu velikosti této nálože (N) je t eba dle d íve uvedeného uvést v soulad výšku lomové st ny (H), velikost úse ky nejmenšího odporu záb r (W), délku nálože (Ln) a p evrtání CL ) a pr m rem vrtu (D ) a druhem trhaviny, jimiž je ur ena váha l m nálože (k ). P itom délka ucpávky Lu se má rovnat 0,3 až 1,25 W. Dostate ný odpor sloupce dokonale provedené ucpávky u vrt v tších pr m r má pak vyhovovat podmínce Lu 25 . Dv. Obr. . 26 Základní parametry táhlé nálože v optimálním uspoádání

Velikost p evrtání L se volí dle podmínek upnuti v pat lomové st ny v hodnot 0,2 až 0,3 W. V p ípadech, kde se má omezit ot esný ú inek nálože je t eba volit co nejmenší p evrtání a využít rad ji k p ekonání v tšího upnutí náloží, umíst ných v patních vrtech. Nálož p im ená rozpojovanému objemu má vypl ovat celý vrt. P i dodržení všech uvedených podmínek je vztah d ív jších veli in dán rovnicí N = a.q.H .W 2 = km .Ln , Kde:

a = konstanta, jež je pro rozpojování jednou táhlou náloží rovna 0,5, p i rozpojování organizovanou soustavou pak 1,0, - 62 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

q = m rná spot eba trhavin. Podle toho, kterou z t chto veli in máme ur it, upravíme si rovnici do vhodné formy. Je-li, jak se nej ast ji stává, dáno q, H, km a má se ur it optimální záb r W2 k = m , dle obrázku jedné nálože, upraví se uvedená rovnice na tvar Ln a.q.H H Ln = Lv − Lu , kde Lv = délka vrtu, jež je Lv = − Lp , kde γ = úhel sklonu cos γ lomové st ny. P i dosazení za Lu = 1,0 W a za Lp = 0,1 W vyplývá pro H H Ln = − 0,1W − W = − 0,9W . cos γ cos γ Úpravou a dosazením Ln do p vodní rovnice obdržíme vztah pro vypo et optimálního záb ru

1 H W 2 . .q.H = k m − 0,9W , 2 cos γ

k .H 1 W 2 . .q.H = m − k m .0,9W , 2 cos γ

cos γ .W 2 .q.H = 2k m .H − cos γ .k m .1,8W , W 2 .q.H = W 2 .q.H + k m .1,8W −

2.k m .H − k m .1,8W cos γ

2.k m .H =0 cos γ

P i dimenzování táhlých náloží v lomových st nách o výšce 20 až 30 m (zejména p i clonových odst elech) se vhodn osv d uje výpo et a kontrola souladu d íve uvedených parametr dle nomogramu na obr. . 27. Na n m pak ode ítáme pot ebné parametry takto: Po zjišt ní m rná hmotnosti trhaviny ρ postupujeme od horní ásti svislá osy až po k ivku p íslušného pr m ru vrtu D. Obr. . 27. Nomogram pro ur ení základních parametr pro táhlé nálože

Z pr se íku spustíme kolmici na pravou ást vodorovné osy, kde ode teme hmotu trhaviny v 1 bm vrtu p. Prodloužením této kolmice do pravá dolní ásti nomogramu; protneme p ímku m rná spot eby daná trhaviny q. Z tohoto pr se íku vedeme rovnob žku s vodorovnou osou a na dolní svislé ose ode ítáme hodnotu záb ru W. Prodloužením této p ímky protneme v levé dolní ásti nomogramu p ímku p íslušného úhlu svahu lomové st ny. Kolmice vedená - 63 (105) -


z tohoto pr se íku nahoru nám udává na horní vodorovné stupnici hodnotu x, tj. horizontální vzdálenost vrtu od kraje povrchu (koruny) lomové st ny. Prodloužením této kolmice do levé horní ásti nomogramu získáme pr se ík, jímž vedená rovnob žka s vodorovnou osou nám udává na nejbližší stupnici hodnota pot ebného p evrtání e.

6.5

Dutiny pro trhavinové nálože

V naprosté v tšin p ípad trhacích prací se využívá pro p ípravu dutin trhavinových náloží vrt . Jejich provedení je dáno p íslušnou vrtnou soupravou a druhem zvolené nálože. Jejich aplikace je b žná nejen p i zakládání táhlých náloží, ale i soust edných, jako jsou nálože sklípkové. Vrty jsou také nedílnou sou ástí ražení štol a komor, ur ených pro odpalování velkého a soust ed ného množství trhavin.

6.5.1

Zakládání dutin pro táhlé nálože

Vrty, které v t chto p ípadech nutno provád t dle p edpis pro trhací práce se v tšinou zakládají za ú elem odst elu v tšího po tu táhlých náloží. Odpálení nálože má uvolnit upnutí horniny a usnadnit tak rozpojení horniny p i pon kud zpožd ném odpálení nálože následující. Z tohoto hlediska je d ležité, aby byl správn zvolen sm r vrtu, dále jeho záb r, hloubka, pr m r a rozte . Sm r a umíst ní vrtu Sm r vrtu je t eba volit tak, aby rozpojovaná hornina kladla p i odst elu co nejmenší odpor. U táhlých náloží se podle možnosti vyhýbáme tomu, aby sm r vrtu byl shodný se záb rem trhavinové nálože. I za cenu v tšího rozsahu trhacích prací se obvykle snažíme v t chto p ípadech zakládat pokud možno vrty rovnob žn s volnými plochami lomové st ny. Jde zejména o tzv. vrty možno zakládat podle zp sobu t žby i vrty neodpovídající zcela uvedenému požadavku; jde o tzv. vrty zvedací (obr. . 28), jež po nabití a odpálení slouží mimo jiné kup . k vytvá ení stup na lomové st n . Obr. . 28 Druhy vrt dle polohy v lomové st n , a - vrt záhlavní, b – vrt zvedací, c - vrt patní.

Dále jsou to na stejném obraze znázorn né vrty patní, zakládané z paty lomové st ny. Zde mohou táhlé nálože zase spolup sobit v kombinaci s náložemi ve vrtech záhlavních, ímž lze zvýšit ú inek rozpojení v míst nejv tšího upnutí horniny v pat lomové st ny.

- 64 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

P i individuální metod t žby, tj. tam, kde se má odpalovat jedna nebo jen n kolik menších náloží v šikmé st n , za ú elem vytvo ení v tšího po tu volných ploch a tím i zmenšení upnutí horniny, používá se k umíst ní táhlých náloží zálomových vrt . Jejich sm r se volí tak, aby úhel mezi vrtem a lomovou st nou u t žce st ílitelných hornin byl max. 30° a u st edn a lehce st ílitelných hornin max. 45°. Mnohem v tší význam mají zálomové vrty v d lní t žb , p i ražení štol a komor. Zálomové vrty se zde umís ují dle uložení vrstev tam, kde se p edpokládá relativn nejmenší odpor proti vytržení, nej ast ji uprost ed raženého profilu. I v tomto p ípad se má táhlými náložemi v zálomových vrtech zajistit vytvo ení nové volné plochy. Po vytvo ení zálomu se do nov vzniklých volných ploch zakládají tzv. p ibírkové vrty. Vzhledem k tomu, že v nich již p sobí nálože do více volných ploch, mohou být v d sledku toho menší, takže neporušují tolik horninu, ímž se zajiš uje ražení správného profilu. Z mnoha druh používaných zálom lze uvést nap . zálom kuželový, vhodný pro ražení v kompaktních horninách, kde se n kolika vrty, umíst nými soum rn s osou štoly, vyst elí v elb štoly komolý kužel, do n hož se odst elují uvedené p ibírkové vrty kup . dle schématu na obr. . 29. Obr. . 29 Schéma kuželového zálomu

U vrstevnatých a lépe odlu ných hornin lze zase využít zálomu klínového, kde se dle sm ru a sklonu vrstev v elb štoly, obdobn jako v p edešlém p ípad vyráží klín, do n hož se odpálením p ibírkových vrt odst eluje zbytek pr ezu štoly. Jiný druh je válcový zálom (nazývaný též kanadský). V tomto p ípad se rovnob žn s osou štoly vyvrtá n kolik otvor ve vzdálenosti lo až 20 cm od sebe. Nenabíjejí se všechny vývrty, takže p i výbuchu je hornina odhazována do prostoru nenabitých vrt . N kdy se nabíjejí všechny vrty, ale ne po celé délce, takže rozpojená hornina se po odpálení p emís uje do volných mezer ve vrtech (obr. . 30). Pr m r a hloubka vrtu Tyto pro trhací práce d ležité veli iny závisí na zvoleném dobývacím postupu, zp sobu rozpojování hornin a na typu vrtacího za ízení, jež je k dispozici. Podle pr m ru d líme vrty na úzké a široké, Úzké vrty, provád né v tšinou ru ními, vrtacími kladivy, mají pr m r 32 až 50 mm. Jejich hloubka dosahuje nejvýše 5 až 6 m. Vrty s v tším pr m rem jak 50 mm již obvykle ozna ujeme

- 65 (105) -


jako široké. Provádí se t žšími vrtacími soupravami na kolových nebo pásových podvozcích. Obr. . 30 Kanadský zálom s vrty, nenabitými po celé délce

Jimi se b žn dosahuje vývrt hlubokých i více než 40 m. Pr m r vrtu musí být vždy o 5 až 10 mm v tší než pr m r použitých, trhavinových náložek, aby je bylo možno do dutiny spolehliv umís ovat. Záb r a rozte vrt Jak vyplývá z teorie výpo tu velikosti náloží musí umíst ní vrtu v lomové st n umož ovat dosažení zvoleného záb ru p edpokládané trhavinové nálože a to po celé délce vrtu. Rozte vrt mé být rovn ž, jak d íve uvedeno, zvolena v hodnot 0,8 W.

6.5.2

Vytvá ení dutin pro soust edné nálože

V t žební praxi se asto setkáváme s nutností vytvá et v n kterých lokalitách dutiny pro menší soust edné nálože, jež jsou ur eny k rozpojování pom rn menšího objemu horniny, jako je tomu kup . v kapacitách suché t žby št rkopísk , kde p ílišná ulehlost t chto materiál nedovoluje nasazení b žných mechanických rozpojovacích za ízení. Jindy je zase t eba pon kud zv tšit prostor na konci patních i záhlavních vrt , aby zde bylo možno umístit v tší množství trhaviny a zvýšit tak rozpojovací efekt v míst nejv tšího upnutí lomové st ny. Sklípkovéní Uvedené prostory pro menší soust edné nálože pak nazýváme sklípky a vytvá í se metodou pojmenovanou obdobn sklípkováním. V podstat jde o n kolikrát opakované odpálení menších, postupn zv tšovaných náloží na dn p edem provedeného vrtu. Množství nálože,které spot ebujeme k vytvo ení sklípku iní, jak d íve uvedeno, asi 1/10 velikosti nálože, kterou chceme do sklípku umístit. Když kup . pot ebujeme vytvo it sklípek pro 60 kg trhaviny, p ipraví- 66 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

me si pro sklípkování asi 6 kg trhavin. Ve vývrtu se pak nejprve odpálí 100 k g trhaviny, pak postupn vždy dvojnásobek tj.. 200, 400, 800, 1600g a 3000 g. Tyto sklípkované nálože se zpravidla net sní, aby se omezil ot es a porušení vývrtu. Úniku plyn se využívá k odstran ní drt a prachu ze sklípku. Tuto metodu lze využít jen v soudržných a neporušených horninách a to p i dodržení p edepsaných bezpe nostních p edpis . Ražení štol a komor Ražení štol a komor je nedílnou sou ástí zp sob hromadné t žby komorovými od st ely, kde je nutno používat velkých soust edných náloží o velikosti i n kolika tisíc kilogram trhaviny. Zásadn se razí nejprve štoly bez komor. Komory se vyrazí dodate n , až po kone né úprav projektu a to pravoúhle od štol, p iemž musí být sledována snaha, aby m ly tvar krychle, jejíž velikost se má volit velmi pe liv , aby se docílilo co nejvyšší nápl ové hutnoty nálože. Štolovací práce postupují podle projektu za neustálé kontroly sm ru a výšky štoly. Štola mé mít výšku 180 a ší ku 120 cm a mé být ražena v mírném stoupání k v li snadn jšímu odvodn ní.P i ražení štol se opakují stále tytéž úkony ve stejném po adí, tj. vrtání, nabíjení, odst el, v trání po odst elu, nakládání a odvoz rubaniny. P i zakládání vrt ve štole se zpravidla pracuje klínovým zálomem. P i ražení štol je déle t eba dbát na jejich vyztužování. Jen v pevných a soudržných horninách není t eba tohoto opat ení, jinak se musí štoly vyztužovat ihned po prorážce, aby se p edešlo vzniku horninového tlaku. Bezprost edn po provedení d lního díla se tento tlak neprojevuje; jestliže se však projeví, lze mu zabránit jen s obtížemi. P i štolovacích pracech se využívá k vyztužování ojedin lých míst horniny, hrozících rozpadem, d ev ných stojek (pilí p edepsaných rozm r ). Je-li t eba vyztužit celý pr ez d lního prostoru, používá se dve eje, sestávající ze dvou stojek a stropnice. Zde je zejména d ležité provedení d kladného zaklínování, aby nemohly být dve eje vyvráceny d lním tlakem. K v li bezpe nosti p i ražení štol se spojují dve eje i rozp rami. P i štolovacích pracech je t eba vyhov t i p edpisu o max. p ípustném množství prachu v 1 m3 vzduchu. Toto množství je dáno obsahem SiO2 v prachu, zp sobujícím u pracujících nebezpe nou silikózu plic. Prašnost, která vzniká p i d lních trhacích pracech lze zmenšit speciálními tlakovodními neb vzduchovodními rozprašova i, rozst elováním vak a vodou, zav šovaných asi 1 m p ed elbou štoly, nebo použitím t sn ní vrt vodní ucpávkou, tj. vá kem z um lé hmoty, napln ným vodou. K zvýšení odprašovacího ú inku se p idávají do vody smá edla, jako soda apod. K d lním pracem se nezbytné osv tlení zajiš uje ze sít jen potud, pokud nap tí sít není v tší jak 50 V a pokud se ješt nepracuje s elektrickými rozn covadly. Pak musí být elektrické vedení ze štol odstran no a k osv tleni se povolují jen schválená d lní svítidla s nap tím nejvýše 24 nebo 12 V. Využití trhlin a puklin k umís ování náloží

- 67 (105) -


P i vhodné odlu nosti hornin, která je i s jinými technickoekonomickými ukazateli p edur uje kup . k t žb v tších blok , lze s výhodou využít k umíst ní soust edných náloží i p irozených puklin ve skále. Zpravidla však tyto dutiny ješt upravujeme rozší ením, a ohrani ením místa pro nálož.K omezení prostoru užíváme d ev ných klín , ze stran t sn ných zeminou. Dno se upravuje sypkým neb plastickým materiálem. Po uložení nálože se doplní trhlina shora stejným t sn ním, aby nedocházelo k zbyte ným ztrátám energie (obr. . 31). Obr. . 31 Trhlinové nálož

Vzhledem k tomu, že se p i odpalování podobných náloží sleduje jen odsunutí uvedených v tších blok , využívá se zpravidla nejmén brizantní trhaviny Vesuvitu TN (v podstat erného prachu, sm si draselného ledku, síry a d ev ného uhlí).

