Vermessung und Berechnung von Großbohrlochsprengungen

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BGI 700 (bisher ZH 1/639)
Vermessung und Berechnung von
Großbohrlochsprengungen
Steinbruchs-Berufsgenossenschaft
1995
1
Einleitung
Die Unfallverhütungsvorschrift" Sprengarbeiten" (VBG 46) schreibt vor, daß der
verantwortliche Leiter von Großbohrlochsprengungen
–
die Vorgaben und Bohrlochabstände zu ermitteln,
–
die Sprengstoffmenge zu berechnen,
–
die Ansatzpunkte, die Richtung und die Tiefe der Bohrlöcher zu bestimmen und
–
die Verteilung der Ladung im Bohrloch festzulegen hat.
Grundlage hierfür ist die meßtechnische Ermittlung von Wandhöhe und Wandneigung.
Von der Vielzahl der möglichen Meßverfahren werden die wichtigsten, d.h.
–
das Lotmeßverfahren,
–
das Dreieckmeßverfahren,
–
die Vermessung mit Handgefällmesser,
–
die Vermessung mit TachymeterTheodolit sowie
–
die Vermessung mit elektronischen Meßgeräten
im folgenden abgehandelt.
Das Zeichnen der Grundrisse und Schnitte wird beschrieben sowie die
Lademengenberechnung erläutert.
Der verantwortliche Leiter von Großbohrlochsprengungen muß darüber hinaus
–
Ansatzpunkte und Richtung der Bohrlöcher überprüfen,
–
Abweichungen von der beabsichtigten Richtung und Tiefe der Bohrlöcher
meßtechnisch ermitteln und dokumentieren und
–
die Lademengenberechnung gegebenenfalls korrigieren.
In Teile von Bohrlöchern, deren Verlauf nicht sicher ermittelt werden kann, darf kein
Sprengstoff eingebracht werden.
Außerdem werden geeignete Verfahren zur Ermittlung des tatsächlichen Bohrlochverlaufs
vorgestellt.
Quelle: www.arbeitssicherheit.de - Kooperation des HVBG mit dem Carl Heymanns Verlag © 2005
Unberechtigte Vervielfältigung verboten.
2
Begriffe
Die aufgeführten Begriffe werden mit den verwendeten Formelzeichen und Einheiten in den
nachfolgenden Abschnitten verwendet.
Begriffe, Formelzeichen und Einheiten
Begriff
Formelzeichen
Einheit
siehe
Abschnitt
Augenhöhe
hA
m
3.3
Ausbruchvolumen
VA
m3
5
Bohrlochabstand
a
m
5
Bohrlochanzahl
n
/
5
Bohrlochdurchmesser
d
dm
4.4.2
Bohrlochvolumen
VB
l
4.4.2
Einflußbreite
E
m
5.3
Fußvorsprung
b
m
3-5
∆h
m
4.2
Höhenwinkel
α
°
3.3.4
Horizontalwinkel
γ
°
4
Lademenge
L
kg
5
Lademenge pro Bohrloch
LB
kg
5
Meßbasis
SH
m
3.3
mittlere Vorgabe
vm
m
5
obere Vorgabe
vo
m
5
Patronenanzahl
z
/
4.4
Patronengewicht
Lp
kg
4.4
rechnerische Wandhöhe
hN
m
3.3
Schnurlänge
l
m
3.1, 3.2, 3.3.4
söhlige Entfernung
s
m
3, 4
söhlige Entfernung, obere Sohle
so
m
3.1, 3.2, 3.3
söhlige Entfernung, untere Sohle
su
m
3.2, 3.3
spezifischer Sprengstoffbedarf
q
kg/m3
5
P1, P2
%
3.3
untere Vorgabe
vu
m
5
Vorgabe
v
m
5, 6
Wandhöhe
h
m
3-5
Wandneigung
β
°
3-5
Höhenunterschied
Steigung
3
Vermessung mit einfachen Hilfsmitteln
3.1
Lotmeßverfahren
3.1.1 Erforderliche Hilfsmittel:
–
Meßgestell ausreichender Länge,
–
Schnur mit Lot,
–
Maßband,
–
Pflöcke und Schnur für Standlinie sowie
–
Markierungsnadeln oder Klammern.
