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E-Book

Sprengtechnik und Umwelt in der Praxis

AutorRolf Schillinger
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2009
Seitenanzahl217 Seiten
ISBN9783446420571
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis31,99 EUR

In der Sprengstoff herstellenden und Sprengstoff verbrauchenden Industrie hat es in den letzten Jahren eine weitreichende Entwicklung bei der Sprengtechnik und bei der Gesetzgebung im Rahmen der EU-Richtlinien gegeben. Im vorliegenden Buch werden erstmals in kompakter und praxisnaher Form Grundlagen von zivilen Sprengmitteln, Gesteins- und Gebirgseigenschaften, Sprengtechnik und Sprengverfahren dargestellt. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf Sprengemissionen und auf der Berücksichtigung von Umweltauswirkungen.

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Leseprobe
3 Sprengen im Steinbruch und Baubetrieb (S. 53-54)

3.1 Sprengverfahren

Unter Sprengverfahren versteht sich der vielfältige Einsatz von Spreng und Zündmitteln in Bezug auf ein Verfahren innerhalb der Sprengtechnik, das einen optimalen Sprengerfolg erwarten lässt. Im Vordergrund steht dabei der Sprengzweck, der zur Lösung technischer Aufgaben, wie das Herauslösen von Gesteinen für die Werksteinindustrie, Gewinnungsarbeiten für die Grundstoffindustrie, Herauslösen von Hohlräumen im Berg und Tunnelbau, Arbeiten im Bau und Abbruchgewerbe, Arbeiten zu land und forstwirtschaftlichen Zwecken und dgl., führen soll. Die moderne Sprengtechnik hat eine maßgebliche Bedeutung auf Abläufe im Bergbau, in der Natursteinindustrie und im Baugewerbe. Der hohe technische Stand bei Spreng und Zündmitteln sowie moderne Bohrtechnik bilden die Grundlage für optima le Sprengungen mit unterschiedlichen Sprengverfahren. Neben den Verfahren mit Einzelsprengungen wie z. B. Knäpper, Kessel, Lassen, Spaltsprengungen sowie seismi schen Sprengungen sind die Sprengverfahren mit Sprenganlagen wie z. B. Aushub, Gewinnungs, Vortriebssprengungen, aber auch Abbruch und andere Sondersprengverfahren, in der Praxis von besonderer wirtschaftlicher Bedeutung für die Betriebe. Die rationellen Verfahrensweisen mit Sprenganlagen bilden die Grundlagen für eine technische und wirtschaftliche Sprengtechnik unter der Berücksichtigung der Sicherheitsaspekte gegenüber der Umwelt [48].

Es ist wichtig, dass Begriffsbestimmungen in der Sprengtechnik mit der Regel der Technik übereinstimmen. Durch Einhaltung von Begriffsbestimmungen aus den Regelwerken der Sprengtechnik können unklare Auslegungen über Sprengverfahren vermieden werden. Klare Bezeichnungen, wie „das Zerteilen" von Fels, d.h. Abtrag des Felsens durch Sprengen, den Vortrieb durch Sprengen sowie das Lösen des Felsens bzw. Gebirges durch Sprengen oder wie „das Aufreißen" von Fels, d.h. Auflockerung des Felsens durch Sprengen bzw. Lockerungssprengungen, haben sich durchgesetzt [45, 59].

Die Einteilung der Sprengverfahren kann nach unterschiedlichen Gesichtspunkten erfolgen, wie z. B. nach dem Sprengzweck, nach Art der Laderäume und deren Anordnung, nach der Anordnung der Zündmittel, nach der Art oder Zusammensetzung der verwendeten Ladung u. dgl. Es wird, wie bereits dargestellt, unterschieden zwischen

Auflockerungssprengungen (Aufreißen), bei denen die Vorgaben des Mediums nicht geworfen, sondern nur aufgelockert werden (Aufreißen des Gefüges von Gestein, Bauteilen oder anderen verfestigten Materialien ohne deren Auswurf) und

Zertrümmerungssprengungen oder Felslösungssprengungen (Zerteilen), bei denen das Material stark zertrümmert und fallweise nicht – wie z. B. bei einer übertägigen Strossen oder Gewinnungssprengung – umgelagert wird.