6.6

Nabíjení dutin trhavinovými náložemi

P ed nabíjením dutin je t eba zejména u vrt zajistit, aby byly isté, a aby od ústí vrtu byl odstran n písek. P i nabíjení se m že totiž dostat písek mezi jednotlivé náložky a bránit tak p enosu detonace. Dále je t eba dbát toho, aby se do mokrých dutin nabíjely výhradn vodovzdorné trhaviny. P i nabíjení komor je zase zapot ebí, aby se po jejich vyražení zkontrolovalo hlavn jejich rozmíst ní a velikost podle projektovaných výpo t velikosti nálože. V p ípad pot eby je nutno prostor komory upravit tak, aby odpovídal dosažení optimální nápl ové hutnoty trhaviny.

6.6.1

Po inová nálož

Aby se zajistila stabilita detonace, má být popud k ní dán brizantn jší trhavinou. než je u vlastní nálože. I když tento požadavek respektuje to, že se sekundární nápl rozbušek a duše bleskovic vyráb jí z brizantních trhavin, nesta í asto malé množství t chto trhavin v rozbuškách a bleskovicích k zajišt ní stabilní detonace b žných pr myslových trhavin. Proto je t eba používat do všech náloží tzv. po inových rozn tných náloží. Jde o nálože na bázi velmi brizantních trhavin, do nichž se vkládají adjustované zážehové rozbušky (rozbušky p edem spojené se zápalnicí) nebo el.rozbušky nebo bleskovice. Adjustace rozbušek a p íprava rozn tných náložek se musí provád t krátce p ed nabíjením. Smí jich být p ipraveno jen tolik, kolik jich bude bezprost edn použito.

- 68 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Pokud se používá k rozn tu rozbušky zápalnice postupuje se tak, že její konec, na n jž se nasadí rozbuška, se dle d ív jšího popisu roz ízne a zasune zlehka do rozbušky, až dosedne na pojistku. Pevné spojení zápalnice s rozbuškou se dosáhne zmá knutím rozbušky rozbuškovými klešt mi. Takto adjustovaná rozbuška se zasune do po inové náložky tak, že se nejprve kolíkem z nejisk ivého materiálu p ipraví v ele náložky otvor, aniž se poruší její obal. Do n ho se zasune rozbuška tak, aby její konec p esahoval asi o 5 mm konec náložky. Jinak by totiž mohla po inová nálož p i hlubším uložení rozbušky vyho et již od zápalnice a ne vybuchnout. Rozbuška i se zápalnicí se mají ješt p ipevnit k po inové náloži motouzem. P i elektrickém rozn tu se el.palník, a spojí s rozbuškou tak, aby jejich dutinky do sebe zapadly, p i emž el. pilule musí sm ovat k otvoru v pojistce rozbušky. El. . palník ve spojení se zážehovou rozbuškou nebo p ímo el.rozbuška se p ipojují k po inové náložce smy kou, vytvo enou z p ívodních vodi . P i bleskovicovém rozn tu se rozn tná náložka spojuje s bleskovicí bu í protažením bleskovice náložkou a zauzlením bleskovice, nebo p iložením bleskovice k náložce a ovinutím izola ní páskou. Pro trhací práce s náložemi v malopr m rových vrtech se kup . dob e osv d ují po inové nálože z plastických trhavin se stabilizovanou detona ní rychlostí (Danubit Geofex, Perunit 44). P i bleskovicovém rozn tu táhlých náloží sypkých trhavin je nap . možno použít jako po inových rozn tnych náložek i t lísek z lisovaného pentritu rozm r 25 x 20 x 7 mm o hmotnosti 10 g, která lze navlékat na bleskovici. Pro vrty velkých pr m ru a pro po in náloží v komorách se zase vyráb jí válcové tritolové nálože ∅ 78 x 280 mm neb ∅ 78 x 580 mm o váze n kolika kilogram .

6.6.2

Umís ování náloží ve vrtech

U vývrtových náloží, jež se skládají z vlastní nálože, po inové nálože a ucpávky je p i praktické aplikaci nejvýhodn jší využití souvislých náloží, jež umožují maximální p sobení trhaviny ve vrtu a také rychlé nabíjení. Obtížn jší rozpojení horniny u paty st ny vedlo k používání dvou typ trhavin v to trhaviny plastické, plastifikované vodou apod. Do horní ásti vrtu (ucpávce) se pak v tšinou používají amonoledkové trhaviny. D lené a mezerové nálože jsou ú elné tam, kde se m že vrtat pouze vertikáln a kde se hlavní ást nálože musí soust edit do spodní ásti vrtu, protože p i plném využití vrtu by u jeho ústí mohlo nastat p ebití. V horní ásti je potom t eba uplatnit meziucpávky. neb vzduchové mezery. T chto opat ení je též nutno obecn použít i v t ch místech vrtu, kde se zmenšil záb r. Po et po inových náloží v jednom vrtu závisí na konstrukci nálože a na požadované mí e spolehlivosti rozn tu. U menších soustav náloží (jako jsou dále uvád né adové neb menší clonové odst ely) se obvykle používá jedné po inové nálože ve vrtu. U v tších odst el se vkládají dv rozn tné nálože. U d lených náloží je však t eba, aby každá díl í nálož m la samostatný po in.

- 69 (105) -


Je-li v jednom vrtu pouze jedna po inová nálož, umís uje se zpravidla do dolní ásti vrtu. P i tom musí být rozbuška vkládána do po inové nálože tak, aby její dno sm ovalo k hlavní ásti nálože. Výjimku pochopiteln tvo í umís ování po inové nálože, rozn cované zápalnicí s rozbuškou, jíž je t eba umístit do vrtu jako poslední a vylou it tak styk hoící zápalnice s hlavní ástí trhavinové nálože. P i sestav rozn tu a po inu náloží se vždy musíme ídit zásadou, aby sled explozí byl uspo ádán shodn s klesající charakteristikou impedancí jednotlivých ástí nálože, tj. aby nejd íve detonovala trhavina nejbrizantn jší. Do vrt se trhavina nabíjí bu náložkovaná nebo volná. Náložkovaná trhavina, balená do obal z papíru nebo plastických hmot se nabíjí zpravidla ru n pomocí nabiják , d ev ných neb laminátových ty í, jejichž pr m r musí být menší než pr m r náložek. Výhodné jsou z tohoto hlediska náložky z plastických trhavin, jejichž pr m r lze hn tením neb válením upravit tak, že je lze lehce vsunovat mírným tlakem nabiják do dutiny. P i všech t chto operacích musí být vylou en jakýkoliv náraz na nabíják. Náložky se nabíjí každá zvláš a nesm jí se vzájemn svazovat. Nov ji lze nabíjet náložky i mechanizovan mechanickými nabíjáky, pracujícími na principu stla eného vzduchu. Do strm úpadních vrt lze neadjustované náložky též vhazovat. Hmotnost náložek však nesmí být v tší jak 3 kg a hloubka vrtu pak nesmí p esáhnout 30 m. Pro nabíjení v tšího množství vývrtových dutin sypkými trhavinami se vedle ru ního zp sobu nov ji používá i ejektorových neb p etlakových p ístroj se stla eným vzduchem. Zvláštní opatrnost vyžaduje zasouvání po inových náloží do vrtu. Je t eba dbát zejména na to, aby se p i této operaci neporušilo p ívodní elektrické vedení, bleskovice nebo aby po inová náložka nezm nila polohu. Pro tyto p ípady má nabíják po celé délce na okraji podélný žlábek, do n hož se vkládá p ívod p íslušné rozn tné soupravy. Po inové náložka se spustí do svislého vývrtu tak, že se ováže motouzem s o kem na horním povrchu, jímž se provlékne jiný spoušt cí motouz, který lze po dosednutí nálože op t vyvléci a znovu použít. P es veškeré, teoreticky od vodn né pokyny o optimálním ukládání po inových náloží do spodní ásti vrtu je t eba upozornit na to, že dotla ování náložek na vespod umíst nou po inovou nálož m že být spojeno s d íve uvedenými poruchami a že mimo to musí provád t umís ování po inové nálože sám st elmistr, stejn tak jako i dalších náložek umís ovaných až po ní. Tím se práce zna n prodlužuje. Proto nelze zamítat i postupy, jež zejména z bezpe nostního hlediska doporu ují umís ování po inových náložek s rozbuškami až jako posledních do horní ásti vrtu, což snižuje riziko event. poruch a také i pracnost. Umís ování náloží v komorách Do komor se nabíjí trhavina v pytlích, p ípadn i voln . Používá se zde tém výhradn sypkých amonoledkových trhavin nebo sm si DAP a pro po in bu speciální nebo jen plastické trhaviny se stabilizovanou detona ní rychlostí. Jsou-li komory vlhké, je t eba je vyložit dehtovou lepenkou bu zcela, nebo

- 70 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

alespo ve spodní ásti, po p ípad se trhavina jen lepenkou p ikryje. Do mokrého prost edí je nutno použít vodovzdorných obal . Po inová nálož se umís uje pokud možno do geometrického st edu velké soust edné nálože. Všeobecn se doporu uje velikost po inové nálože kolem 3 až 5 % celkové hmotnosti trhaviny v komo e. Rozhodující je dobrý styk po inové nálože s trhavinou vlastní nálože.

6.6.3

T sn ní trhavinových náloží

Pro optimální pr b h výbuchových d j má zásadní význam dokonalost ucpávky. U vývrtových náloží se ucpávkou vypl uje konec vrtu nad náloží. U komorového systému odst elu se ucpávkou vypl ují bu zcela, nebo jen z ásti prostory vstupních štol nebo i bo ních, jež byly vyraženy k v li vhodnému rozmíst ní komor. Ucpávkový materiál má klást dostate ný odpor pr chodu vln nap tí (nap . tak, že obsahuje velké množství rozhraní na nichž nastává odraz a št pení vln nap tí) a dále má bránit unikání zplodin výbuchu. Tento materiál musí být snadno dostupný a levný, dob e zpracovatelný a vpravitelný do dutiny, v níž se instaluje nálož. T sn ní náloží ve vrtech Z hlediska ú innosti a snadné manipulace je zde nejvhodn jší foukaná, písková ucpávka. Písek dopravuje do vrtu p etlakovými za ízeními. Zejména p i el. rozn tu má písek obsahovat min. 2% vlhkosti, aby se p i t ení pískových zrn zamezilo p ed asnému elektrického rozn tu elektrostatickým nábojem. Také zafoukávací pistole musí být v tomto p ípad zhotovena z vodivých materiál a p i práci musí být uzemn na. Podle n kterých zkušeností mají být tyto ucpávky ukon eny 10 cm vysokou ucpávkou z jílu. Vhodná je i ucpávka jílopísková, složená ze 2 díl písku zrna 0,5 až 3,0 mm a jednoho dílu jílu, která se do vrtu p chuje nabíjakem. Velmi vhodná je i písková ucpávka v um lých obalech Ur itá zdravotní závadnost pískové ucpávky (zvýšení obsahu silikózu zp sobujícího k emi itého prachu po odst elu) vedla v poslední dob k zavedení vodní ucpávky, která se již d íve používala ve zvodn lých svislých, nebo strm zapadajících vrtech. Rozvoj pr myslu plastických hmot umožnil v posledních letech i vkládání polyetylenových vá k nebo ampulí pln ných vodou. Tyto vá ky jsou r zn tvarované, aby se dosáhlo co nejv tšího odporu proti jejich vysunutí z vrtu. Pro zcela bezpe né zajišt ní vodní ucpávky ve vrtu je vhodné zesílit ucpávku p i ústí vrtu alespo 10 cm dlouhou ucpávkou z jílu. Hlavní význam vodní ucpávky je bezpe nostní a hygienický. Voda z ucpávky se totiž po výbuchu rozptyluje na jemné kapi ky event. páru a pohlcuje n které jedovaté složky výbuchových zplodin. Dob e provedená vodní ucpávka omezuje také možnost zapálení výbušných sm sí vzduchu s ho lavými plyny nebo prachy. Jinou p edností této ucpávky je to, že se p i likvidaci selhávky snadno odstra uje.

- 71 (105) -


U ru n provád ných vývrtových náloží má init délka ucpávky nejmén 50 cm. Obecn se p edepisuje délka ucpávky pro vývrtové nálože v hodnot 1/2 až 1/3 z celkové délky vrtu. Podle d íve uvedeného výpo tu táhlých náloží se doporu uje volit délku ucpávky i v závislosti na záb ru a to v hodnot 0,8 až 1,25 W. Rozn t nálože bez ucpávky je zakázán; výjimku tvo í pouze odst ely, jimiž se z izují sklípky pro menší soust edné nálože. T sn ní komorových náloží Ze zp sob t sn ní t chto velkých, soust edných náloží se využívá zejména t sn ní kamenem, vodou, nov ji i um lým závalem. T sn ní kamenem P i tomto zp sobu se vyplní štola sypkým materiálem nebo kusy lomového kamene. Všude tam, kde je t eba zajistit zvýšený odpor proti vyražení ucpávky výbuchovými plyny, provede se t sn ní jako klenba z lomového kamene na sucho. T sn ní vodou P i provád ní vodního t sn ní se na za átku štoly z ídí vodot sná záv rná st na a do takto uzav eného prostoru se na erpá voda. Tento zp sob je vhodný, je-li v blízkosti dostatek vody a není-li nebezpe í, že by voda unikla dutinami neb trhlinami skalním masivem. Záv rná st na se vyzdí na tlouš ku 45 cm, p i emž se na návodní stran opat í asfaltovou izolací a ochranným, kamenným záhozem. Štolu lze uzav ít i dvojitou d ev nou p í kou, dokonale vypln nou jílem. Záv rná st na musí být náležit zapušt na do st n štoly, aby dob e vzdorovala tlaku vody. Obr. . 32: T sn ní komor vodou p i úpadním ražení štoly l - t snící st na, 2 - p ívod vody, 3 - odvzdušn ní, 4 - výška vodní hladiny p i odvzdušn ní. Záv rnou st nou prochází potrubí pro p ívod vody, odvzduš ovací potrubí, rozn tné vedení a vodom r k sledování postupu t sn ní. Odvzduš ovací potrubí m že odpadnout, provede-li se systém štol upadne (obr. . 32). Potom není t eba zdít záv rnou st nu až ke stropu štoly a ponechaným otvorem se protáhnou všechna pot ebné vedení. P i vodním t sn ní odpadá namáhavá práce v nebezpe ném pracovním prost edí a zkracuje se doba pot ebná k t sn ní. Nevýhodou vodního t sn ní je zesílený seismický ú inek, pon vadž voda velmi dob e zprost edkuje p enos rázového ú inku.

