НОВА МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ПАРАМЕТРІВ БУРОПІДРИВНИХ РОБІТ ПРИ СПОРУДЖЕННІ ПЕРЕГІННИХ ТУНЕЛІВ МЕТРОПОЛІТЕНУ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2025/331605Ключові слова:
перегінний тунель; шпур; вибухова речовина; буропідривні роботи; зона інтенсивного подрібнення; лінія найменшого опоруАнотація
Мета. Метою даної роботи є розробка нової методики розрахунку параметрів буропідривних робіт (БПР) для проведення перегінних тунелів метрополітену з урахуванням діаметру шпуру, тиску продуктів вибуху, межі міцності порід на стискання, їх структурної будови, тріщинуватості та ущільнення під дією гірського тиску. Методика. Для розробки методики розрахунку параметрів БПР при спорудженні перегінних тунелів метрополітену використовували загальновідомі закони теорії пружності та основні положення квазістатично-хвильової гіпотези механізму руйнування твердого середовища під дією вибуху, в основу якої покладено принцип розміщення груп шпурів за площами, які вони займають у вибою тунелю та розташування їх за відбійними контурами. Результати. Розроблено нову методику розрахунку параметрів БПР при спорудженні перегінних тунелів метрополітену, в основу якої покладено принцип розміщення груп шпурів за площами, які вони займають у вибою тунелю та розташування їх за відбійними контурами. Перший етап методики містить у собі розрахунок і проєктування прямих врубів, відстань між шпурами в яких визначається за радіусом зони зминання. Другий етап методики включає розрахунок: питомих і загальних витрат вибухової речовини (ВР) на вибій, величину лінії найменшого опору (ЛНО) для шпуру за радіусом зони інтенсивного подрібнення, площ груп шпурів, кількість шпурів, розрахункову та фактичну відстань між шпурами, фактичну величину заряду на шпур, фактичні питомі і загальні витрати ВР на вибій. Наукова новизна. Параметри розташування шпурів у вибої перегінного тунелю реалізовано за степеневою залежністю зміни ЛНО залежно від діаметру шпуру, тиску продуктів вибуху, межі міцності порід на стискання, їх структурної будови, тріщинуватості та ущільнення під дією гірського тиску. Практична значимість. Розроблена методика визначення параметрів БПР, для спорудження перегінних тунелів метрополітену, дозволяє раціоналізувати розташування шпурів у вибою та здійснити ресурсозбереження при виконанні прохідницьких робіт до 14 %.
Посилання
Alkhdour, A., Yasin, A., & Tiutkin, O. (2023). Rational design solutions for deep excavations using soil nail wall systems. Mining of Mineral Deposits, 17(3), 110-118. (in English)
Andrievskii, A. (1993). Calculation of optimal parameters for drill-and-blast operation chart in mining with direct slot stage cutting. Journal Of Mining Science, 28(5), 456-461. (in English)
Avanoğlu-Çetin, B., & Öztürk, Ö. (2019). Reflecting the art, culture and history into the interior design of underground metro stations, case study: Dnipro metro extension line. Tunnels and Underground Cities: Engineering and Innovation Meet Archaeology, Architecture and Art, 3-11. (in English)
Cheberiachko, S., Yavorska, O., Deryugin, O., et al. (2023). Improving Safety of Passenger Road Transportation. Transactions on Transport Sciences, 14(2), 11-20. (in English)
Haiko, H., Savchenko, I., & Haiko, Y. (2023). Functional Planning Optimization of Exploiting Underground Space in Large Cities Using System Methodology. System Analysis and Artificial Intelligence, 43-61. (in English)
Kholodenko, T., Ustimenko, Y., Pidkamenna, L., & Pavlychenko, A. (2014). Ecological safety of emulsion explosives use at mining enterprises. Progressive Technologies of Coal, Coalbed Methane, and Ores Mining, 255-260. (in English)
Kholodenko, T., Ustimenko, Y., Pidkamenna, L., & Pavlychenko, A. (2015). Technical, economic and environmental aspects of the use of emulsion explosives by ERA brand in underground and surface mining. New Developments in Mining Engineering 2015, 211-219. (in English)
Khomenko, O., Kononenko, M., Myronova, I., & Savchenko, M. (2019). Application of the emulsion explosives in the tunnels construction. E3S Web of Conferences, 123, 01039. (in English)
