БПЛА

Застосування дронів у бурінні та вибухових роботах

Буровибухові роботи — це роботи, які використовуються для підриву гірської породи у різних галузях промисловості, зокрема у гірничій справі, розробці кар’єрів і будівництві. Ця техніка передбачає стратегічне свердління у скелі, а потім використання вибухівки, щоб розбити її на менші частини. Буріння та вибухові роботи це складний процес, який вимагає досвіду, ретельного планування та відповідних протоколів безпеки.

Опубліковано
29 жовтня 2024

Що таке буровибухові роботи

Буропідривні роботи — це контрольований метод, який використовується для руйнування гірських порід:

  • Гірнича справа – видобуток дорогоцінних мінералів і руд
  • Розробка каменю – добування каменю та інших будівельних матеріалів
  • Цивільне будівництво – створення тунелів, доріг, дамб та інших інфраструктурних проектів

Процес буріння та вибухових робіт

Цикл вибухових робіт передбачає чітко визначену послідовність кроків для забезпечення безпеки, ефективності та успішного дробіння породи.

  1. Свердління

На першому етапі використовують спеціалізовані мобільні платформи. Ці машини оснащені трьома маніпуляторами для свердління та центральною консоллю оператора. Джамбо живляться від електромережі і мають подачу води під високим тиском, яка живить пневматичні дрифтери, дозволяючи долотам ефективно обертатися та пробивати скелю, створюючи свердловини глибиною 2,4–3,6 м.

Розташування та глибина свердловин ретельно плануються для досягнення бажаного результату фрагментації та забезпечення стабільності гірського масиву. Використовуються такі схеми буріння:

  • Квадратний шаблон – рівномірні відстані між свердловинами
  • Прямокутний шаблон – більша відстань між свердловинами
  • Шаховий візерунок – зсув кожного ряду для кращої фрагментації
  • Рівносторонній трикутник – спеціальне співвідношення відстаней для оптимального руйнування

  1. Вибуховий заряд

Після буріння свердловини заповнюються вибухівкою, вибір якої залежить від характеристик породи. Серед основних видів вибухівки:

  • Динаміт та його альтернативи – замінюється більш безпечними сумішами, як-от ANFO (нітрат амонію)
  • Водні гелі – стійкі до вологи, менше димлять
  • Емульсії – менш чутливі до ударів та вогню

Для безпечного розміщення вибухівки застосовують механізоване зарядне обладнання. Детонатори з’єднуються для створення послідовності підриву, а інженери використовують системи телеметрії для моніторингу небезпечних зон.

  1. Вибухові роботи

Контрольоване підривання зменшує надмірне руйнування та вібрацію ґрунту, забезпечуючи чистоту та захист конструкцій. Основні методи:

  • Попереднє розщеплення – для рівного розлому
  • Гладке підривання – створює стабільну стіну

  1. Вентиляція
    Для очищення тунелю від пилу та газів використовуються сталеві або пластикові повітропроводи, які подають свіже повітря до робочої зони. Уламки породи видаляються самоскидами, після чого видаляються незакріплені камені для безпеки працівників.

Буровибухові та тунелебурильні машини

Буровибухові роботи

Буріння та вибухові роботи включають ретельне свердління отворів у скелі, стратегічне розміщення вибухівки та її контрольований підрив, щоб розбити скелю. Потім фрагментований матеріал видаляють.

Переваги:

  • Адаптивність: буроструминний метод підходить для тунелів різної форми та розміру, що корисно для складних геометрій
  • Непередбачені умови: дозволяє справлятися з несподіваними геологічними умовами
  • Рентабельність: потребує менших початкових інвестицій

Недоліки:

  • Швидкість: повільніший через цикли буріння, вибухів і видалення бруду
  • Надмірний розрив: вибухи можуть призводити до втрат матеріалу та потреби додаткової підтримки
  • Вплив на середовище: вібрація та пил можуть бути проблемними для населених пунктів
  • Безпека: робота з вибуховими речовинами потребує кваліфікованого персоналу і суворих протоколів

Тунелебурильні машини

Це великі машини, оснащені обертовими ріжучими головками, які шліфують і розрізають скелю. Викопаний матеріал безперервно видаляється на конвеєрі.

Переваги:

  • Швидкість – швидке буріння, особливо в хороших гірських умовах, що значно скорочує терміни проекту
  • Точність – забезпечують плавний, майже ідеальний профіль тунелю, мінімізуючи перелом і потребу в додатковій опорі
  • Вплив на навколишнє середовище – створюють менше вібрації та пилу порівняно з буроструминним методом, що робить їх ідеальними для міських умов

Недоліки:

  • Гнучкість – в основному розроблені для круглих тунелів із постійним діаметром
  • Вартість – початкові інвестиції в придбання та експлуатацію значно вищі, ніж у буровибухові роботи
  • Грунтові умови – найкраще працюють у стабільних і передбачуваних гірських породах

Проблеми традиційних буровибухових робіт

У сучасному конкурентному будівництві та гірничому середовищі ефективність і безпека є найважливішими. Однак традиційні методи буріння та вибухових робіт можуть спричинити неочевидну затримку та значні ризики для безпеки, впливаючи на часові рамки проекту та добробут працівників.

Як дрони революціонізують буріння та вибухові роботи

Точні дані у режимі реального часу є наріжним каменем безпечних і ефективних буровибухових робіт. Саме тут на допомогу приходять дрони, які пропонують неперевершену точність, знімаючи детальні аерофотознімки та забезпечуючи проактивне прийняття рішень на основі даних протягом усього процесу вибуху.