Die klare Bestimmung des Sprengverfahrens hält dazu an, dass nach der geeigneten sprengtechnischen Vorgehensweise so zu verfahren ist, dass der erwünschte optimale Sprengerfolg erzielt wird. Die Sprengarbeit umfasst alle für das Sprengen notwendigen Tätigkeiten mit Ausnahme des Herstellens der Laderäume, wobei die Sprengtechnik die Verfahrenstechnik für das Sprengen ist.

Sprengen ist das gewaltsame, plötzliche Aufreißen sowie Zerteilen von Sprengobjekten durch die bei der Umsetzung einer Sprengladung frei werdende Energie [59]. Sprengverfahren werden nach der Art des Einbruchs, dem Zweck des Sprengens, den Laderäumen und deren Anordnung, Anordnung der Zündmittel und anderen Merkmalen bezeichnet. Der Zweck der sprengtechnischen Planungen besteht darin, dass bei den vor Ort gegebenen Verhältnissen ein im technischen, wirtschaftlichen und sicherheitlichen Sinne optimaler Sprengerfolg sichergestellt ist. Ein Sprengverfahren ist demnach die Art und Weise der Anwendung der Sprengmittel zur Erreichung des angestrebten Sprengzweckes.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Der Autor8
Inhaltsverzeichnis10
1 Sprengmittel16
1.1 Begriffsbestimmungen16
1.2 Charakterisierung der Explosivstoffe18
1.2.1 Allgemeine Grundlagen18
1.3 Deflagration und Detonation20
1.4 Klassifizierung der Explosivstoffe21
1.5 Einteilung der Sprengstoffe24
1.5.1 Einheitliche Sprengstoffe24
1.5.2 Sprengstoffmischungen25
1.6 Empfindlichkeit von Sprengstoffen29
1.6.1 Allgemeines29
1.6.2 Entzündlichkeit30
1.6.3 Schlagempfindlichkeit30
1.6.4 Reibempfindlichkeit31
1.6.5 Stoßbeanspruchung31
1.7 Einheitliche Begriffe32
1.8 Anforderungen an die Sprengmittel38
2 Sprengen und Gebirge42
2.1 Einteilung der Gesteine45
2.1.1 Unterscheidung von magmatischen, sedimentären und metamorphen Gesteinen45
2.1.2 Unterscheidung Schichtung und Schieferung46
2.1.3 Einteilung der magmatischen Gesteine46
2.1.4 Sedimentgesteine47
2.1.5 Einteilung der Sedimentgesteine48
2.1.6 Einteilung der metamorphen Gesteine49
3 Sprengen im Steinbruch und Baubetrieb54
3.1 Sprengverfahren54
3.2 Einzelsprengungen55
3.2.1 Werksteingewinnung55
3.2.2 Kesselsprengungen56
3.2.3 Lassensprengungen56
3.2.4 Schnüren57
3.2.5 Knäppersprengung57
3.2.6 Auflegersprengung58
3.3 Sprenganlagen60
3.3.1 Sprenganlagen im Baugewerbe60
3.3.2 Strossensprengungen60
3.3.3 Spaltsprengungen (Pre-Splitting)64
3.3.4 Grabensprengungen66
3.3.5 Baugrubensprengung68
3.3.6 Sprengen von Bauwerken und Bauteilen70
3.4 Holzsprengungen75
3.4.1 Bohrlochladungen76
3.4.2 Kantholzsprengungen76
3.4.3 Rundholzsprengungen77
3.4.4 Spalten bereits gerodeter Baumstubben78
3.4.5 Zerkleinerung von Baumstubben78
3.4.6 Zerkleinerung von Windbruchstubben79
3.5 Unterwassersprengungen80
3.6 Stahlsprengungen83
3.7 Eissprengungen86
3.8 Bodenlockerungssprengungen88
3.8.1 Vorgehensweise89
3.9 Sondersprengverfahren91
4 Sprengen im Tagebau92
4.1 Gewinnungssprengungen92
4.2 Grad der Zerkleinerung92
4.3 Korngrößenverteilung92
4.4 Böschung93
4.5 Sprenganlagen93
4.5.1 Festlegung von Bruchwandhöhe, Bohrlochabstand und Vorgabe96
4.5.2 Großbohrlochsprengverfahren97
4.5.3 Bruchwandhöhen98