Kononenko, M., & Khomenko, O. (2021). New theory for the rock mass destruction by blasting. Mining of Mineral Deposits, 15(2), 111-123. (in English)
Kononenko, M., Khomenko, O., Cabana, E., et al. (2023). Using the methods to calculate parameters of drilling and blasting operations for emulsion explosives. Acta Montanistica Slovaca, 28(3), 655-667. (in English)
Kononenko, M., Khomenko, O., Kovalenko, I., et al. (2023). Determining the performance of explosives for blasting management. Rudarsko-Geološko-Naftni Zbornik, 38(3), 19-28. (in English)
Kononenko, M., Khomenko, O., Kosenko, A., et al (2024). Raises advance using emulsion explosives. E3S Web of Conferences, 526, 01010. (in English)
Kononenko, M., Khomenko, O., Sadovenko, I., et al. (2023). Managing the rock mass destruction under the explosion. Journal of sustainable mining, 22(3), 240-247. (in English)
Krysin, R. S., Ishchenko, N. I., Klimenko, V. A., Piven, V. A., & Kuprin, V. P. (2004). Explosive ukranit-PM-1: Equipment and fabrication technology. Gornyi Zhurnal, 8, 32-37. (in English)
Lyashenko, V., Vorob’ev, A., Nebohin, V., Vorob’ev, K. (2018). Improving the efficiency of blasting op-erations in mines with the help of emulsion explosives. Mining of Mineral Deposits, 12(1), 95-102. (in English)
Myronova, I. (2015). The level of atmospheric pollution around the iron-ore mine. New Developments in Mining Engineering 2015, 193-197. (in English)
Myronova, I. (2016). Prediction of contamination level of the atmosphere at influence zone of iron-ore mine. Mining of Mineral Deposits, 10(2), 64-71. (in English)
Pankratova, N., Haiko, H., & Savchenko, I. (2024a). The Concept of System Approach to Mastering Underground Space of Large Cities. Modeling the Underground Infrastructure of Urban Environments, 25-48. (in English)
Pankratova, N., Haiko, H., & Savchenko, I. (2024b). Evaluating Ecological Risks of Underground Transport Infrastructure Development Using BOCR. Modeling the Underground Infrastructure of Urban Environments, 175-188. (in English)
Pankratova, N., Haiko, H., & Savchenko, I. (2024c). Strategy of Evaluation and Risk Management in Practical Urban Development Problems. Modeling the Underground Infrastructure of Urban Environments, 97-173. (in English)
Petrenko, V., Bondarenko, N., Miroshnyk, V., Burskyi, M., & Konoval, V. (2023). Substantiating parameters of short-delay blasting and seismic safety while constructing the inclined tunnel. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1156(1), 012010. (in English)
Petrenko, V., Tiutkin, O., Heletiuk, I., & Tkach, T. (2020). The new approach in evaluating the mechanism of the blast effect and organizing the blasting operations while tunneling. E3S Web of Conferences, 168, 00034. (in English)
Radkevych, A., Tiutkin, O., Kuprii, V., & Bielikova, S. (2022). The comparative analysis of the stress-strain state of the support of the escalator tunnel constructed in weak soils by the NATM. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 970(1), 012002. (in English)
Zhang, Z., Yao, Y., Jiang, N., Xie, Q., & Wang, J. (2024). Theoretical study of the vibration characteristic in geological layer under blasting excavation of metro tunnel. Journal of Vibration and Control, 10775463241274589. (in English)
Bielikova, S. I., & Tiutkin, O. L. (2023). Obgruntuvannia vyboru rozrakhunkovoi modeli eskalatornoho tuneliu v ploskii i prostorovii postanovkakh. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 23, 37-44. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L., Bannikov, D. O., Miroshnyk, V. A., & Heletiuk, I. V. (2021). Analiz kombinovanoi konstruktsii stvola Dniprovskoho metropolitenu metodom skinchennykh elementiv. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 20, 79-85. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L., Kuprii, V. P., & Bielikova, S. I. (2021). Porivnialnyi analiz tekhnolohii sporudzhennia eskalatornoho tuneliu Dniprovskoho metropolitenu NATM. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 20, 86-91. (in Ukrainian)