Дрон JOUAV CW-25E VTOL є ідеальним рішенням –  240-хвилин часу польоту для розширених місій, високоточними можливостями RTK і PPK , розширеними функціями безпеки та вантажопідйомністю 6 кг із можливістю налаштування камер, тепловізору і датчики для задоволення будь-яких вимог проекту.

Застосування дронів у бурінні та вибухових роботах:

Підвищена безпека завдяки дистанційним перевіркам

Безпілотники, оснащені камерами високої роздільної здатності та тепловізорами, можна дистанційно використовувати для проведення ретельних перевірок бурового обладнання у небезпечних або важкодоступних зонах.

Термальний дрон може виявити перегрів компонентів до того, як вони вийдуть з ладу, дозволяючи проводити профілактичне обслуговування та мінімізуючи час простою.

Уявіть замкнутий шахтний стовбур: туди можна надіслати безпілотник, щоб перевірити бурову головку на предмет зносу чи ненормальних температурних ознак.

Раннє виявлення дозволяє вчасно провести ремонт, запобігаючи серйозній поломці, яка може зупинити роботу на кілька днів.

Передвибухові дослідження та оптимізація конструкції для максимальної безпеки

Безпілотники, оснащені камерами високої чіткості, забезпечують детальний вид з висоти повітря для зйомок перед вибухом, перевершуючи можливості людського спостереження.

Це дозволяє ідентифікувати потенційні небезпеки, такі як нестабільні скельні утворення, тріщини або порожнечі та неправильно розміщені вибухові речовини.

Крім того, спеціалізоване програмне забезпечення для дронів може аналізувати дані 3D-хмари точок , щоб виявити потенційні недоліки в конструкції вибуху або області, де вибух може не розірватися, як планувалося.

Цей комплексний підхід забезпечує дотримання операторами протоколів безпеки та мінімізує ризик нещасних випадків, захищаючи працівників та навколишню інфраструктуру.

Моніторинг у реальному часі для оптимізації продуктивності

Карданні камери високої чіткості на дронах знімають процес вибуху з різних кутів, надаючи цінні дані в реальному часі.

Ці дані можна проаналізувати, щоб виявити будь-які проблеми з виконанням вибуху, наприклад неправильний час детонації або осічки.

Датчики вибухової вібрації, встановлені на безпілотних літальних апаратах, фіксують дані про вібрацію у реальному часі по всій зоні вибуху, що дозволяє негайно коригувати майбутні вибухи, щоб мінімізувати вплив на навколишнє середовище.

Наприклад, аналіз кадрів після вибуху може виявити неправильну фрагментацію через недостатнє розміщення вибухівки.

Цю інформацію можна використати для вдосконалення конструкції вибуху, оптимізації продуктивності вибуху та мінімізації потреби в доопрацюванні.

Швидше повернення до роботи та точний аналіз фрагментації

Безпілотники можна використовувати для швидкого та безпечного очищення великих зон вибуху перед детонацією, усуваючи потребу персоналу входити в потенційно небезпечні зони.

Уявіть собі великий кар’єр: безпілотник ефективно розчищає зону, дозволяючи бригадам швидше повернутися до роботи.

Крім того, дрони знімають детальні зображення після вибуху, які використовуються за допомогою спеціального програмного забезпечення для аналізу розміру фрагментів з високою точністю.

Це дозволяє швидше проводити оцінку та забезпечує оптимальну фрагментацію для ефективної подальшої обробки, зменшуючи витрати, пов’язані з вторинним підриванням або поломкою обладнання через великі породи.

Екологічна відповідальність

Безпілотники з датчиками пилу та шуму можуть створювати детальні карти цих факторів навколо місця вибуху. Наприклад, перед вибухом поблизу житлового району обстеження дронами допомагає визначити потенційне розсіювання пилу, що дозволяє бригаді впроваджувати стратегії, такі як застосування пилоподавлювачів або коригування часу вибуху для мінімізації впливу на громаду. Датчики шуму допомагають дотримуватись норм та зменшувати перешкоди. Дані моніторингу забезпечують прозорість перед регуляторними органами та громадами.

Безпечні процедури вибухових робіт

Хоча дрони надають численні переваги, дотримання правил безпеки залишаються основою. Ось основні процедури, яких слід дотримуватись

Перед вибухом:

  • Кваліфікований нагляд
  • Інспекція місця – ретельний огляд для виявлення потенційних небезпек
  • Зустріч щодо плану вибуху – нарада з усією бригадою для обговорення процедур, графіку, напрямку вибуху
  • Зона безпеки – встановлення безпечної зони з призначеними охоронцями
  • Попереджувальні сирени

Під час вибуху:

  • Попередження про червоний прапор – зона вибуху позначена червоним прапором
  • Безпечна відстань – персонал евакуюється на відстань не менше 200 метрів
  • Кваліфіковані фахівці – вибухові роботи проводять лише досвідчені фахівці
  • Процедури безпеки – дотримання встановлених норм для буріння та завантаження

Після вибуху:

  • Перевірка – перевіряє місце на наявність небезпечних умов та недетонованих вибухівок
  • Безпечний дозвіл
  • Реагування на пропуски

 

 

Джерело: JOUAV

Приєднуйтеся зараз до нашого Телеграм-каналу!
Не пропустіть жодної новини! Отримуйте ексклюзивні оновлення та аналітику прямо у свій Телеграм.
Слідкуйте за нами, щоб завжди бути в курсі останніх подій!
Ми використовуємо файли cookie для покращення вашого досвіду користування нашим сайтом, аналізу трафіку та персоналізації контенту. Продовжуючи користуватися нашим сайтом, ви погоджуєтеся на використання файлів cookie. Щоб дізнатися більше, ознайомтеся з нашими: Політикою конфіденційності та Умовами використання