- 72 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

T sn ní um lým závalem Efektivní se ukazuje i u nás zavedená nová metoda t sn ní um lým závalem. P i tom to postupu se založí komory do vzdálenosti asi 2m na ob strany od jejich okraje kamenem,. št rkem nebo pytlovaným pískem. Pro vypln ní zbylého prostoru se p ipraví jeho um lé zavalení. Zával se provede odst elem náloží ve vrtech provedených do boku a .stropu štol obvykle se sklonem 60° (obr. . 33). Rozmíst ní vrt a dimenze náloží se provádí tak, aby odst el vylomil horninu v objemu o 2/3 až 3/4 v tším, než je p ilehlý prostor neut sn ných štol. Nálože ve vrtech se rozn cují s p edstihem 300 milisekund p ed prvními náložemi v komorách.

Obr. . 33 Schéma t sn ní komorového odst elu um lým závalem, dole p dorys, naho e svislý ez

6.7

Rozn t trhavinových náloží

Podle toho jakými prost edky se p ivádí k rozn tu trhavinová nálož lze rozeznávat bu rozn t zápalnicový, bleskovicový nebo elektrický. Z hlediska asové organizace rozn tu v tšího po tu náloží lze zase d lit jejich rozn t na mžikový, milisekundový nebo déle asovaný.

6.7.1

Rozn t zápalnicový

Tohoto rozn tu smí být použito tam, kde není zakázáno používat otev eného sv tla a kde je zajišt n spolehlivý ústup zú astn ných pracovník na rozn tu. Použití tohoto rozn tu vyžaduje p edevším ádnou kontrolu zápalnic. Zkouší se, mimo již d íve uvedené, stejnom rnost, doba ho ení a soudržnost p i ho ení. Zápalnice, které p i t chto zkouškách nevyhoví, nesmí se upot ebit. Zápalnice se zapaluje n kterým z popsaných již zp sob (nasazovacím zapalova em, zažehovací dutinkou apod.). Rozn t smí provád t pouze st elmistr s jedním pomocníkem a to jen tehdy, jsou-li všechny vývrty p ipraveny k odst elu a jsou-rozestav ny stráže Podle platných p edpis smí jedna osoba provést najednou nejvýše 5 zážeh ; st elmistr s jedním pomocníkem tedy nanejvýše 10 zážeh . - 73 (105) -


6.7.2

Rozn t bleskovicí

Tam, kde má být sou asn odpálena soustava náloží se využívá k jejich rozn tu bleskovice. Zna nou výhodou tohoto zp sobu je to, že se v soustav náloží pracuje bez rozbušek s výjimkou jedné, která se p ikládá k bleskovici. I u bleskovice je t eba p ed použitím vyzkoušet spolehlivost rozn tu rozbuškou a spolehlivost p enosu ve spojích. Pro rozn t v jedné síti se p edepisuje použití bleskovic stejné výroby. S rozbuškou se bleskovice spojuje tak, že se rozbuška p iloží k bleskovici asi 10 až 15 cm od jejího za átku a ovine se motouzem neb textilní lepící páskou. Rozbuška musí být p itom umíst na tak, aby její dno sm ovalo ve sm ru postupu detonace. Dva kusy bleskovice se spojují tím zp sobem, že se jejich konce p iloží k sob a ovinou v p edepsané délce motouzem. Napojení další odbo ující v tve bleskovice se provede obdobn tak, aby i odbo ující v tev sledovala postup detonace. P i použití bleskovice ve vod se konce bleskovice zajiš ují tím, že se st el mistrovskými klešt mi na bleskovici seškrtí koncovky dodávané výrobním závodem. Krom toho se musí zajistit, aby místo, kam se p ikládá rozbuška nebylo pod vodou. Bleskovicová vedení musí být volná a prosta zákrut, nesmí se k ížit (s výjimkou odborn provedeného spojení uzlem). Vedení se dále nesmí vzájemn p ibližovat (pokud nejsou v ochranných obalech) na vzdálenost menší než 25 cm. S rozn tnou náložkou se bleskovice spojuje tak, že náložkou prochází nebo se k ní p ipojuje dle d ív jšího popisu lepicí páskou. Do táhlých náloží lze tuto náložku umis ovat jako první nebo druhou, p i emž bleskovice prochází celým vrtem a zajiš uje spolehlivý rozn t celého sloupce trhaviny i v hlubokých a úzkých vrtech.

6.7.3

Elektrický rozn t

Podle platných p edpis~ lze použít tohoto zp sobu rozn tu a) v prost edí, kde není dovoleno manipulovat s otev eným ohn m, b) v prostorech, kde nelze zajistit bezpe ný ústup pracujících, c) tam. kde by na jednoho pracovníka p ipadalo více jak 5 zážeh a d) ve vlhkém prost edí. V prost edích, kde hrozí nebezpe í bludných proud se smí elektrického rozn tu použít jen tehdy, jsou-li u in na p edepsaná bezpe nostní opat ení, kdy se zejména ukládá zajišt ní vypnutí všech zdroj el. proudu v dob od_zapojení náloží na rozn tný okruh až do ukon eni odst elu.

- 74 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Obr. . 33 Schéma t sn ní komorového odst elu um lým závalem, dole p dorys, naho e svislý ez

Druhy proudových okruh Jednotlivé nálože se p i elektrickém rozn tu zapojují bu do série (za sebou), paraleln (vedle sebe), nebo kombinovaným zp sobem (obr. . 34).

U = R.I

I=

U R

P i rozn tu e1. proudem je t eba dbát zásad, platných pro výpo et proudových okruh , jako i technických p edpis pro používání el. palník , el.rozbušek, rozn tnic apod. K spolehlivému rozn tu el.palníku a el. rozbušek je zapot ebí proudové intenzity alespo 0,8 A. Tato intenzita však závisí na praktických podmínkách rozn tu, tj. na el. nap tí použitá rozn tnice (V) a na celkovém el.odporu rozn tná soustavy (R) dle Ohmova zákona: Nap tí dosažitelná u rozn tnice je dáno výrobním typem. Odpor proudového okruhu se zjistí p i sériovém zapojení jednoduše se tením el.odpor el.palník event. el.rozbušek a odpor rozn tného vedení. U paralelního zapojení se celkový,odpor rozn tného okruhu po ítá tak, že se nejprve se tou vodivosti všech paraleln zapojených palník , rozbušek a v tví 1 1 1 dle vztahu: + + ... = R1 R2 R P itom 1/R je výsledná el.vodivost a R výsledný el.odpor takto zapojené soustavy. Tato hodnota el.odporu se pak dosazuje za ú elem výpo tu proudová intenzity a el.nap tí do Ohmova zákona. Jsou-li odpory jednotlivých v tvi soustavy stejné, tj. platí-li R1 = R2 = R3, apod., pak je výsledná hodnota el.odporu R rovna p i paralelním zapojení 2 stejných v tví polovin , p i zapojení 3 stejných v tví t etin odporu jedné díl í v tve apod. Proud procházející paraleln zapojenými, rozn tnými vedeními se však rozd luje d, jednotlivých v tví v pom ru jejich vodivosti (podle p evrácené hodnoty odporu). P i stejném odporu dvou, t í v tví apod. se pak rozd luje celkový proud do jednotlivých v tví na polovinu, t etinu atd. Vzhledem k tomu, že pro spolehlivý rozn t všech el.rozn covadel je t eba, aby každou v tví procházel proud o uvedené intenzit , nejmén však 0,8 A, pak je nutno, aby byla volena taková rozn tnice, jejíž nap tí umožni v závislosti na d íve vypo teném celkovém odporu 2 stejných, paraleln zapojených v tví pro chod proudu o celkové minimální - 75 (105) -


intenzit 1,6 A, u , v tví pak pro chod proudu o intenzit minimáln 2,4 A apod. Jde-li kup . o sériové zapojení úpln stejných v tví, sestávajících vždy z 20 el. pa1ník s odporem po 3,5 ohm , p i emž p ívodní vedení každé v tve má 5 ohm , pak celkový el.odpor této soustavy se rovná Rc = 3 x (20 x 3,5 + 5) = 225 ohm . Pot ebná nap tí rozn tnice, zaru ující za daných podmínek proud o min. intenzit 0,8 A musí být V = 225 x 0,8 = 180 V. P i paralelním zapojení uvedených v tví, když odpor jedné v tve je R = 20 x 3,5 + 5 = 75 ohm , odvodí se celkový odpor dle vztahu 1 1 1 1 1 1 1 3 Odkud Rc = 25 ohm . = + + = + + = RC R1 R2 R3 75 75 75 75

Aby každou v tví p i tomto zapojení procházel proud o p edepsaná intenzit , musí být jeho intenzita Ješt p ed rozv tvením min. 3 x 0,8 = 2,4 A. Pot ebné nap tí rozn tnice, zaru ující spolehlivý rozn t pak musí být V=25 x 2,4 = 60 V. P íprava elektrického rozn tu EI.palníky nebo el.rozbušky, zapojované do rozn tného vedení musí být stejné odporové t ídy a p ed použitím se musí zkontrolovat p íslušnými m ícími p ístroji. P i doprav a nabíjení musí být všechny el.rozbušky a palníky spojeny nakrátko. Rozpojit se smí až p i p ipojení do rozn tného vedení. Vodi e .el.rozn covadel musí být tak dlouhé, aby se jejich konce daly mezi sebou spojovat mimo dutiny pro nálože. Tyto konce lze spojovat po odstran ní izolace sto ením a novým zaizolováním. Pohodln jší je použití již d íve uvedených rychlospojek. Hlavní rozn tné vedení se volí tak dlouhé, aby st elmistr p i rozn tu byl dostate n chrán n. P ed provedením rozn tu je nutno zkontrolovat vodivost celého rozn tného okruhu schválenými kontrolními p ístroji.

6.7.4

Rozn t náloží dle asové organizace

P i trhacích pracích se odpaluje málokdy jedna nálož. V tšinou jde o celou.soustavu náloží, kde jednotlivé nálože mohou vybuchovat sou asn nebo za sebou v malých asových intervalech. Podle velikosti zpožd ní výbuchu lze rozeznávat milisekundový rozn t (interval zpožd ní 5 až 100 ms), nebo déle asovaný rozn t se zpož ovacím intervalem v tším jak 100 ms. Mžikový (sou asný) rozn t má v novodobé trhací technice oprávn né uplatn ní jen z ídka. Je vhodný pro neorganizované skupiny náloží, jež se vzájemn neovliv ují (p i druhotném odst elu balvan ) a není-li se t eba obávat nadm rného seismického a zvukového efektu. Význam milisekundového rozn tu spo ívá zejména v tom, že nálož vyššího. asového stupn vybuchuje ješt v dob , kdy nebyla odhozena hornina po výbuchu p edcházející nálože stupn nižšího. To vede k dokonalejšímu rozpojení horniny a k zmenšení ot esných ú ink v okolí apod. Déle asovaný rozn t se používá p i trhacích pracích malého rozsahu a hlavn tam, kde je nutné, aby nálož vyššího asového stupn vybuchovala až po odho-

- 76 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

zení hornin, p edcházející nálože. Výhoda déle asovaného rozn tu spo ívá v tom, že d íve vybuchující nálož, vytvá í pro následující nálož novou volnou plochu. S výhodou se ho používá tam, kde chceme usm rnit hlavní p sobení výbuchu.

6.7.5

Volba zp sobu rozn tu

Jakého zp sobu rozn tu využít v praxi, závisí p edevším na povaze trhací práce. Klasický zápalnicový rozn t je dnes zastaralý a oprávn ný jen pro rozn t ojedin lých náloží, pop ípad pro rozn t bleskovicových rozn tných sítí v podmínkách nebezpe í využití elektrického rozn tu rozbuškami. Svoje oprávn ní má v moderní trhací technice zápalnicový rozn t rychloho ící zápalnicí pro druhotné rozst elování balvan apod. Elektrický rozn t poskytuje v tší záruku bezpe nosti; dovoluje odpálit v tší po et náloží a umož uje i kratší ekací doby po odst elu. Ve vlhku a ve vod je použití el. rozbušek spolehliv jší, pop ípad jedin p ípustné. Bleskovicový rozn t se ú eln uplat uje p edevším u hromadných odst el . Pro menší nálože je jeho použití nákladné. Pro komorové nálože a pro nálože ve velkých vrtech je to však obvykle rozn t nejvhodn jší, nebo umož uje podstatn zrychlit práci v d sledku omezeného používání rozbušek. Pokud se týká asové organizace rozn tu, pak se v trhací technice p i hromadné t žb využívá p i odpalování soustav náloží v tšinou asovaného a zejména milisekundového rozn tu. Je tomu tak z uvedeného již technologického a bezpe nostního d vodu, jak bude ješt podrobn ji uvedeno v dalším textu.

