Uitgebreide gids tot stenenbreken: Ontploffingsgereedschappen, materialen, proces & veiligheidsmaatregelen

Inhoud

In dit artikel bespreken we: 1. Gereedschappen voor ontploffing 2. Materialen voor ontploffing 3. Proces van ontploffing 4. Voorzorgsmaatregelen.

Gereedschappen voor ontploffing:

Volgende gereedschappen zijn vereist in het ontploffingsproces:

(1) Boor: Gebruikt om een gat tot de vereiste diepte te boren.

(2) Jumper: Gebruikt om ontploffingsgaten te maken. Effectiever bij het boren van een bijna verticale gat.

(3) Ontstekingsnaald: Een dunne koperen draad met een punt aan één einde en een oog aan het ander voor handhavering. Na het vullen van het gat met explosief, wordt het gat opgevuld met gestampte aarde en deze naald in het midden gehouden, zodat haar verwijdering een passage creëert voor de ontsteking om de ontploffing te veroorzaken.

(4) Schraaplepel: Een ijzeren staaf met een cirkelvormige plaat aan één einde en een oog aan het ander voor handhavering. Gebruikt om stof van gebroken steen uit ontploffingsgaten te schrapen of te verwijderen.

(5) Stampstaaf: Een zware messing staaf van 10 mm tot 15 mm diameter, die iets afneemt aan de einden. Gebruikt om het materiaal te stampen of te tampen tijdens het opnieuw vullen van ontploffingsgaten.

Materialen voor ontploffing:

Volgende materialen zijn vereist in het ontploffingsproces:

(1) Ontstekers: Een ontsteker is een inrichting wiens ontploffing die van een ander initieert. Het is een koperen cylinder met diameter en lengte van 6 mm en 25 mm. Gesloten aan één einde met uitstekende ontsteker aan het andere. Deels gevuld met 6 tot 9 granen fulminaat van kwik. Gebruikt wanneer dynamiet als explosief wordt gebruikt. De ontstekers worden ontplofd door ontsteker of elektrische vonk.

(2) Explosieven: Ontploffingspoeder en dynamiet zijn veelgebruikte explosieven. Ontploffingspoeder (ook buskruit) is een mechanische mengsel van houtskool, salpeter (KNO3) en zwavel. Verhoudingen per gewicht: 15, 75, 10. Soms wordt salpeter vervangen door Chili-salpeter (NaNO3), maar deze trecht vocht wat lange bewaring bemoeilijkt. Als ruime leidraad: hoeveelheid ontploffingspoeder in N = (Lijn van Minste Weerstand in m)² x 1,50. Voor rotsen met L.L.R. = 1 m zou ongeveer 1,50 N nodig zijn.

Dynamiet bestaat uit 25% zandige aarde verzadigd met 75% nitroglycerine, percentage varieert met aard van werk. Het is een dikke pasta, normaal verkocht in patronen. Zeer giftig en veroorzaakt hevige hoofdpijn bij huidcontact.

Andere explosieven in tabel 2.3.

Alfred Nobel (1833-96), Zweedse genie die in late 19e eeuw met dynamiet wereldfaam en fortuin verwierf, spijtigde zich van de destructieve potentie en legde zijn fortuin in de Nobelprijzen. Nobel was ongetrouwd, had meer dan 350 octrooien, en had een passie voor vrede.

(3) Ontstekers: Vereist om explosieven te ontbranden. Vorm: klein katoenen touw met teer en een kern van fijn buskruit. Brand snelheid ~10 mm/seconde, ook 'langzame ontsteker' genoemd. Voor elektrische ontbranding worden gepatenteerde elektrische ontstekers gebruikt.

Proces van ontploffing:

De ontploffing wordt uitgevoerd door handboren als volgt:

1. Ontploffingsgaten van vereiste diepten en diameters worden gemaakt met jumpers, booren en schraaplepels. Kleine hoeveelheid water wordt op intervallen toegevoegd om de rots zacht te maken en stof in pasta te converteren. Dergelijke pasta wordt eenvoudig verwijderd door schraaplepels.
2. De ontploffingsgaten worden schoongemaakt. Ze worden drooggemaakt door een kleine ijzeren staaf met een luk of droog doek aan het einde te draaien. Na een paar rotaties wordt de staaf verwijderd.
3. De lading buskruit of dynamiet wordt op de bodem van het gat geplaatst. Een ontstekingsnaald (dunne koperen draad) wordt in positie gebracht. Bevat vet om verwijdering te vergemakkelijken.
4. Het overige deel van het ontploffingsgat wordt in lagen gevuld met droge zandige klei, moerasmul of mierhoopaarde. Elke laag moet hard gestampt worden. Stampen gebeurt met een messing stampstaaf. Tijdens stampen wordt de ontstekingsnaald frequent gedraaid zodat deze gemakkelijk verwijderd kan worden wanneer het gat volledig gevuld is.
5. Na voltooiing van het stampen, wordt de ontstekingsnaald langzaam verwijderd met frequent draaien, wat een lang smal gat achterlaat, gevuld met buskruit of dynamiet.
6. Een ontsteker wordt in het gat gestoken en blijft ~600-900 mm buiten het gat uitsteken. Zo ontstaat een link tussen ontsteker bovenaan en explosieflading onderaan.
7. Bij dynamiet worden ontstekers gebruikt. De vereiste lengte veiligheidsontsteker wordt recht afgesneden van de spoel met scherp mes of ontstekersnijder. Het vers afgesneden einde wordt zacht in de ontsteker gedrukt tot het de lading in de ontstekerbuis raakt. Het open einde van de ontstekerkap wordt zacht samengeperst met tang om de ontsteker vast te zetten. De dynamietpatroon wordt aan één einde geopend en een gat in de lading gemaakt met een messing naald. De ontsteker wordt in het gat in de dynamietpatroon gezet. Het papier van de patroon wordt dichtgedaan en vastgezet rond de ontsteker direct boven de ontsteker met draad of twijngaren. Dit heet de primer patroon en wordt zacht in het ontploffingsgat geplaatst zodat het vrije einde van de ontsteker buiten het gat blijft.
8. Het vrije einde van de ontsteker wordt ontbrand. Dit kan met een lucifer of elektriciteit.