4.5.4 Abhängigkeit der Sprengparameter von der Umgebung99
4.5.5 Die Parameter einer Sprenganlage99
4.6 Grundlagen der Massenermittlung103
4.7 Lademengenberechnung105
4.7.1 Allgemeine Grundlagen105
4.7.2 Formel für Reihensprengungen108
4.7.3 Lademengentabellen109
4.7.4 Besatz (Verdämmung)110
4.8 Gesteinszerkleinerung durch Stoßwelleneinfluss (Luftpuffer)111
4.8.1 Stückigkeit bei konstantem Sprengstoffgewicht114
4.8.2 Anwendung von Luftpuffern in der Praxis115
4.9 Zündung von Sprenganlagen115
4.9.1 Zünden mit Sicherheitsanzündschnur115
4.9.2 Zünden mit Sprengschnur116
4.10 Zündsysteme118
4.10.1 Allgemeines zur Zündung118
4.10.2 Elektrische Zünder118
4.10.3 Einteilung der elektrischen Zünder120
4.10.4 Zeitzünder120
4.10.5 Nicht elektrische Zündung123
4.10.6 Elektronische Zündung124
4.10.7 Einfluss der Zeitverzögerung125
4.10.8 Festlegung der Zündfolge127
4.10.9 Zündungsarten129
4.10.10 Zündung vom Bohrlochmund130
4.10.11 Zündung von Sohllöchern131
4.10.12 Zündung im Bohrlochtiefsten132
4.10.13 Redundante Zündung133
4.10.14 Geteilte Ladesäule134
5 Sprengarbeiten unter Tage136
5.1 Sicherheitstechnische Aspekte136
5.2 Vortrieb unter Tage137
5.2.1 Abschlagtiefe138
5.2.2 Bohrlochdurchmesser139
5.2.3 Sprengstoff139
5.2.4 Sprengerfolg140
5.2.5 Vorgabe140
5.2.6 Verspannung140
5.2.7 Sicherheit140
5.2.8 Zündmittel141
5.2.9 Besatz unter Tage142
5.3 Lademenge unter Tage143
5.3.1 Bohr- und Zündschema144
5.4 Einbruchschüsse145
5.4.1 Schrägeinbruch145
5.4.2 Kegeleinbruch146
5.4.3 Keileinbruch147
5.4.4 Fächereinbruch148
5.4.5 Paralleleinbruch149
5.4.6 Brennereinbruch150
5.4.7 Großbohrlocheinbruch151
5.4.8 Helferschüsse153
5.4.9 Schonendes Sprengen153
5.4.10 Kranzschüsse154
5.4.11 Zündfolge158
5.5 Patronendurchmesser159
5.5.1 Sprengschnüre160
5.6 Laden vor Ende der Bohrarbeiten161
6 Sprengen und Umwelt162
6.1 Umweltcharakterisierung von Sprengarbeiten162
6.2 Sicherheitsbestimmungen162
6.3 Charakterisierung eines Risikomanagements162
6.4 Abwehr von Gefahren163
6.4.1 Betriebsspezifische Risiken163
6.4.2 Gefährdungsbereich (Sprengbereich)164
6.4.3 Gefährdung durch Steinflug165
6.4.4 Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Sprengbereiches166
6.4.5 Steinflug nach vorne167
6.4.6 Steinflug nach hinten167
6.4.7 Reduzierung von Sprengemissionen167
6.5 Sprengerschütterungen168
6.5.1 Prognose von Sprengerschütterungen168
6.5.2 Maßgeblicher Entfernungsbereich169
6.5.3 Gebräuchliche Verfahren169
6.5.4 Erschütterungsprognose173
6.5.5 Sprengtechnische Parameter177
6.5.6 Bauwerksbezogene Wahrnehmungsstärke177
6.5.7 Sprengerschütterungen und sensible Maschinen179
6.6 Schallemission183
6.6.1 Schallintensität und Schalldruck in dB(A)183
6.6.2 dB(A)183
6.6.3 Brechung und Reflexion188
6.6.4 Brechung188
6.6.5 Reflexion188
6.7 Luftschall bei Sprengungen189
6.7.1 Ermittlung des Luftdrucks bei Wind191
6.7.2 Ermittlung der Lademengenbegrenzung191
6.8 Luftschallkontrollen198
7 Lagerung von Sprengstoff und Zündmitteln (Sprengmitteln)200
Zeichenerklärung [8, 45, 48, 60]204
Quellenverzeichnis206
Anhang: Beispiel einer Gefährdungsanalyse210
Sachwortverzeichnis214

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