6.8

Závady p i provád ní trhacích prací

P esto, že výbušiny, rozn covadla a jiné prost edky trhací techniky jsou ve výrob kontrolovány a dodávány na trh v p edepsané kvalit , m že dojít p i rozn tu náloží k ur itým nepravidelnostem p i výbuchu, pop ípad se výbuch nemusí uskute nit v bec. P ed asný výbuch Je jednou z vážných závad, jež m že nastat tehdy, dojde-li k samovolnému rozn tu, anebo prob hne-li rozn t rychleji než se plánovalo. Nebezpe í samovolného rozn tu p ichází v úvahu u elektrického rozn tu vlivem bludných proud , p i bleskovicovém rozn tu pak neopatrným zacházením s bleskovicí, bleskovicovým zpož ova em nebo rozbuškou. U zápalnicového rozn tu m že být p í inou p ed asného výbuchu nerovnom rné rozložení prachové duše v zápalnici. Zpožd ný výbuch Jde o nej ast jší závadu p i zápalnicovém rozn tu v p ípad , že prachová duše zápalnice je p erušena ve v tší délce a ohe se pak p enáší mnohem pomaleji

- 77 (105) -


pouze ho ením obalu zápalnice. Tím m že nastat zpožd ní výbuchu i o n kolik minut. Z obdobných p í in m že nastat ur ité, i když kratší zpožd ní i u elektrického rozn tu p i použití el. asovaných palník , kde se ur itá delší na asování dociluje vložením p íslušn dlouhého kusu zápalnice mezi el.palník a rozbušku v po inové náloži. Z hlediska omezení jak p ed asného, tak i zpožd ného výbuchu je proto t eba v novat mimo jiné i náležitou pé i kontrole zápalnice p ed použitím. P eražená nálož K této závad m že dojít p i rozn tu v tšího po tu táhlých náloží, umíst ných blízko sebe a odpalovaných asovan . Výbuchem jedné nálože m že být odhozena ást sousední nálože, v etn po inové náložky, d íve než došlo k její iniciaci. Zbývající ást nálože pak z stává nevybuchlá na dn takto porušené dutiny. Vyfouknutí nálože V p ípad , že výbuchové plyny unikly ve skále puklinami, nebo nedokonale provedeno ucpávkou na povrch rozpojovaného objektu, jde o tzv. vyfouknutí nálože, charakterizované nedokonalým rozpojovacím ú inkem. Vyho ení nálože P í inou této závady, možné p i aplikaci zápalnicového rozn tu, je vadná adjustace po inové nálože tím, že je rozbuška uložena p íliš hluboko v trhavin . Než nastane správná iniciace rozbušky, vzplane výbušina v d sledku p ímého dotyku s ho ící zápalnici a vyho í. K podobnému p ípadu m že dojít i p i použití vadné rozbušky, když exploduje pouze její primární nápl , nebo je-li provedena adjustace nálože pouze el.palníkem bez rozbušky. P í inou téhož nedostatku m že .být i vadná trhavina. Charakteristickým p íznakem vyho ení nálože je vývin barevného kou e. Píš ala Vzniká tehdy, je-li nálož poddimenzována, nebo je-li opat ena pouze krátkou ucpávkou. Taková nálož nesta í k rozpojení horniny a p i výbuchu vyrazí jen t sn ní a kolem ústí vrtu se vytvo í jen nálevka. Takto deformovaný vrt lze po vychladnutí znovu nabít a odpálit; je zakázáno jej však jakýmkoliv zp sobem upravovat. Selhávky Nedojde-li p es uskute n ní p edepsaného opat ení k výbuchu v bec, jde o selhávku. Její p í iny mohou být r zné. - 78 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

P i zápalnicovém rozn tu to m že být p elomená nebo vlhká zápalnice, nebo vadné spojení zápalnice s rozbuškou. Selhávka zde m že nastat i tehdy, je-li použita vlhká, zne ist ná nebo slabá rozbuška. P i bleskovicovém rozn tu m že zavinit selhávku vadná bleskovice, vadné provedení spoje bleskovice s rozbuškou, s rozn tnou náložkou, nebo vadné provedení bleskovicových spoj . P i elektrickém rozn tu m že dojít k selhávce p i použití vadných palník , p i p erušení rozn tného okruhu, p i použití slabé rozbušky nebo slabé rozn tnice. Selhávku m že zp sobit obdobn i vadná, tj. zmrzlá, vlhká nebo zhrudkovat lá trhavina s prošlou záru ní lh tou. Kontrolní otázky 1) Popište ú inek detonace výbušnin v horninách. 2) Uve te hlavní druhy trhavinových náloží pro rozpojování hornin. 3) Vymezte parametry a jejich význam u soust ed ných náloží. 4) Vymezte parametry a jejich význam u táhlých náloží. 5) Popište zp soby rozn tu trhavinových náloží. 6) Které sou ásti obsahuje projekt rozn tu ?

- 79 (105) -


7

TECHNOLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY TRHACÍCH PRACÍ

Ješt p ed popisem praktických p ípad rozpojování hornin v praxi je t eba uvést i hodnocení n kterých d ležitých charakteristik trhacích prací z hlediska hospodárnosti a bezpe nosti t žby a to hlavn v závislosti na zp sobu rozpojování hornin. Toto hodnocení se zam uje zejména na a) kusovost rubaniny, b) odhoz a rozlet horniny, c) seismické p sobení výbuchu a vznikající vzdušné a tlakové vlny, d) zatrhávání horniny, e) volbu milisekundového intervalu zpožd ní rozn tu.

7.1

Kusovost rubaniny

Kusovost se hodnotí podle maximáln velkých kus a rovnom rnosti fragmentace horniny. V lomech rozhoduje zpravidla podíl nadm rných kus kamene, které zhoršují rozebírání rozvalu po odst elu, nakládání rubaniny a drceni. Proto je t eba takové kusy kamene sekundárn rozst elovat. Velikost. frakce závisí p i odst elu na vlastnostech a uložení horniny na sm ru p sobeni náloží vzhledem k vrstvám, na mí e soust ed ní trhaviny a na zp sobu rozn tu. P sobí-li trhaviny kolmo na vrstvy, je zpravidla p edpoklad k dosažení drobn jší a pravideln jší kusovosti, než je tomu v opa ném p ípad p sobení ve sm ru vrstev. Jedním z nejd ležit jších initel , ovliv ujících kusovost je míra soust ed ní náloží.V praxi do zna né míry platí, že p i v tším soust ed ní nálože dochází p i odst elu vzniku hrubší a nepravideln jší fragmentace, než v p ípad , kdy je nálož rozložena ve v tší délce v p íslušné dutin . Nemén významný je z tohoto hlediska i zp sob rozn tu, de rozhoduje p edevším jeho asová organizace.p i odpalování soustavy náloží. Významné je zejména uvedené využití milisekundového rozn tu s vhodn voleným intervalem zpožd ní mezi rozn ty jednotlivých náloží. To, že vždy po krátkém asovém intervalu následující výbuch sousední nálože nastává v okamžiku, kdy ješt trvá ur ité nap tí v hornin , zp sobuje zejména u táhlých náloži v tší rozpojovací efekt, projevující se zpravidla v dosaženi drobn jší fragmentace. Tím také tento zp sob m že vést k sníženi spot eby trhavin a omezení ot es p dy. P es všechny zde uvedené skute nosti je t eba si uv domit, že tyto závislosti zásadn ovliv uje již zmín ná povaha horniny, zejména pak její odlu nost a rozpojitelnost. Proto lze kup . p i rozpojování dob e odlu né horniny dosáhnout p i aplikaci soust edných náloží velmi dobré a pravidelné fragmentace,

- 80 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

zatím co u hornin kompaktních ani využití táhlých, vhodn neovlivní nepravidelnosti ve fragmentaci.

asovaných náloží

Pokud se týká m eni velikosti frakcí rubaniny, pak využití p esn jších metod pro tento ú el je velmi omezeno a výsledky jsou jen p ibližné. Z p ímých metod lze uvést postupné m eni rozm r velké ady zrn náhodn vybraných z ur itých, plošn i prostorov vymezených míst rozvalu. Z nep ímých metod se uplat ují zejména planimetrická stanovení m eni kusovosti p ímo v rozvalu. Jejich podstata spo ívá v m ení kus kamene z ezu nejv tší plochy. P edpokladem však musí být, aby jednotlivé kusy kamene ležely na své nejv tší ploše a dále aby nadm rné kusy byly v hald rovnom rn rozloženy a drobné kousky byly pouze v pásmu rozdrcení, tj. v malé vzdálenosti od místa p sobení nálože. Pro vyhodnocování pot ebné plánogramy se zhotovují tak, že se na rubaninu položí d ev né m ížka o ur ité velikosti tvercových otvor , jež se spolu s pod ní uloženou rubaninou vyfotografuje. Na snímcích se pak m í plochy jednotlivých kus . Jejich p ibližný objem se vypo te dle empirického vztahu. V = K 0 ( S )3 kde

S = plocha kusu (m2), V = objem kusu (m3), K = objemový koeficient.

7.2

Odhoz a rozlet rubaniny

P i v tšin trhacích prací p i hromadné t žb se vyžaduje, aby rubanina byla p im en rozložena p ed t žební st nou z hlediska jejího snadného odb ru. Zvlášt p i rozebírání vysokých hald vzr stá nebezpe í úrazu a škod na dopravním za ízení. Z t chto d vod musí být zajišt n p edevším vhodný odhoz odst elované rubaniny. Vedle druhu a uložení horniny, má p i správn dimenzované náloži vliv na odhoz po et volných ploch, které na pomáhají k rozkladu tlak p i p sobení náloží a tím zmenšuji odhoz. Se snižujícím se po tem volných ploch se p sobeni náloží více usm r uje a odhoz se zv tšuje. Nej ast ji se reguluje odhoz asovou organizaci rozn tu náloží. Zatím co p i mžikovém rozn tu je odhoz nejv tší, p i rozn tu déle asovaném se odhoz usm r uje vytvá ením zmín ných volných ploch a v d sledku možnosti použití menšího množství trhavin k rozpojeni stejného objemu horniny, je možno odhoz podstatn zmenšit. V ur ité mí e platí tato zásada i p i aplikaci vhodn uspo ádaného milisekundového rozn tu soustavy náloži. Hlavni sm r odhozu je zpravidla velmi blízký spojnici t žišt nálože s nejbližším místem hlavní volné plochy. Z bezpe nostního hlediska je t eba se varovat p i rozn tu trhavinových náloží zejména rozletu osamocených kus horniny: Rozlet ovliv uje p edevším druh. nálože, kvalita ucpávky a p ítomnost výrazn jších puklin v hornin . - 81 (105) -


Jak vyplývá z d íve uvedeného, má zejména p edimenzovaná nálož vliv na zv tšení odhozu a také logicky ovliv uje i v tší rozlet ojedin lých kus kamene. P í inou rozletu však m že být i nálož poddimenzovaná, vzhledem k tomu, že p i vznikajícím v tším odporu horniny proti rozpojení m že vyrazit nálož ucpávku a spolu s ní do velké vzdálenosti i kusy horniny z prostoru kolem ucpávkové dutiny. K stejnému defektu mohou vést i trhliny a pukliny v hornin , jež mohou být rovn ž p í inou zeslabení odporu k rozpojeni horniny v ur itém míst lomové st ny a tím také zp sobit nežádoucí rozlet ojedin lých kus kamene. Statistiky ukazují, že t žké úrazy, zp sobené rozletem kamene se neomezují jen na zásahy t sn u místa odst elu. Ješt ve vzdálenosti 300 m od odst elu bylo zaznamenáno mnoho smrtelných a vážných úraz .

7.3

Seismické p sobeni výbuchu, tlakové vlny a zvukového efektu

P i rozn tu trhavinových náloží je t eba vždy po ítat s ur itým, na okolní terén a objekty p sobícím ot esným ú inkem. Tento ú inek je vedle vlastnosti horniny p ímo závislý na brizanci použité trhaviny, nápl ové hutnot a velikosti nálože. Obecn platí, že ot es je tím menší, ím snáze p ekonává nálož odpor lomové st ny proti rozpojení. Proto také p edimenzovaná nálož p sobí menší ot es než poddimenzovaná. Zmenšení ot esného ú inku lze dosáhnout p edevším uvedeným již rozd lením celkové nálože do v tšího po tu menších celk a zejména pak jejich milisekundovým rozn tem. Z hlediska škod, zp sobených seismickým p sobením výbuchu je velmi d ležité m ení ot es a vymezení jejich p ípustné míry. Ot esný ú inek lze posuzovat jednak dle amplitudy ot esné vlny, jíž lze vypo ítat p ibližn ze vztahu

A= kde:

k N Ld

A amplituda ot esné vlny v µm, k konstanta prost edí (1200 pro tvrdé skály, 3500 pro zvodn lé hlíny), N velikost nálože v kilogramech, Ld vzdálenost od místa výbuchu v m.

Z velikosti amplitudy se tak usuzuje na míru škodlivosti ot esného ú inku. Za neškodné se z hlediska možných škod považují amplitudy, jež nep esahují 0,4 mm. Za výhodn jší se asto považuje hodnocení ot esného ú inku dle rychlosti kmitání, jež lze m it p ímo vhodnými p ístroji nebo vypo ítat ze zm ené amplitudy A a z frekvence vibrací fv dle

vi = 2π . f v . A.10−4

- 82 (105) -

23

kde

GEOLOGICKÝ PROZKUM

vi rychlost kmitání v cm.sec-1 , A amplituda v µm, fv frekvence vibrací v Hz.

Podle tohoto zp sobu hodnocení a praktických zkušeností je zcela nepravd podobný vznik škod je-li rychlost kmitání vi menší jak 0,5 cm.sec-1. Vedle ot esného ú inku je to dále i tlaková vlna, která v ur itém prostoru v okolí výbuchu ohrožuje bezpe nost osob a objekt . Tato oblast je však prokazateln menší než oblast ohrožená rozletem. Zvlášt výrazné je však p sobení t1akové vlny p i práci ve štolách pod zemí, kde se tlaková vlna usm r uje a tím také ší í do mnohem v tších vzdáleností než na povrchu. Výraznými tlakovými vlnami se projevují odst ely polouzav ených a hlavn neuzav ených, p íložných náloží, jež mohou zp sobit vážné škody. Ú inek výbuchu lze z tohoto hlediska charakterizovat p edevším podle velikosti maximálního tlaku pt (MPa) v ur ité vzdálenosti od centra výbuchu a sice dle p ibližného vztahu

pt = C.

N L3d

kde: konstanta C závisí na druhu použité trhaviny a na vlastnostech prost edí v okolí nálože. D íve uvedená, detonaci provázející rázová vlna, p echázející ve vlnu akustickou, je p í inou i zvukového efektu. Jeho škodlivost z hlediska lidského organizmu a také i stavebních objekt se hodnotí podle sou asn vznikajícího akustického p etlaku. Pro lidský organizmus je škodlivý i pom rn nízký p etlak. T žká zran ní vznikají p i p etlaku nad 0,1 MPa , p i emž velmi intenzivn jsou vnímány i p etlaky 0,0005 MPa. Pro stavební objekty se za zcela neškodné pokládají hodnoty akustického p etlaku do 0,0003 MPa a to i p i opakování odst el .

