Изложены физико-механические свойства горных пород, разрушаемых взрывом при строительстве трубопроводов и подземных газонефтехранилищ. Изложены методы и техника буровзрывных работ, отмечена специфика проведения их в скальных, мерзлых и водонасыщенных породах. Рассмотрены общие принципы расположения и расчета зарядов, даны рекомендации по выбору оптимальных параметров и организации буровзрывных работ. Приведены технико-экономические показатели эффективности применения взрывной технологии в строительстве. Для инженерно-технических работников нефтяной и газовой промышленности, занимающихся проектированием и строительством объектов с использованием энергии взрыва.

Введение
1. Свойства и классификация горных пород (грунтов), разрушаемых энергией взрыва при строительстве магистральных трубопроводов и подземных хранилищ
1.1. Основные свойства горных пород, влияющих на. эффективность их разрушения взрывом
1.2. Механические свойства мерзлых грунтов и ледяного покрова
1.3. Физико-механические свойства торфа
1.4. Классификации горных пород (грунтов)

2. Бурение и заряжание шпуров и скважин при ведении взрывных работ
2.1. Оборудование, применяемое для бурения шпуров и скважин
2.2. Организация и безопасность ведения буровых работ
2.3. Механизация заряжания шпуров и скважин

3. Взрывчатые вещества и средства инициирования, применяемые при строительстве трубопроводов и подземных хранилищ
3.1. Взрывчатые вещества
3.2. Средства инициирования зарядов взрывчатых веществ
3.3. Источники тока и контрольно-измерительная аппаратура для электрического взрывания
3.4. Расчет электровзрывных сетей

4. Общие сведения о взрывных работах при строительстве магистральных трубопроводов и подземных хранилищ, проектная документация
4.1. Общие принципы расположения и расчета зарядов
4.2. Общие сведения о взрывных работах при сооружении магистральных трубопроводов и подземных хранилищ
4.3. Проектная документация на выполнение буровзрывных работ

5. Взрывные работы при строительстве магистральных трубопроводов
5.1. Параметры земляных сооружений
5.2. Подготовка полосы для строительства магистральных трубопроводов
5.3. Взрывные работы при сооружении полок
5.4. Взрывные работы при строительстве траншей
5.5. Устройство траншей и каналов на болотах
5.6. Сооружение подводных траншей взрывным способом
5.7. Взрывные работы при строительстве трубопроводов в зимний период и в многолетнемерзлых грунтах
5.8. Особенности проведения взрывных работ вблизи действующих трубопроводов
5.9. Взрывные работы при производстве специальных работ

6. Взрывные работы при строительстве подземных газонефтехранилищ
6.1. Параметры подземных хранилищ
6.2. Взрывные работы при строительстве подземных хранилищ шахтного типа
6.3. Взрывные работы при строительстве подземных хранилищ камуфлетными взрывами
6.4. Зарубежный опыт применения ядерных взрывов при строительстве подземных газонефтехранилищ
6.5. Разрушение взрывом нерастворимых пропластков при строительстве подземных хранилищ
6.6. Технико-экономическая эффективность подземных газонефтехранилищ, сооружаемых с использованием энергий взрыва

Заключение    
Список литературы

Введение

Решениями XXVI съезда КПСС предусмотрено обеспечить в 1985 г. добычу 620—645 млн. т нефти (с газовым конденсатом) и 600—640 млрд. м³ газа. Предусмотрены высокие темпы развития нефтяной и газовой промышленности в Западной Сибири. Дальнейшее развитие получают газо- и нефтедобывающие районы Тюмени, Оренбурга, Коми АССР, Туркмении, Предуралья. Увеличиваются объемы поисково-разведочных работ на континентальном шельфе с целью выявления перспективных подводных месторождений нефти и газа.

В связи с увеличением объемов добычи нефти и газа, расширением географии нефтегазовых месторождений требуется развитие сети магистральных газонефтепроводов и газонефтехранилищ с комплексом компрессорных и нефтеперекачивающих станций.

Подземные магистрали надежно связали основные центры нефтегазодобывающей промышленности в районах Сибири, Средней Азии и Казахстана с индустриальным центром страны. Только за десятую пятилетку было проложено 50 тыс. км трубопроводов, в том числе нефтепровод Куйбышев — Лисичанск — Кременчуг и Омск — Павлодар. Построены многониточные газовые системы: север Западной Сибири — Ухта — Торжок — Минск — Ивацевичи — Долина; Уренгой — Петровск, а также при совместном участии стран — членов СЭВ — магистраль «Союз».

За годы одиннадцатой пятилетки предусмотрено построить 62 тыс. км магистральных трубопроводов, в том числе шесть крупнейших магистральных газопроводов Западная Сибирь — Центр, в том числе газопровод Уренгой — Ужгород.

Строительство магистральных трубопроводов ведется в сложных природно-климатических условиях, в труднодоступных районах. Так, в Тюменской области почти половина трубопроводов прокладывается по топям и водоемам, а в лесотундровой зоне сложность их прокладки усугубляется большими участками многолетнемерзлых грунтов.