3.1.2 Beschreibung des Verfahrens
Die Vermessung erfolgt von einer Standlinie aus, die sich auf der oberen Bruchsohle
befindet und zur oberen Bruchwandkante einen Abstand aufweist, der etwa der oberen
Vorgabe entspricht. Die obere Bruchwandkante wird unmittelbar von der Standlinie aus, die
Lage der unteren Bruchwandkante mit einer Meßlatte und Lotschnur eingemessen
(Abb. 1).
Abb. 1:
Lotmeßverfahren
Das Verfahren läßt sich mit hinreichender Genauigkeit nur an niedrigen und relativ
steilstehenden Wänden durchführen.
Aus Gründen der Arbeitssicherheit ist der Aufenthalt an der Bruchwandkante und am
Wandfuß auf das unbedingt notwendige Maß zu beschränken.
3.1.3 Durchführung der Vermessung
–
Standlinie möglichst parallel zur Bruchwandkante festlegen und vermarken
(Fluchtstäbe, Pflöcke, Schnur),
–
Festlegen der Schnitte (Pflockabstände auf der Standlinie = Bohrlochabstände),
–
Anlegen der Meßlatte senkrecht zur Standlinie (Winkelprisma, Dreieck, Kompaß),
–
Ausrichten der Stangenspitze, damit das Lot am Wandfuß anliegt,
–
Messen der Entfernung Standlinie – obere Bruchwandkante sO (Wandausbrüche
berücksichtigen).
–
Messen der Entfernung Standlinie – Meßstangenspitze d.
–
Messen der Schnurlänge Standlinie – Wandfuß (die Meßlatte muß horizontal
ausgerichtet werden und darf sich nicht durchbiegen).
Das Vorspringen der unteren gegenüber der oberen Bruchwandkante b sowie die
Wandhöhe h können dann errechnet werden (Abb. 2).
Abb. 2:
Meß- und Auswerteprotokoll Lotmeßverfahren
Meßwerte
Rechenwerte
Schnitt Standlinie- Standlinie
BruchwandStangen
kante
spitze
Schnurlänge Wandfußvorsprung
Wandhöhe
Nr.
tan β
Wandneigung
d
s
l
b
h
β
m
m
m
m
m
°
b = d-s
h = l-d
tan β = h/b
β = arctan h/b
1
6,60
3,50
18,90
3,10
12,30
3,968
76
2
7,10
3,70
19,60
3,40
12,50
3,676
75
Der Neigungswinkel βder Bruchwand wird der maßstäblichen Schnittzeichnung
entnommen oder aus den ermittelten Werten h und b errechnet.
β = arc tan h/b
(1)
Wandneigung
β in °
Wandhöhe
h in m
Fußvorsprung
b in m
Aus h und b wird der Tangens des Wandneigungswinkels β berechnet (tan β = h/b). Der zu
tan β gehörende Winkel β ergibt sich z.B. aus Tab. A1 des Anhanges.
Beispiel:
Wandhöhe
h = 12,30 m
Fußvorsprung
b = 3,10 m
tan β = h/b = 12,30/3,10 = 3,968
Wandneigung
β = 76°
3.1.4 Zeichnen des Grundrisses
Die Anfertigung des Grundrisses (Abb. 3) erfolgt durch maßstäbliches Auftragen der
gemessenen und errechneten Werte. Es wird üblicherweise ein Maßstab M 1:200 gewählt.
Abb. 3:
Grundriß
Zunächst wird die Standlinie gezeichnet. Dann werden senkrecht zur Standlinie die
festgelegten Schnittlinien eingezeichnet. Auf diesen Linien werden die gemessenen
Entfernungen so und d abgetragen. Die Verbindung der so erhaltenen Punkte ergibt den
Verlauf der oberen und der unteren Bruchwandkante.
Es empfiehlt sich, alle Schnitte auf der Zeichnung fortlaufend zu numerieren. In dem
Grundriß werden die Bohrlochansatzpunkte entsprechend Vorgabe vo und Lochabstand a
festgelegt.