7.4

Zatrhávání hornin

astý jev, jenž provází trhací práce ve skalách, je porušená a nerovná, nov vzniklá lomová st na. Porušení st ny je velmi nebezpe né, vzhledem k tomu, že se z ní mohou uvol ovat a samovoln vypadávat kusy hornin, jež ohrožují bezpe nost osob a za ízení. Navíc pak n kdy výlom p esahuje projektovanou hranici a zasahuje nežádoucí partie skalního masivu. Takto vznikající zatrhávání m že být velmi nep íznivé i tehdy, když se rozpojují i zne išt né ásti blízko ložiska, jež znehodnocují rubaninu. P i razících pracích pak tato nepravidelnost zvyšuje mimo jiné nároky na ,dodate né úpravy a na pracnost p i vyztužování štol. Opat ení, jimiž se snažíme elit zatrhávání jsou zhruba tatáž, jako p i snižování ot esného ú inku náloží (omezení soust ed ní náloží, vyluování poddimenzovaných náloží, využití milisekundového rozn tu apod.). V poslední dob se pak vyvinulo n kolik dalších metod tzv. ízeného výlomu, zam ených výhradn na maximální vylou ení zatrhávání. Pro povrchové práce je z nich významn jší metoda odstín ných náloží a metoda „presplit blasting“.

- 83 (105) -


Obr. . 35 Schéma použití metody ízeného výlomu „presplit blasting"

Odstín né nálože Principu a p sobení odstín ných náloží byla v nována pozornost již v d ív jším textu. K využití tohoto zp sobu p i odpalování soustavy vrtaných náloží zbývá dodat, že vrty je ,nutno úm rn zhustit (zmenšit rozte e) a úm rn tomu také zmenšit záb ry. V souladu s t mito opat eními musí být dle d ív jších výpo tových vztah p im en sníženy i velikosti náloží. Rozte e a záb ry se v t chto p ípadech volí zhruba v hodnot 50 až 70 % z hodnot, jež by byly p i stejných pr m rech vrt nutné pro normální zp sob odst elu. Metoda "presplit blasting" V principu jde o odd leni rozpojovaného bloku od masivu souvislou spárou, vytvo enou výbuchem trhavin ješt p ed vlastním rozpojením. P edem vytvoená spára vytvá í impedan ní p epážku pro ší ení vln nap tí p i výbuchu hlavních náloží. takže jejich ú inek se omezí jen na blok, jenž má být rozpojen (obr. . 35). Na obrysu výlomu se vyvrtá hustá ada vrt velmi malých pr m r , do nichž se nabíjí nálože o velmi snížené nápl ové hutnot . Obvykle je to pouze bleskovice, na niž jsou v malých odstupech navle eny malé nálože trhaviny. Ostatní nálože, ur ené k vlastnímu rozpojení se nabijí normáln . P i odst elu se nejprve s malým p edstihem (50 až 100 ms) odpalují uvedené, zeslabené a zhušt né nálože v obrysu, ímž se mezi nimi vytvo í souvislá št rbina. Pak, zpravidla p i vhodném od asování s využitím nov vzniklých volných ploch) vybuchují postupn hlavní nálože, zajiš ující hladké rozpojení vlastního bloku.

7.5

Volba milisekundového intervalu zpožd ní p i odpalování soustavy náloží

Dosud uvád né technologické parametry, jako je zejména kusovost rubaniny, její odhoz a rozlet, p sobení seismických vliv , jsou, jak již bylo zd razn no, závislé zejména na asové organizaci rozn tu. S tím souvisí zejména volba vhodného milisekundového intervalu zpožd ní rozn tu, jímž lze v mnoha p ípadech z uvedených hledisek zlepšit bezpe nost a hospodárnost t žby. V sou asné dob lze shrnout publikované názory na kladné p sobení milisekundového efektu v tomto sm ru do následujících hypotéz: a) Jde o p sobení rázových vln nap tí, p ípadn rezonan ní kmitání ve sférách jednotlivých výtrží.

- 84 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

b) Nálož druhého po adí p sobí v dob , kdy masiv je ve stavu nap tí vyvolaného výbuchem nálože prvního po adí. c) P i explozi nálože druhého po adí existují již volné plochy, vytvo ené náloží prvního po adí. Výzkum a praxe ukazují, že nelze vylou it žádnou z uvedených hypotéz a že je nutné p edpokládat jejich sou innost. Volba optimálního milisekundového intervalu závisí na mnoha r zných veli inách, daných zp sobem rozpojení, kvalitou horniny apod. Praktické zkušenosti stále ukazují, že nelze stanovit milisekundový interval, který by byl optimální sou asn z hlediska odhozu, rozletu, omezení seismických vliv a kusovosti rubaniny. Nejv t í pozornost se soust e uje ovšem na stanovení optimálního milisekundového intervalu z hlediska kusovosti rubaniny a omezení seismických vliv . U t chto interval se má za to, že jejich optimální hodnoty jsou vzájemn velmi blízké. Z výpo t p íslušného optimálního milisekundového intervalu zaslouží jmenovat metodu dle Pokrovského. Pro volbu optimálního ms.intervalu zpožd ní tento autor doporu uje dobu, nutnou k pr chodu vln nap tí po výbuchu od první nálože k volnému povrchu a po odražení zp t k další náloži. Dle n ho je tak kup . dán optimální interval zpožd ní pro dv sousední nálože vztahem l 2 + 4W 2 τ= ca kde

= interval zpožd ní (ms), l = vzdálenost náloží (m), ca = rychlost ší ení podélné vlny(m.ms-1).

τ = k .W Dle Chanukajeva lze zase využít i jednoduššího vztahu kde

χ q

χ objemová hmotnost horniny (t.m-3), q m rná spot eba trhavin (kg. m-3), k sou initel (pro b žné horniny =2).

Ješt jednodušší výraz pro výpo et optimálního ms. intervalu dle d íve uvedených hledisek doporu uje Langefors a sice v závislosti na rozte i náloží a akustické impedanci horniny (podobn jako Pokrokovskij) dle = a.1, p i emž a doporu uje volit až 5 podle druhu horniny, je-li l udáno v metrech. Pro praktické ur ování p íslušného optimálního asování ms. rozn tu lze využít i nomogram , zpracovaných nej ast ji op t na základ závislosti mezi rozte í náloží a akustickou impedancí hornin.

Kontrolní otázky 1) Popište ú inky trhacích prací na životní prost edí. 2) Co je to tzv, rozval horniny po odst elu a jeho popište tvar. 3) Uve te hlavní závady, které vznikají p i trhacích pracech. 4) Zd vodn te ú inek asování rozn tu náloží.

- 85 (105) -


8

POVRCHOVÉ ROZPOJOVÁNÍ HORNIN V PRAXI

Nej ast ji v praxi používané zp soby rozpojování hornin jsou ur eny zejména druhem loma ského produktu v dané lokalit , v celkovém komplexu díl ích operací t žby, jako je její p íprava, doprava apod. Pom rn nejmén náro né na využívání trhavin jsou zp soby dobývání v tších blok kamene pro hrubou a jemnou kamenickou výrobu, p i emž p i rozpojování hornin za tímto ú elem je u n kterých postup používání trhavin tém úpln vylou eno. Trhací práce menšího rozsahu se provád jí p i rozpojování individuálními náložemi v malých provozech, kde jinak p evládá ru ní práce. Mnohem v tší nároky na provád ní trhacích prací však vyžadují hromadné dobývací metody hornin, ur ených bu p ímo k využití jako stavebního kamene, nebo jako surovin k dalšímu technologickému zpracování v jiných pr myslových odv tvích. Sem pat í adové odst ely; založené na odpalování ady náloží menšího pr m ru a zejména clonové a . plošné odst ely, využívající již celých organizovaných soustav náloží k rozpojení velkých objem horniny. Totéž platí i o komorových odst elech, kde se za stejným cílem používá velkých soust edných náloží, uložených ve vhodn rozmíst ných komorách.

8.1

Dobývání v tších blok kamene

Pro hrubé kamenické výrobky a pro výrobky, jež mají být dále broušeny a lešt ny, dodává se kámen v hranolech vylomených, odvrtaných nebo vy ezaných ze skály. Takovéto polotovary se potom zpracují v dílnách v lomu, nebo se dodávají p íslušným zpracovatelským organizacím mimo lom. P íslušný zp sob t žby vyžaduje d kladné o ist ní horniny od zbytk skrývek, aby se obnažily trhliny a pukliny, podle nichž bude možno vylamovat v tší bloky. Zvlášt jsou zde d ležité vodorovné ložné spáry. Jsou-li vrstvy horniny upnuty mezi v tšími, celistvými st nami, je nutné je p edem na jedné stran uvolnit. P i vyšší lomové st n je nejlépe zajistit pro tento zp sob t žby vhodný co nejv tší po et pracoviš dobýváním ve stupních, kdy se vytvá í etáže, umož ující postup t žby po celé front .

8.1.1

Dobývání blok výlomem

Tohoto zp sobu se využívá v dob e št pných horninách, zejména s kvádrovou a lavicovitou odlu ností. K odpojování blok se používá trhavinových náloží, obvykle Vesuvitu TN. V n kterých p ípadech lze menší bloky odpojit pouhým odklínováním. Vrty, které se z izují pro nálože, jsou malého pr m ru a nesm jí pronikat celou vrstvou. Jejich rozte e jsou 50 i více cm. Další d lení blok se zpravidla d je klínováním pomocí klínovacích kladiv eventueln speciálními prizmatickými nebo pérovými klíny. P itom je t eba dbát, aby d lení probíhalo ve sm rech št pnosti horniny. Pokud nejsou p ístupné pro další d lení, je možno je po vodorovné ložné ploše ješt odsunout pomocí plochých št rbinových náloží, nej ast ji asi z 2 kg Vesuvitu TN.

- 86 (105) -

23

8.1.2

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Dobývání blok odvrtáváním

Málo št pné horniny, jako kup . n které naše pískovce a švédské syenity je možno dobývat ve v tších blocích jen odvrtáváním. Z ložiska se odpojují odst elem v tšího po tu náloží malého pr m ru, a v malé vzájemné vzdálenosti. Vzhledem k tomu, že jde o nešt pný kámen, je i další d lení možné jen s pomocí husté ady vrt , do nichž se vkládají táhlé pérové klíny s ocelovými p íložkami; na n se postupn p itlouká palicí. I když je výhodou tohoto postupu malá ztráta kamene a vznik menší št rbiny, usnad ující další zpracování, zna ný nárok na namáhavou ru ní práci vede ke snaze i zde provád t d lení s využitím trhavin. Za tímto ú elem se provádí úzkoprofilové vrty (ø 30mm) do 1/2 výšky bloku, jež se nabíjejí a odpalují Vesuvitem TN.

8.1.3

Dobývání blok vy ezáváním ze skály

N které m k í a celistvé horniny jako kup . tufy a mramory lze n kdy ve form blok ze skály vy ezávat. ezání se provádí lanovou pilou nebo dobývacími kombajny.

Obr. . 36 Schéma vy ezávání blok ze skály lanovou pilou Pracovním lánkem lanové pily (obr. . 36) je lano bez konce, vedené od hnací stanice do ezu po vodících kotou ích, umíst ných na sm rných stojanech, a ven z ezu p es napínací stanici zp t do stanice hnací. Lanem, které se takto pohybuje stále jedním sm rem, je vy ezáván blok p ímo ze skály. K ezání se využívá sm si písku s vodou, jež se vpouští do ezu na pohybující se lano. To je spleteno ze t í ocelových drát pr m ru 2 až 3 mm. Je dlouhé 300 až 500 m a vydrží asi 500 m ezu. Pak se opot ebovává tím, že zaniknou drážky, unášející písek s vodou a musí se vym nit. Lanová pila je ekonomicky výhodná jen ve velkých lomech a lze jí provád t svislé, šikmé, vyníme n i vodorovné ezy. Menší bloky n kterých hornin lze získat i ezacími kombajny. Jsou to stroje opat ené kruhovými pilami, jejichž ozuby jsou z vložek z tvrdých kov . Tato za ízení mají zpravidla t i takto upravené kotou e v rovinách na sebe kolmých a mohou ve dvou operacích vy ezávat bloky požadovaných rozm r . P es veškeré snahy zavád t v technologii t žby blok modern jší mechaniza ní prost edky, z stává zde stále mnoho namáhavých a nebezpe ných pracovních operací zejména na úseku dopravy. Tak kup . vázání blok ocelovými lany a et zy a jejich p íprava pro zvedání je ábem je stále práce velmi namáhavá, zdlouhavá a nebezpe ná.

- 87 (105) -


8.2

Volba optimální výšky lomové st ny v závislosti na druhu trhavinové nálože

Jedním ze zásadních požadavk dobývacího postupu a zp sobu rozpojování hornin v dané lokalit , je volba optimální výšky lomové st ny (nadloží), které má být rozpojována. K tomuto stanovení je t eba brát v úvahu v tší po et faktor jako je zejména bezpe nost práce, uvedený dobývací postup a zp sob rozpojování, druh horniny, zp sob dopravy produktu apod. Každá dobývací metoda má své pracovní postupy, jež ur ují rozmíst ní trhavin v rozpojovaném bloku a také druhy náloží. Uvážíme-li toto i z hlediska d íve uvedené teorie výbuchu, nutn dosp jeme k názoru, že každému dobývacímu postupu bude vyhovovat jiná nejvhodn jší výška lomové st ny. Pom rn velmi konkrétn jsou formulovány požadavky na výšku lomových st n p i odpalování soust edných náloží. Zde bylo mnohaletou praxí ov eno, že optimální výška lomové st ny je dána vztahem mezi záb rem a mocností nadloží. Dolní mezní hranice se zpravidla vymezuje tím, že zvolený zp sob rozpojování musí zaru it, že se p i odpálení nálože vytvo í dokonalá výtrž ve sm ru volné plochy. Horní mez je zase dána požadavkem, aby p i daném zp sobu rozpojení nevznikly p evisy, p ípadn zna n velké kusy nerozpojené horniny z horní ásti st ny. Výška vrstvy nadloží (H) má být podle praktických zkušenosti v souladu se záb rem nálože dle vztahu W = (2/3 až 1/2)H a sice jde-li o upnutou st nu, tj. v prostoru její paty. V p ípad umis ování soust edných náloží ve volných st nách (ve svazích), kdy je možno po ítat s p sobením nálože jen ve sm ru k volné ploše, má být výška lomové st ny v souladu se záb rem nálože dle W = 1,1. H . U táhlých náloži/používaných kup . v záhlavních vrtech adových event. clonových odst el je dolní hranice výšky t žební st ny dána hlavn požadavkem, aby p i zvoleném záb ru nenastalo usm rn ní ú inku nálože do nadloží. Horní hranice výšky lomové st ny je zpravidla dána jen dosahem vrtné soupravy. Jinak lze vhodn volit záb r v závislosti na výšce a sklonu lomové st ny, pr m ru vrtu a druhu trhaviny zp sobem uvedeným v kap. 6.4.2. Dle n kterých autor sta í ur it vhodný záb r táhlých náloží v závislosti na výšce lomové st ny ze vztahu W = 2/3h, kde h je vzdálenost t žišt táhlé nálože ve sm ru vrtu k povrchu lomové st ny (obr. . 37).