Ontbranding door elektriciteit heeft voordelen: (a) veiligheid door afstand, (b) tijd- en arbeidsbesparing, (c) gelijktijdige ontbranding verhoogt efficiëntie van explosieven, (d) bruikbaar onder water of natte plekken, (e) signalering mogelijk om ongelukken te voorkomen, (f) geen mislukte ontbranding.

De ontploffing vindt plaats en de rots wordt ontmanteld in kleine blokken. Een goede ontploffing produceert een doof geluid. Blokken worden verzameld voor verdere behandeling.

Voorzorgsmaatregelen bij ontploffing:

Volgende voorzorgsmaatregelen moeten genomen worden om ernstige ongelukken te voorkomen:

1. Mislukte ontploffing: Soms faalt een lading te ontploffen. Dan wordt een nieuw ontploffingsgat bij het mislukte gat gemaakt en het proces herhaald. Het nieuwe gat mag niet te dicht bij het mislukte gat liggen. In veel gevallen zal de ontploffing van het nieuwe gat ook de lading van het mislukte gat doen ontploffen, wat tot ernstig ongeluk kan leiden.
2. Lijn van Minste Weerstand (L.M.W.): Rotsen bevatten scheuren, breuklijnen, of laagvlakken. Bij ontploffing vormen zich gassen. Als gat voldoende gestampt is, kunnen gassen niet door het gat ontsnappen. Ze volgen dan het pad van minste weerstand. De L.M.W. is in de praktijk de kortste afstand tussen het midden van de lading en het dichtstbijzijnde rotsoppervlak. De lengte van de L.M.W. speelt een belangrijke rol in het bepalen van de hoeveelheid explosief en moet zorgvuldig bepaald worden.
3. Naald en Stampstaaf: Moeten van koper, messing of brons zijn, niet van staal. Een vonk ontstaat als staal de rots raakt. Als ze van staal zijn, vindt vooroorlogse ontploffing plaats met ernstig ongeluk als gevolg.
4. Kennisgeving van ontploffing: Niemand mag het gebied betreden waar ontploffing plaatsvindt. Kennisgevingen en zichtbare tekens zoals rode vlaggen moeten langs de perimeter geplaatst worden. Wenselijk om ontploffingsoperaties late avonds of vroeg in de ochtend te vermijden. Vaste uren voor ontploffing moeten het publiek bekendgemaakt worden.
5. Terugtrekking naar veilige afstand: De ontsteker moet zodanig zijn dat een werker na ontbranding naar een veilige afstand kan terugtrekken. Voor grootschalig werk kunnen fluiten of sirènes gebruikt worden om werknemers te waarschuwen naar een veilige plek te gaan vóór ontploffing.
6. Waterinfiltratie: Als water het ontploffingsgat binnenroeit, moet de explosieflading in dunne ijzeren plaat of waterdicht papier geplaatst worden.
7. Gedeschoolde toezicht: Het werk van ontploffing mag alleen aan getrainde en ervaren personen toevertrouwd worden. De verantwoordelijke moet controleren of de ontplofte ladingen gelijk zijn aan de afgevuurde ladingen aan de hand van het aantal gehoorde ontploffingen.
8. Opslag: Explosieven moeten zeer zorgvuldig opgeslagen worden. In speciaal gebouw: magazijn of voorraadhuis. Voorzorgsmaatregelen voor opslag: (i) bij stroomstoring alleen zaklampen, geen petroleumlampen; (ii) geen buitenstaanders in magazijnterrein, geautoriseerden moeten magazijnschoenen of spijkervrije schoenen dragen; (iii) ontstekers volledig gescheiden van andere explosieven; (iv) verschillende explosieven in aparte dozen; (v) elektrische bedrading verborgen en regelmatig gecontroleerd; (vi) explosieven zacht aanpakken, nooit gooien of laten vallen; (vii) vuur of roken verboden binnen 50 m straal van magazijn; (viii) magazijn verwijderd van woonhuizen, belangrijke bouwwerken, publieke plaatsen en brandstofopslag; (ix) magazijn beschermd door hoge prikkeldraad omheining met waarschuwingsborden en bewaker 24/7; (x) magazijn beschermd tegen bliksem met efficiënte bliksemafleiders aan beide uiteinden; (xi) voorraadhuis altijd gesloten, sleutel in veilige bewaring van verantwoordelijke; (xii) magazijn nooit binnen 0,50 km van werkende oven of kiln; (xiii) magazijn niet openen tijdens of bij naderkomen onweersbui, niemand in de buurt van magazijn tijdens storm.