Например, при строительстве нефтепровода Сургут — Полоцк 411 км трассы пришлось прокладывать по непроходимым болотам, разработать 5 млн. м³ мерзлых грунтов и 250 тыс. м³ скальных пород. При строительстве газопроводов «Братство» и «Союз» 800 км трассы проложено в скальных грунтах, в сложных горных условиях Карпат.

Решение сложной топливно-энергетической проблемы связано не только с транспортировкой нефти и газа на большие расстояния по трубам, но и с необходимостью доставлять миллионы тонн твердого топлива от мест добычи в промышленные регионы страны.

С развитием промышленности увеличиваются грузопотоки угля. Например, все более актуальной становится транспортировка по трубам кузнецких углей на электростанции Урала и Поволжья. В перспективе по трубопроводам будут транспортировать на большие расстояния рудные концентраты и другие сыпучие материалы.

Дальнейшее развитие нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности потребовало создания новых прогрессивных методов строительства подземных хранилищ.

В отечественной практике разработана и осуществлена в производственных условиях технология сооружения подземных хранилищ методом выщелачивания каменной соли, шахтным способом в устойчивых породах, методом камуфлетных взрывов в пластичных породах и др.

Преимущества подземных хранилищ по сравнению с наземными резервуарами заключаются в низких капитальных (в 3 раза меньших) и эксплуатационных (в 2 раза меньших) затратах, в повышенной безопасности, в 30—70 раз уменьшенной потребности земельных отводов для строительства.

Впервые в отечественной практике разработан метод подземного захоронения токсичных промышленных отходов в подземных резервуарах, сооружаемых камуфлетными взрывами.

Строительство магистральных трубопроводов в сложных условиях гор, скальных, многолетнемерзлых пород, обводненных участков, болот потребовало не только новых технологических схем, но и новых прогрессивных инженерно-технических решений с применением буровзрывных работ, позволяющих повысить темпы строительства. В широком масштабе энергию взрыва применяли при строительстве переходов трубопроводов через реки Днепр, Волгу, горные массивы Урала, Кавказа, Карпат, непроходимые болота Крайнего Севера.

Еще в 1958 г. при прокладке газопровода от Шебелинки к Днепропетровску был выполнен большой объем взрывных работ по дроблению валунов, скал на участке пород, затопленных водами Днепра. Взрывом шпуровых зарядов было выброшено из подводной траншеи 44 тыс. м³ скальной породы. Стоимость строительных работ уменьшилась в 4 раза, а сроки строительства сократились в 11 раз.

В 1972 г. развернулось строительство крупнейшего нефтепровода длиной в 2200 км Самотлор — Тюмень — Курган — Уфа — Альметьевск. Строители преодолели 300 км горной и до 900 км болотистой местности. Применение энергии взрыва при Проходке траншей позволило сэкономить большое количество материалов и средств. При прокладке газопровода «Союз» через Карпаты объем горной массы, разрыхленной энергией взрыва, достиг 5 млн. м³.

Сооружение траншей на болотах методом взрыва горизонтально-удлиненных зарядов широко применялось на строительстве трубопроводов в условиях Севера. Так, экономический эффект от применения энергии взрыва при прокладке трубопроводов на болотах только на строительстве газопровода Ухта — Торжок составил 30—40 тыс. руб. на 1 км трассы.

Большой объем буровзрывных работ выполняется при строительстве подземных газонефтехранилищ. Так, при строительстве подземных хранилищ шахтного типа 100 % всех выработок — вскрывающих, коллекторных и выработок-емкостей проходится взрывным способом.

В последнее время широко применяются подземные хранилища, образованные в пластичных породах камуфлетными взрывами.

В зарубежной практике для создания подземных газонефтехранилищ использованы ядерные взрывы.

Разработаны методы разрушения взрывов нерастворимых пропластков при строительстве подземных хранилищ в солевых пластах методом выщелачивания.

Передовой опыт и результаты исследований в области совершенствования методов ведения буровзрывных работ при строительстве магистральных трубопроводов и подземных хранилищ освещены далеко не полно и в основном лишь в периодических изданиях.

В данной работе впервые предпринята попытка обобщить и проанализировать материалы по использованию энергии взрыва для интенсификации строительства магистральных трубопроводов и подземных хранилищ.

Учитывая требования, предъявляемые к эффективности и качеству буровзрывных работ, в данной работе приведены рекомендации по выбору методов ведения взрывных работ и оптимальных параметров, систематизированы и даны рекомендации по проектированию буровзрывных работ в соответствии с Техническими правилами ведения взрывных работ, «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» и другими инструктивными указаниями.

При написании книги автором обобщены результаты работ, проведенные Всесоюзным научно-исследовательским институтом по строительству магистральных трубопроводов (ВНИИСТом), СКВ Газстроймашина, ВНИИпромгазом, МГИ, Челябинским политехническим институтом (ЧПИ), Ивано-Франковским институтом нефти и газа (ИФИНГ), строительными организациями Миннефтегазстроя СССР.

Автор выражает благодарность рецензенту проф., д-ру техн. наук Б.Н. Кутузову за ценные замечания, сделанные при подготовке рукописи к печати.