- 88 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Obr. . 37 Volba záb ru táhlé nálože

8.3

Rozpojování hornin individuálními náložemi

Tato metoda t žby spo ívá v rozn tu jednotlivých náloží a používá se p i nahodilé t žb a v t žb v malých kamenolomech, št rkovnách apod. Ur itou výhodou je zde její jednoduchost a použitelnost v r zných geologických podmínkách. P i nej ast jší aplikaci vývrtových náloží využívá se jen lehkých vrtacích souprav, nebo ru ních vrtacích kladiv, což je spojeno se zna nou pracností, astým st ílením a tím i sníženou bezpe ností pracovník .

8.3.1

Metoda jednotlivých vývrt v šikmé st n

Nejd ležit jší je p i této metod z hlediska bezpe nosti a hospodárnosti správné umíst ní nálože. S tím související sm r vrtu se má volit tak, aby záb r t žišt , nálože na volnou st nu byl menší než vzdálenost t žišt nálože k ústí vrtu. Dle d íve uvedené skute nosti je však sm r vrtu dán i pevností a rozpojitelností hornin. Pro volbu jeho sklonu od plochy lomové st ny pak platí stejné zásady, jak byly již uvedeny p i popisu provád ní povrchových zálomových vrt v závislosti na st ílitelnosti hornin. V t chto vrtech nemá nálož p esahovat 2/3 jejich dálky. Velikost nálože se zde málokdy vypo ítává a využívá se v tšinou zkušeností dle m rné spot eby trhaviny, získaných pokusnými odst ely. Výška lomové st ny však nemá p ekro it 10 m, p i emž nadloží horniny nad náloží nemá p esáhnout dvojnásobek zvoleného záb ru. Vzhledem k tomu, že pracovníci na šikmé st n musí velmi asto pracovat zajišt ní úvazem, jde o postup zna n nebezpe ný a namáhavý, který pochopiteln ustupuje výkonn jším a mén pracným metodám.

8.3.2

Sklípkování vrt

Jiným z používaných zp sob individuelní t žby je metoda odpalování menších soust edných náloží ve sklípcích, o nichž bylo v textu pojednáno. Zbývá proto jen dodat, že sklípkování je vhodné zejména p i v tších 3 metrových záb rech a zejména pak u patních vrt , jsou-li málo odchýleny od p ímky záb ru. Použití táhlé nálože zde nezaru uje totiž požadovaný rozpojovací ú inek, pon vadž pracovní efekt pouze vykonává ta ást nálože, která je nejblíže lomové - 89 (105) -


st n , kdežto druhá ást nálože na konci vrtu, ji jen porušuje a zt žuje tím další t žbu.

8.4

adové odst ely

Tento zp sob, jenž za azujeme již mezi metody hromadné t žby s omezenou kapacitou, spo ívá v tom, že se odpaluje série vrtaných náloží menšího pr m ru (32 až 50 mm), umíst ných v záhlavních, nebo patních vrtech, p ípadn i v jejich kombinaci. Dle d ív jších zásad má být rozn t organizován tak, aby odpálením jedné nálože se vytvo ila volná plocha, uleh ující rozpojení horniny p i odpálení nálože následující. P i této metod se doporu uje volit záb r 4 až 6 m, p i optimální výšce lomové st ny do 15 m. Rozte vrt je obvyklá - 0,8 W. Množství rozpojované horniny iní p i použití této metody obvykle 2000 až 5000 t. Používají-li se k rozpojování pouze série odpalovaných patních vrt , vytvá í se tak p edpoklad pro získání kamene v tší velikosti (lomový kámen). Dochází zde k úspo e p i vrtání a vzr stá výt žnost 1 bm vrtu. Za nejvýhodn jší se u této metody považuje použití záhlavních vrt , které se z izují po celé výšce st ny (stupn ). Jejich vhodným rozmíst ním a odpálením lze zpravidla získat rubaninu drobn jší a rovnom rn jší fragmentace. Hlavní výhodou je zde i eliminace p evis . Tento zp sob však vyžaduje provád ní delších vrt , ímž se snižuje jejich výt žnost. Velmi dobrých výsledk lze získat odpalováním kombinace vrt záh1avních a patních. Tímto zp sobem se zajiš uje vhodné rozmíst ní trhaviny v hornin , zvlášt když se patní vrty vysklípkují a umístí mezi záhlavní vrty s táhlými náložemi (obr. . 38).,Soust edné nálože zp sobují podtržení a z ícení nadloží, táhlé nálože zase podporují rovnom rné rozpojení horniny a brání tvorb p evis . P i rozmis ování jednotlivých druh vrt je možno zvýšit rozte e až na hodnotu 1,5 W.

8.4.1

Organizace provád ní adových odst el

Základním požadavkem t žby adovými odst ely je p edevším vhodná vertikální a horizontální rozd lení t žební st ny. Vzhledem k uvedené, maximáln p ípustné výšce 15 m je podle bezpe nostních p edpis nutné provád ní adových odst el na vyšších lomových st nách ve stupních (etážích). Zpravidla vysta íme s vertikálním rozd lením do 2 až 3 stup . Dále se rozd luje t žební st na i horizontáln , zpravidla na 3 pracovišt , z nichž na jednom je halda rozpojeného kamene, na druhém probíhají vrtací práce a nabíjení. A na t etím se provádí úprava stup a zahajuje se vrtání. Jednotlivé úkony se na pracovišti s postupem t žby cyklicky m ní. Jako p íklad organizace práce a provád ní adového odst e1u m že op t sloužit uvedené schéma na obr. . 38, kde se rozpojování horniny provádí asovaným odst elem v jednotlivých stupních nad sebou. Rozn t probíhá postupn od nejvyššího stupn k nejnižšímu. Odpálení náloží v úrovni nejvyššího 3. stupn umožní vždy vznik dalšího. Stupn . Pak dochází k rozn tu náloží 2. stupn , ímž dojde k odpojení da1šího bloku a sou asn k pádu rubaniny, která se na n m zadržela p i odpojování 3. stupn . To se opakuje i p i kone ném rozpojování 1. stupn .

- 90 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

P esto, že ur itá ást rubaniny z stane vždy na nov vytvo eném stupni, její podstatná ást dopadne na hlavní pracovišt .

Obr. . 38 Schéma t žby adovými odst ely Nejvýhodn jší od asování odpalování jednotlivých stup (jež se samy odpalují bu mžikov nebo mi1isekundov ) je 1 až 2 sec. Tato metoda je výhodná zejména z hlediska dopravy rubaniny z jednotlivých stup , nebo se takto využívá samospádu odst e1em odhozené rubaniny. V jiném p ípad , kdy dochází k t žb odd len , pouze na jednotlivých stupních, vznikají zna né nároky na dopravu rubaniny, což vyžaduje vybudování bezpe ných a investi n náro ných cest. N kdy lze využít jednoduchého zp sobu dopravy tzv. zemním skluzem, vyst íleným žlabem na boku etáže ve sk1onu.až 50°, v n mž se rubanina posunuje vlastní vahou na pracovní plošinu.

8.5

C1onové odst e1y

Ve srovnání s adovými odst ely jde v tomto p ípad o hromadný zp sob t žby o v tší kapacit . P i výšce lomové st ny 15 až 30 m, volí se obvykle kapacita jednoho odst elu v rozmezí od 10000 do 40000 t rozpojovaného materiálu. K rozpojování se využívá výhradn náloží ve svislých nebo jen mírn sklon ných vrtech v tšího pr m ru (75 až 250 mm), umíst ných v jedné nebo i více adách za sebou. Ty se z izují p evážn z horní plošiny t žební st ny pojízdnými vrtacími soupravami. Z hlavních technologických výhod nutno uvést, že tato metoda dává vhodný p edpoklad k rozsáhlému a rovnom rnému rozmíst ní trhavin v odst elovaném bloku. Tím se zajiš uje co nejv tší po et výbuchových ohnisek a vytvá í se velká sty ná plocha mezi trhavinou. a rozpojovanou horninou, což umož uje dosažení drobn jší a rovnom rn jší fragmentace.

- 91 (105) -


8.5.1

Podmínky pro zavád ní clonových odst el

Aby mohl být vhodn proveden clonový odst el, je t eba, aby byly spln ny nás1edující podmínky: a) musí být k dispozici vhodná a dostate n výkonná vrtací souprava, b) sklon t žební st ny má být 65 až 90°, c) výška t žební st ny má být minimáln 10 m, . d) hornina má mít takové vlastnosti, aby v ní bylo možno provád t stabilní vrty, e) povrch lomové st ny musí umožnit bezpe ný pojezd vrtacích souprav, f) lomová st na musí mít vhodný tvar, aby se umožnilo provedení vrtu na celou výšku. Vážnou p ekážkou je p i tomto zp sobu t žby r znorodost, silná vrstevnatost a zvlášt tektonické poruchy hornin, které: se mohou stát d vodem k prost elování hornin a k vytvá ení nerozpojených pat u lomových st n.

8.5.2

Stanovení základních parametr clonových odst el

P i p íprav clonových odst el je hlavním úkolem mimo jiné slad ní již uvedených parametr jako je výška lomové st ny, záb r náloží, pr m r, hloubka, rozte , p evrtání apod. Pro stanovení záb ru platí závislost mezi jeho hodnotou a výškou lomové st ny, jak byla již uvedena pro p ípad táhlých náloží v kap. 8.2, a sice že by záb r nem l p esáhnout hodnotu W = 2/3 . h (obr. . 37). Stanovení záb ru je však logicky závislé i na ø vrtu, jenž ur uje množství trhaviny, které je možno umístit do jeho profilu tak, aby se odst elem docílilo p edpokládané rozpojení a nedošlo k poddimenzování nebo p edimenzování náloží se všemi jejich nevítanými, pr vodními jevy. To ovšem vyžaduje, aby také velikost záb ru byla v celé délce vrtu stejná. Pokud se týká pr m ru vrt , používaných u clonových odst el , pak platí obecné pravidlo, že v horninách dob e rozpojitelných lze volit vrty v tších pr m r (120 až 150 mm) a u hornin t žce rozpojitelných pak vrty pr m r menších (80 až 105 mm). Dalším d ležitým faktorem, zajištujícím vhodné spolup sobení náloží je rozte vrt , Zkušenosti a praxe ukázaly, že i p i odpalování táhlých náloží je jejich vzájemné spolup sobení závislé na hodnot záb ru a sice v optimální hodnot 0,8 W. P i event. zm n velikosti rozte e platí obdobn p epo tový vztah, jenž byl uveden v kap 6.4.1. To, že p i t žb clonovými odst ely asto z stávají ve spodní ásti st ny nedostate n rozpojené paty je zp sobeno tím, že v t chto místech v tšího upnutí je ú inek trhaviny i p i správném dimenzování nálože nedostate ný. K odstran ní tohoto nedostatku by mohlo nejjednodušeji vést p edimenzování nálože u dna vrtu a její umíst ní v p edem vytvo eném sklípku. Sklípkování by však v p ípad dlouhých vrt mohlo vést k jejich poškození a proto se vylu uje. Možným ešením tohoto problému je podvrtání skalní st ny v tomto míst patním vrtem a jeho sou asným odpálením spolu s táhlou náloží, která se takto odleh í. Jednodušší zp sob, jak eliminovat nedostate né rozpojení horniny v podobném upnutí, je uvedené již p evrtání, což je vlastn prodloužení délky vrtu pod úro- 92 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

ve terénu. Zkušenosti z provedených clonových odst el ukazují, že ím strm jší je lomová st na, tím hlubší musí být p evrtání. Dále je také p evrtání úm rné i záb ru; p i v tším záb ru je rovn ž t eba p evrtání zv tšit. Vhodnou délku p evrtání lze pak i vypo ítat ze vztahu (obr. .39) e=

0,26. X sin(α + ϕ )

kde

e - délka p evrtáni (m), α - úhel sklonu st ny a vývrtu (°), - úhel mezi horizontálou a spojnici paty lomu a dnem vrtu (°), jenž nemá p esáhnout 15° , X - vodorovná vzdálenost vrtu od paty st ny (m).

Pokud se týká ut s ování náloží clonových odst el , platí rovn ž dle d íve uvedená zásady, že délka t sn ní by m la být vždy p ibližn rovna záb ru. Pom rn jednoduchým zp sobem lze ur ovat pot ebné parametry clonových odst el ve vzájemném souladu dle nomogramu na obr. . 27. Volba po tu ad Podle ekonomického hodnoceni mnoha již provedených jedno- i více adových clonových odst el se ukazuje, že je nejvýhodn jší provád ní pouze jednoduché clony (1 ady náloží). P i zavedení druhé clony je obvykle nutno volit menší záb r a proto se výt žnost zmenšuje. Jsou to však hlavn snahy po zvyšování kapacity t žby, jež vedou k provád ní dvou- a více adových clonových odst el . Vedle rozte e vrt v jednotlivých adách má zde významný vliv na fragmentaci rubaniny i vzdálenost jednotlivých ad. Podle dosavadních zkušeností se jeví jako optimální vzdálenost jednotlivých ad v hodnot 0,7 W (ze záb ru první ady). P i tom vrty zadní ady, se stejnou rozte í jako u ady první, mají být v pohledu umíst ny vždy do st edu mezi vrty první ady (obr. . 40).

Obr. . 39 Schéma pro výpo et Obr. . 40 Rozmíst ní vrt p i dvou adovém p evrtání clonovém odst elu

- 93 (105) -


8.5.3

Rozn t náloží clonových odst el

Rozn t clonových odst el se nej ast ji provádí s milisekundovým zpožd ním jednotlivých náloží nebo jejich skupin a to elektricky nebo bleskovicí. Zejména u t chto odst el lze maximáln využit uvedených technologických výhod milisekundového rozn tu. Navíc lze vhodným asováním náloží vytvá et omezený a usm rn ný rozval, který má nejv tší ší ku v místech iniciovaných mžikov nebo s nejnižším stupn m zpožd ní. Z etelné usm rn ní odhozu do prostoru volných st n, vytvo ených výbuchem p edcházejících náloží, se dociluje p i volb v tšího zpož ovacího intervalu než je 30 ms.

8.6

Plošné odst ely

Rozpojování hornin plošnými neboli kobercovými odst ely se využívá zejména p i t žb v mén lenitém terénu, dále k rozpojování rozsáhlejších skrývek apod. V principu jde o nej ast ji s milisekundovým zpožd ním provád ná odpalování mnoha za sebou umíst ných ad svislých náloží ve vrtech v tšího pr m ru (105 až 229 mm). Plošné odst ely nelze považovat za modifikaci clonových odst el a to z d vodu jiné vzájemné polohy nálože a volné st ny. Zatím co u clonových odst el je osa táhlé nálože bu zcela, nebo jen p ibližn rovnob žná a lomovou st nou, u plošných odst el je obvykle sm r náloží kolmý k volná st n , ímž se zna n snižuje jejich ú inek. Aby se zajistil pot ebný rozpojovací ú inek, je t eba, aby se v t chto p ípadech provedla hustá sít vrt v tšího pr m ru. Ur itého zlepšení lze docílit vysklípkováním vrt , jež po nabití nabývají charakteru soust edných a v tomto p ípad ú inn jších náloží. Mezi nedostatky tohoto zp sobu pat í i to, že odhoz rubaniny sm uje vždy proti , p sobení gravitace, takže zna ná ást trhaviny se spot ebuje jen k nadzvednutí hmoty. Ve srovnání s jinými, d íve uvedenými zp soby hromadná t žby, je zde proto spot eba trhavin p i stejném efektu v rozpojování horniny až o 30% v tší. P es uvedené nevýhody tkví nesporný význam této metody zejména v možnosti rozpojovat zna né objemy hornin v plochých terénních útvarech.

8.6.1

N které zásady pro provád ní plošných odst el

Pro nejú eln jší provád ní t chto odst el se pak zejména doporu uje: a) Volba takové dálky vrt , aby všechny kon i1y ve stejné úrovni. b) Profil vrt volit co nejv tší, aby se celá nálož mohla umístit do spodní t etiny vrtu. c) P i t žb nep ekro it mocnost vrstvy nad 10 m. d) Dimenzování náloží provád t dle vztah pro soust edné nálože. e) Rozn t organizovat s milisekundovým zpožd ním v p ímých nebi úhlop í ných adách, s co možná nejmenším zpož ovacím intervalem (8 až 25 ms). Jinak je nutno po ítat p i aplikaci této metody se zna nými seismickými ú inky a zejména s nebezpe ím možného porušení složité rozn tné soustavy.

- 94 (105) -

23

8.7

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Komorové odst ely

Nedostatek vhodných a výkonných vrtacích souprav je jednou z hlavních p íin, že v tšina trhacích prací p i hromadné t žb hornin se realizuje jedním ze starších zp sob - komorovým odst elem. Princip tohoto zp sobu je odpálení velkých soust edných náloží mžikovým nebo od asovaným rozn tem. Jeho výhodou je, že nevyžaduje zvláštní strojní vybavení, nebo k ražení štol a komor se vysta í s menšími vrtacími kladivy. P i výšce lomové st ny minimáln od 15 do maximáln 40 m, bývá obvykle rozpojováno 20000 až 300000 tun horniny.

8.7.1

Podmínky pro provád ní komorových odst el

Komorovými odst ely se dosahuje nejlepších výsledk u dob e odlu ných hornin. Kompaktn jší horniny z stávají p i tomto odst elu ve v tších kusech, což vyžaduje zna né druhotné rozpojování. Proto jsou p i realizaci komorového odst elu nutná správná posouzení geologických pom r . Z hlediska fragmentace rubaniny zde mají zásadní význam pukliny, jejich sm r, ší ka a výška. Pravidelná deskovitá, neb sloupcovitá odlu nost usnad uje rozpojitelnost, kdežto kulovitá ji zhoršuje. V tší množství puklin však nemusí vždy p ispívat k lepšímu rozpojení, ale m že být naopak p í inou úniku výbuchových plyn a tím i snížení celkového efektu odst elu. I když provád ní komorových odst el není tolik závislá na lenitosti terénu jako je tomu u odst el clonových , z stává d ležitým kriteriem pro ur ení jejich velikosti zejména bezpe nost proti p sobení seismických vliv a bezpe nost prací p i zpracování rozvalu. Dlouho ležící rubanina se velmi asto zpev uje a je nutno ji znovu nákladn rozst elovat.

8.7.2

Rozmíst ní komor

Komory, jež slouží k umíst ní velkých soust edných náloží, razí se do tvaru krychle a umis ují se do odbo ek vstupní štoly. Rozmis ují se v jedné nebo více adách. Nej ast jším typem je dvoj adový odst el, který umož uje nejlepší spolup sobení náloží. Komorový odst el lze situovat bu v úrovni pracovišt , nebo p i vyšší lomové st n v ur ité výši nad ním. Tehdy je nutno zajistit bezpe ný p ístup k vstupní štole (obr. . 41).

- 95 (105) -


Obr. . 41 Komorový odst e1 založený ve zvýšené úrovni

Zna ný vliv na situování komor má tvar a sklon st ny. Zejména nep íznivé jsou paty rostlé skály v dolní ásti lomových st n, jež zvyšují upnutí a p i rozn tu náloží komor mohou usm r ovat výbuch sm rem do nadloží. V t chto p ípadech je nutno st nu p edem upravit. Mimo kapacitního požadavku, je rozsah komorového odst elu ur en rovn ž dle d ív jších zásad pom rem mezi výškou lomová st ny (H), záb rem komor (W) a frontální ší kou (š) odst elu dle vztahu H : W : š = 1 : (1/2 až 2/3) : 1,5 Obr. . 42 Jednoduché schéma b žného, dvou adového komorového odst elu

Základní uspo ádání komor je zpravidla v systému T (obr. . 42). Komory první ady se rozmís ují tak, aby sledovaly tvar t žební st ny. Mají se situovat asi v 1/3 až 1/2 kolmé vzdálenosti zadních komor od obrysu st ny. Jejich odpálením se má vytvo it zálom, jenž má obvyklým zp sobem uleh it rozpojovací efekt zadních, zpravidla v tších komor. Ty jsou; totiž ur eny k vlastnímu rozpojováni horniny, jak sm rem k volná st n , tak do nadloží. Jejich záb r má

- 96 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

být proto op t volen v závislosti na výšce. Lomové st ny dle d ív jších zásad a sice v míst upnutí W =. (1/2 až 2/3) . H, a ve volné st n W = 1,1. H . Stejn tak se volí i rozte e komor v hodnot 0,8 W s výjimkou p ípad , kdy se aplikuje komorový odst el u t žce trhatelných hornin, kde se rozte zadních komor zmenšuje na hodnotu 0,7 W. Zadní komory se umis ují tak, aby jejich hlavní sm r výbuchu nep sobil shodn s výbuchem n které z p edních komor. To znamená, že zadní komory se situují tak, aby p sobily vždy mezi komorami první ady. Správné rozmíst ní komor je nutno zajistit p edevším správným geodetickým zam ením. Pro projekt komorového odst elu a zejména pro správné stanovení úse ek záb ru jednotlivých náloží, je rozhodující zam ení obrysu skály v úrovni komor a v rozsahu jejich p sobení. Dále je nutno zam it patu lomové st ny, její korunu, sklon a také v tší nerovnosti v rozsahu p sobení komor, jež by mohly nep ízniv usm r ovat hlavní sm r výbuchu.

8.7.3

Dimenzování náloží komorových odst el

V souladu s výpo tovými vztahy pro soust edné nálože doporu uje se pro komorové odst ely vypo ítávat velikost náloží dle uvedeného vzorce podle Jurajdy. V p ípad dvou adových odst el je však t eba výpo et zadních komor upravovat. Zatím co p i výpo tu náloží komor p ední ady se ve výpo tu uvažuje záb r v plné, skute n zm ené hodnot W, nálože zadních komor se dimenzují na sníženou hodnotu jejich skute né odporové úse ky, p i emž se v p íslušném vzorci po ítá s tzv. redukovaným záb rem v hodnot 0,8 W. Odpálením p edních komor v ur itém p edstihu se tak zaru uje optimální využití takto vypo teného množství trhavin v zadních komorách. P itom je zajišt no dokonalé rozpojeni horniny v prostoru zadních komor vytvo ením alespo ostroúhlých nálevek a taká odsunutí již rozpojeného materiálu z prostoru p edních komor.

8.7.4

Rozn t náloží komorového odst elu

S ohledem na omezení seismického ú inku se volí u komorových odst el milisekundový rozn t náloží. Z technologických výhod je to p edevším usm rn ní výbuchu, jež lze docílit vhodným asováním rozn tu jednotlivých komor. P i stanovení optimálního intervalu zpožd ní p i odpalování jednotlivých komor je t eba vycházet z tzv. geometrie systému (vzdálenosti mezi náložemi a volnou st nou) a fyzikálních vlastností horniny. Podrobným rozborem výsledk dosažených p i milisekundovém . asování jednotlivých. komor se dosp lo k názoru, že asování na pouhé milisekundy je p íliš krátké, ale že nejú inn jším asováním, zejména z hlediska omezení seismických vliv a usm rn ní výbuchu, je volba zpož ovacího intervalu 20 až 60 ms. To lze nejlépe zajistit elektrickým rozn tem elektrickými milisekundovými rozbuškami. V praxi se ovšem setkáváme i s tím, že komorové odst ely jsou n kdy odpalovány i mžikov , nebo jen s velmi krátkým od asováním. I když jde o postup, jenž je v rozporu s d íve uvedenými skute nostmi, jeho opodstatn ní je dáno v p ípadech, jestliže je nebezpe í, že by p i milisekundovém rozn tu z staly horní vrstvy nadloží nerozpojeny, zejména jde-li o horniny s vodorovnými vrst-

- 97 (105) -


vami. P i delším asováni by už mohlo dojít k prošlehnutí výbuchu lomovou st nou a tím k snížení rozpojovacího efektu. Vliv asováni na kusovost rubaniny není již: dle praktických zkušeností u komorových odst el tak podstatný, jako u clonových odst el . Jak bylo již uvedeno, rozhoduje zde p edevším celkové uspo ádání odst elu a kvalita horniny. Význam vhodného od asování se však projevuje v úspo e trhavin a to zejména v d sledku možnosti ur itého poddimenzování zadních komor s redukovaným záb rem. A již jde o p ípravu a provád ní komorových, nebo d íve uvedených clonových odst el , smí je podle zde uvád ných nejd ležit jších zásad realizovat jen pracovišt , zam stnávající technika, oprávn ného k provád ni t chto odst el (technického vedoucího odst elu).

8.8

Obecné technicko-ekonomické porovnání komorových a clonových odst el

P i sledování a vyhodnocováni základních technicko-ekonomických ukazatel metod hromadné t žby není zatím zaveden zcela jednotný postup, jímž by bylo možno s kone nou platností p esn ji vyhodnotit celkovou efektivnost a porovnat z jejího hlediska jednotlivé metody. Proto je v následujícím pouze uvedeno technicko-ekonomické porovnání komorových a clonových odst el obecn ji a to jen z nejd ležit jších bezpe nostních a technologicky dominujících hledisek. 1. Strojní vybavení a) komorové odst ely nekladou zvláštní nároky na strojní vybavení. Lze je zajiš ovat se za ízením, jež je b žn k dispozici, b) p i clonových odst elech je zapot ebí vrtat do hloubek 25 až 30 m náro nými a asto nedostupnými vrtnými soupravami. 2. Kusovost rubaniny a) U komorových odst el závisí kusovost na p irozené odlu nosti horniny a nelze ji zpravidla ovlivnit zp sobem rozn tu. b) U clonových odst el lze asto u rozpojované horniny docílit drobn jší a rovnom rn jší fragmentaci v d sledku možnosti v tšího rozmíst ní trhaviny v hornin . Tím lze omezit i nákladné sekundární rozpojování v tších balvan 3. lenitost terénu a) provád ní komorových odst el je nezávislé na lenitosti terénu, b) clonové odst ely, které se zajiš ují odpalováním soustav srážecích vrt , vyžadují rovný terén na povrchu lomových st n, umož ující bezpe ný pojezd vrtacích souprav. 4. T žební st na a) p i komorovém odst elu má init ší ka t žební st ny 2 až 3 násobek ší ky, pot ebné pro jeden komorový odst el. Štolovací práce se mohou provád t až po úplném vyklizení rozvalu.

- 98 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

b) U clonových odst el , zajiš ovaných vrtáním shora dol je možno vrty pro další náože p ipravovat v téže ásti t žební st ny krátce po p edchozím odst elu. 5. Výška rozvalu a) U komorových odst el dosahuje rozval zpravidla zna ných výšek, což je nebezpe né p i jeho rozebírání, zvlášt jsou-li p ítomny v tší nerozpojené kusy kamene. b) U clonových odst el je výška rozvalu p i stejné výšce lomové st ny obvykle nižší. Rozebírání rozvalu je zde proto snadn jší. 6. Seismické ú inky a) Soust edné nálože komorových odst el vyvolávají zna né seismické ú inky na okolí. Tyto ú inky lze omezit, ale ne pln odstranit milisekundovým rozn tem. b) U clonových odst el , kde jsou nálože mnohem menší a rovnom rn umíst ny v rozpojované hornin , jsou seismické ú inky, zvlášt p i využití milisekundového rozn tu, mnohem menší. 7. Namáhavost a hygiena práce a) Štoly a komory se u komorových odst el zajiš ují namáhavou ru ní prací, navíc v prašném, pro lidský organizmus velmi nep íznivém prost edí. b) Dutiny pro nálože clonových odst el lze zajiš ovat mechanizovan vrtnými soupravami. 8. M rná spot eba trhavin Zatímco u komorových odst el se udává pr m rná m rná spot eba trhavin v p ibližném množství 0,1 kg. t-1 rozpojené horniny, iní tato hodnota u clonových odst el zhruba 0,2kg.t-1 horniny. Z uvedeného porovnání vyplývá, že clonové odst ely poskytují v tší bezpe nost p i práci, sou asn spl ují podmínky pro v tší hygienu a zna n snižují pracnost p i provád ní vlastní t žby. Ve srovnání s komorovými jsou proto clonové odst ely efektivn jší a jsou-li pro n v praxi podmínky, m la by jim být dávána všeobecn p ednost. Chceme-li alespo p ibližn vyjád it pom rné finan ní náklady t žby clonových a komorových odst el formou index , pak zhruba platí, že pom r CO : KO = 2 : 1.

8.9

Druhotné rozpojování hornin

I když se zavedením milisekundového rozn tu omezil po et a velikost balvan po odst elu, p esto je jejich výskyt p i hromadné t žb ješt dosti zna ný a asto podstatn ovliv uje celkovou ekonomii. Za nadm rná se pokládají zpravidla takové kusy, jejichž nejv tší rozm r je v tší než 67 % t etí odmocniny obsahu lopaty nakládacího za ízení, anebo v tší než 75 % nejv tšího otev ení vstupního otvoru drti e. Nadm rné kusy se rozpojují r znými zp soby, jako kup . mechanicky t žkým závažím, zav šeným na lopat rypadla apod. Ve v tšin provoz je však nejú eln jší zavedení trhací techniky s využitím p íložných, nebo vývrtových náloží.

- 99 (105) -


8.9.1

Rozpojování p íložnými náložemi

Je nejrozší en jší metodou druhotného rozpojování, jejíž výhodou je to, že odpadají vrtací práce a že se celkov zvyšuje produktivita práce. Nevýhodou je zase v tší spot eba trhavin, 5 x až 10 x v tší než p i rozpojování vývrty, a že je nutno po ítat se zna nými ú inky tlakových vln na okolí. Ú innost p íložná nálože závisí hlavn na detona ní rychlosti použité trhaviny. K rozpojování se p i táto metod používá d íve uvedených usm rn ných náloží nebo náloží z plastických trhavin se stabilizovanou detona ní rychlostí. Obr. . 43 Usm rn ná nálož 1 - l žko pro rozbušku, 2 - pentritové po inové t lísko, 3 - trhavinová nálož, 4 - pláš , 5 - usm r ovací vložka

Princip usm rn ných (kumulativních) náloží (obr. . 43) spo ívá v tom, že se v náloži vytvá í dutina kuželovitého tvaru, jež je vyložena vložkou z kovu. P iložením nálože dutinou k rozpojovanému objektu a jejím odpálením se vytvá í hmotný, zna n zhutn ný paprsek výbuchových zplodin, která p sobí v rozpojovaném materiálu jako klín. Ú inek tlakové vlny, jež vzniká p i odpálení této nálože lze jen pon kud zmírnit jejím p ikrytím zeminou, pískem apod. U nás se vyráb jí p íložné nálože typu UPN o velikosti 200, 400 a 600 g, jejichž podstatou jsou trhavina podklad trhací želatiny s po inovým pentritovým t lískem. Vzhledem k vyšší cen se doporu ují k rozpojování velkých a nep ízniv uložených balvan o v tším objemu (nad 2 m3). Nevýhodou t chto náloží je, že nejsou tvárné a nelze je p ikládat k v tším kus m kamene t sn . Impedan ní. vzduchová p epážka, která takto vzniká mezi náloží a balvanem zna n snižuje rozpojovací efekt. Z tohoto hlediska jsou výhodn jší d íve uvedená trhaviny z plastických trhavin se stabilizovanou detona ní rychlostí. Tyto nálože se vyráb jí ve tvaru desti ek, jež lze t sn p ikládat k rozpojovanému objektu. Rozbuška se do t chto náloží zasunuje tak, aby z stala mezi dnem rozbušky a rozpojovaným objektem co nejv tší vrstva trhavinové nálože. Tyto nálože je vhodné ukládat zejména do p irozených prohlubní balvan . Dle n kterých zkušeností je ú elné využití t chto náloží jen do ur ité maximální tlouš ky nadm rného kusu (asi 1,5 m). Efektivní je jejich použití jen u tvrdých a dob e št pných hornin. Zcela nevhodná je jejich aplikace u porézních a m kích hornin, vzhledem k nebezpe í vzniku zna né tlakové vlny. Jako p ibližné vodítko m rné spot eby trhavin pro druhotné rozpojování se kup . p i využiti plastických trhavin uvádí 400 g.m-3 horniny.

- 100 (105) -

23

8.9.2

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Rozpojování vývrtovými náložemi

Nadm rné kusy se v tomto p ípad navrtávají tak, aby umíst ní nálože bylo p ibližn v geometrickém st edu kusu. Profily vrt , jež se provád jí ru n , jsou asi 33mm. Vrty se nabíjejí b žnými amonoledkovými trhavinami a po ut sn ní pískem neb hlínou se odpalují elektricky neb zápalnicí. M rná spot eba trhaviny je ve srovnání s p íložnými náložemi podstatn nižší, asi 50 g/m3 horniny. P esný výpo et velikosti náloží se v t chto p ípadech neprovádí. Mezi nevýhody této metody pat í malá produktivita práce v d sledku pracného ru ního vrtání, vyšší úrazovost a ohrožení okolí v tším rozletem kamene. Podle n kterých zkušeností lze uvedené nevýhody zna n omezit využitím t sn ní s vodní ucpávkou, ímž lze docílit pravideln jšího rozpojení kusu, bez vzniku drobn jších podíl , omezení rozletu a podstatného snížení tlakové vlny.

8.9.3

Rozpojování termitem

Jde o speciální metodu druhotného rozpojování, aplikovanou tam, kde nelze použít trhavin, kup . p i ucpání tlamy drti e velkým kusem kamene, p i zavalení dopravních cest apod. V tomto p ípad jde o využiti tepelné energie, uvoln ná p i ho ení termitové sm si (nej ast ji sm si práškového hliníku a železných okují) podle reakce 3 Fe3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Fe + 3,25 MJ (tj. 774 kcal) p i emž zápalná teplota termitu je 800°C. P i velikosti nadm rného kusu asi 1 m3 a více, se balvan navrtá do hloubky 30 cm. Do vrtu, jenž je v pr m ru 32 až 38 mm se vsype asi 300 g termitu, jež se zapálí specielní termitovou zápalkou. Ihned po zážehu je nutno se vzdálit, pon vadž je-li ve vývrtu voda, nastane rozprsknutí žhavých ástí termitu. Proto je taká nutné p i této metod vrty p edem vysušovat. Termitová nápl ho í ve vrtu n kolik sekund. B hem této doby se nejbližší okolí krátkého vrtu rozžhaví až na teplotu 2000°C. Místním p eh átím kusu a postupným ochlazováním pak dojde .k jeho popraskání. Dle n kterých nov jších pramen lze k podobnému ú elu využít i elektromagneticko-termického rozpojování mikrovlnami. Tento zp sob je založen na rozpojování horniny v d sledku vytvá ení vnit ních teplotních nap tí zp sobených nehomogenním oh íváním materiálu. V principu jde o to, že elektromagnetické pole dodává energii, jež se vhodn usm rní, se v ur ité oblasti horniny absorbuje a p em uje v teplo. Z hlediska praktického využití se upozor uje zejména na to, že ú innost tohoto zp sobu se zvyšuje se zv tšující se tvrdostí hornin. Z dalších výhod se zd raz uje dokonalá bezpe nost, bezhlu nost a možnost dálkového ovládání tohoto postupu. Efektivnost tohoto postupu však stále závisí na tom, jaký podíl z celkového množství energie se v hornin skute n spot ebuje k požadované tepelné p em n .

Kontrolní otázky 1) Popište zp soby povrchového dobývání kamene (bez využití trhavin). 2) Nakreslete schéma lanové pily. 3) Uve te hlavní závady pro návrh uspo ádání lomu. 4) Zd vodn te provozn -ekonomické parametry komorových a clonových odst el 5) Uve te zp soby rozpojování hornin bez využití trhavin.

- 101 (105) -


9

BEZPE NOSTNÍ P EDPISY

Bezpe nostní p edpis o výbušinách stanoví nejen zásady bezpe ného zacházení s nimi, ale táž zp sob jejich nabývání, evidenci, povolování trhacích prací, kvalifika ní požadavky na st elmistry a technické vedoucí odst elu apod. Smyslem je docílení takové právní úpravy, aby se p i používání výbušin zabránilo úraz m, škodám na majetku a zneužití výbušin nepovolanými osobami. Základním obecným p edpisem vymezujícím používání výbušin je výnos .J. 65/1965 Úst edního bá ského ú adu, jímž se vydává Bezpe nostní p edpis o výbušinách. Ustanovení tohoto p edpisu musí být respektováno všeobecn ve všech oborech. Pro jednotlivé obory jsou vydávány dopl ující p edpisy se z etelem na specifické podmínky p íslušných provoz . Jinak jsou bezpe nostní pravidla pro používání výbušin obsažena v obecných a zvláštních p edpisech, v etn p íslušných státních norem. Pro konkrétní pracovišt platí jejich úprava v technologickém p edpise trhacích prací a v p edpise pro provád ní technického projektu odst elu. V dalším textu jsou proto uvedeny jen výtahy z nejd ležit jších ustanovení, úzce souvisejících s provád ním odst el p i povrchovém dobývání.

9.1

Zajišt ní bezpe nosti pracovišt a okolí

Pro každý odst el musí být vymezen manipula ní prostor a bezpe nostní okruh a stanovena doba, kdy se tyto prostory uzavírají. P i tom výbušiny nesm jí být dopravovány ne pracovišt d íve, než byl vyklizen manipula ní prostor. Za manipula ní prostor se považuje pracovišt a jeho nejbližší okolí, kde se pracuje s výbušinami. Zde se mohou zdržovat pouze osoby, která plní pracovní úkoly, související s provedením odst elu. Velikost manipula ního prostoru se musí stanovit tak, aby pracovníci, p ipravující odst el nebyli rušeni inností pracovník a stroj vn manipula ního prostoru a aby se zajistila bezpe nost pracovník mimo manipula ní prostor v p ípad neo ekávaná exploze. Celkové území, ohrožené ú inky odst el u se uzavírá bezpe nostním okruhem. P i ur ování bezpe nostního okruhu a doby jeho uzav ení se vychází z toho, jaká prost edky trhací techniky jsou použity, dále z technologie trhací práce, druhu a umíst ní lomu. Z hlediska bezpe nosti osob je asto nejzávažn jším problémem odhad vzdálenosti rozletu úlomk . Zde je t eba znovu poukázat na to, že vážné i smrtelné úrazy nastaly i ve vzdálenosti 300 m od místa výbuchu.

9.2

Výstražné signály

Za átek i konec doby uzav ení bezpe nostního okruhu se vyhlašuje výstražnými signály, které musí být dob e vnímatelné po celém obvodu bezpe nostního okruhu. Pro trhací práce menšího rozsahu se dává výstražný signál ve dvou stupních: p i prvním stupni dvakrát, p i druhém jednou. První stupe výstrahy je p íkazem k úplnému odchodu osob z ohroženého území a k odchodu hlídek na ur ená stanovišt . Druhý stupe výstrahy se dává po zjišt ní, že území je zcela vyklizeno, zajišt no hlídkami a že nálože jsou p ipraveny k rozn tu. Rozn t následuje zpravidla jednu minutu po druhém výstražném signálu.

- 102 (105) -

23

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Pro práce v tšího rozsahu se dává výstraha ve t ech stupních. P i prvním stupni se dává výstražný signál t ikrát, p i druhém dvakrát a p i t etím jednou. První stupe výstrahy je p íkazem k odchodu hlídek na stanovišt a k odchodu všech nezú astn ných osob z ohroženého území. Druhý stupe výstrahy se dává 15 minut p ed odst elem a je znamením pro uzav ení všech komunikací procházejících ohroženým územím. T etí signál se dává 1 minutu p ed odst elem. Trhací práce se ukon ují signálem, který se dává jednou, a to teprve po uplynutí. ekací doby na pokyn osoby odpov dná za odst el, která se musí p ed vydáním pokynu p esv d it na míst odst elu, že nehrozí nebezpe í. Tento signál je také znamením k uvoln ní bezpe nostního okruhu.

9.3

ekací doby

Po odst elu musí st elmistr nebo technický vedoucí odst elu prohlédnout místo odst elu, a to až po rozptýlení výbuchových zplodin, ne však d íve, než po uplynutí ekací doby. M l-li odst el normální pr b h, je ekací doba p i více než jedné náloži: a) p i použití zápalnice, a to i v elektrickém rozn tném systému nejmén 10 minut, b) p i použití elektrického rozn tu nejmén 5 minut, c) p i bleskovicovém rozn tu se ekací doba ídí zp sobem iniciace bleskovice dle bodu a) nebo b). d) P i jiných zp sobech rozn tu ur í ekací dobu p íslušný orgán, jenž tento zp sob rozn tu povolil. Vznikla-li selhávka nebo není jistota, že všechny nálože byly p ivedeny k výbuchu, jsou ekací doby dvojnásobné.

9.4

Selhávky

Vznikne-li selhávka musí se bezodkladn zneškodnit d íve, než se v míst odst elu budou konat jiné práce. Vyhledávat a zneškod ovat selhávky smí jen st elmistr nebo technický vedoucí odst elu. Najdou-li jiní pracovníci teprve b hem dalších prací selhávku nebo zbytky nevybuchlých trhavin, o nichž se d íve nev d lo, jsou povinni p erušit práci a hlásit tuto závadu st elmistrovi. Zbytky trhavin, nalezené v rubanin se musí shromáždit na jednom míst a odevzdat. Selhané nálože ve vrtech lze zneškodnit t mito zp soby: a) vyjmutím, vypláchnutím nebo vyfoukáním ucpávky selhané nálože a zavedením nové rozn tné náložky do vrtu, b) vypláchnutím nebo vyfoukáním ucpávky i nálože u sypkých trhavin, c) odpálením pomocné nálože, umíst né v novém vrtu, založeném rovnob žn ve vzdálenosti nejmén 30 cm od vrtu selhané nálože, d) v nevýbušném prost edí též p iložením a odpálením nové nálože u ústí vrtu.

- 103 (105) -


9.5

Ni ení výbušin

St elmistr nebo technický vedoucí odst elu smí ni it jen ty výbušiny, které smí používat. Ni í se pouze nepoužitelné výbušiny a sice podle podrobného návodu, který vydává výrobce, p i emž se zpravidla každý druh výbušin ur ených k zni ení zneškod uje samostatn . V organizacích, které používají výbušiny smí st elmistr nebo technický vedoucí odst elu ni it najednou nejvíce 25 kg trhavin nebo 100 ks rozbušek nebo 100 m bleskovice. Výbušiny je možno ni it rozpoušt ním, spálením nebo odpálením. Rozpoušt ním lze ni it kup . ve vod rozpustné amonoledkové trhaviny. Ni ení výbušin spálením nebo odpálením se musí provád t na bezpe ném míst . Maximáln p ípustné množství výbušin, které je možno zni it t mito zp soby najednou, je dáno jejich chemickým složením a jejich vlastnostmi a je rovn ž uvedeno v pokynech výrobce. Výbušiny, které ni íme spálením, rozložíme v 20 cm širokém pruhu, polijeme petrolejem a zapálíme zápalnicí bez rozbušky tak, aby ho ení postupovalo proti v tru a nerozši ovalo se na v tší plochu, pon vadž by jinak mohlo dojít k výbuchu.

Kontrolní otázky 1) Popište hlavní zásady bezpe nosti p i provád ní pr myslových odst el . 2) Popište signalizaci p ed odst elem a b hem n j. 3) Uve te pravidla pro likvidaci selhávek p i trhacích pracích.

- 104 (105) -

23

10

GEOLOGICKÝ PROZKUM

Studijní prameny

Odkazy jsou uvedeny v seznamu literatury v modulu M02.

- 105 (105) -

TŽBA, LOMASTVÍ A ÚPRAV- NICTVÍ

Recommend Documents