Sinnvollerweise wird die Standlinie so gelegt, daß sie vom ersten zum letzten Bohrloch
läuft, dann liegen alle Bohrlochansatzpunkte auf der Standlinie und es wird s o = vo.
3.1.5 Zeichnen der Schnitte
Zur Feststellung von Wandneigung, Vorgaben und Bohrlochlängen ist es erforderlich,
Schnitte durch die Bohrlöcher zu legen.
–
Zunächst wird die Wandhöhe h auf einer gezeichneten waagerechten Linie (untere
Sohle) senkrecht nach oben abgetragen. Der Endpunkt ergibt die obere
Bruchwandkante (Abb. 4).
–
Vom Fußpunkt der Höhe h wird das Vorspringen des Wandfußes b auf der
waagerechten Linie abgetragen. Der Endpunkt ergibt den Wandfuß (Abb. 4).
–
Die Verbindung dieser beiden Punkte ergibt den vereinfachten Verlauf der Bruchwand.
Der Neigungswinkel β kann mit Hilfe eines Winkelmessers abgelesen werden (Abb. 5).
Abb. 4:
Lotmeßverfahren – Darstellung der Wandhöhe
Abb. 5:
Lotmeßverfahren – Ermitteln der Wandneigung
In den Schnitt kann nun das Bohrloch eingezeichnet werden. Den Ansatzpunkt des
Bohrloches erhält man, indem die obere Vorgabe vO von der oberen Bruchwandkante aus
abgetragen wird. Unter der Voraussetzung, daß das Bohrloch parallel zur Bruchwand
gebohrt wird, sind Neigungswinkel des Bohrloches und der Bruchwand gleich. Die
tatsächliche Bohrlochlänge lB läßt sich aus der Schnittzeichnung abgreifen (Abb. 6). Z.B.
ergibt sich bei einer Unterbohrung der Sohle um 1,00 m eine Bohrlochlänge von 13,70 m.
Abb. 6:
3.2
Lotmeßverfahren – Darstellung des Bohrloches
Dreieckmeßverfahren
3.2.1 Erforderliche Hilfsmittel
–
Dreieck-Meßgestell mit integrierter Wasserwaage,
–
zwei Maßbänder und
–
Pflöcke und Schnur für die Standlinie.
3.2.2 Beschreibung des Verfahrens
Die Vermessung erfolgt wie beim Lotmeßverfahren von einer Standlinie auf der oberen
Bruchsohle aus, die einen Abstand zur Bruchkante aufweist, der etwa der oberen Vorgabe
entspricht.
Die obere Bruchwandkante wird unmittelbar von dieser Standlinie aus eingemessen. Der
Verlauf der unteren Bruchwandkante wird aus Meßwerten berechnet (Abb. 8).
Das Dreieckmeßverfahren kommt mit einfachen Hilfsmitteln aus. Grundlagen für die
Vermessung sind ein für den Transport zusammenlegbares, rechtwinkliges und
gleichschenkliges Dreieck, z.B. aus Holz oder Aluminium, und ein Bandmaß.
Die Schenkellänge des Dreiecks sollte auf die Augenhöhe des Beobachters abgestimmt
sein (ca. 1,50 m), so daß der Zielpunkt gut angepeilt werden kann (Abb. 7).
An der Spitze des Dreiecks soll ein Maßband eingehakt werden können.
Abb. 7:
Dreieck-Meßverfahren – gemessene Werte: l, so, su – berechnete Werte:
h, b, β
Abb. 8:
Meß- und Auswerteprotokoll Dreieckmeßverfahren
Meßwerte
Rechenwerte
tan β
Wandneigung
Schnitt Schnurlänge
Standlinie
Bruchwandkante
PeilpunktWandfuß
Wandhöhe
Wandfußvorsprung
Nr.
l
so
su
h
b
β
m
m
m
m
m
°
h = l ⋅ 0,707 b = h-s
tan β = h/b
β = arctan h/b
1
21,90
4,10
12,75
15,50
2,75
5,636
80
2
22,50
4,20
12,60
15,90
3,30
4,818
78
–
Standlinie parallel zur Bruchwandkante festlegen und vermarken,
–
Festlegen der Schnitte,
–
Einmessen der oberen Bruchwandkante (Werte so),
–
Aufstellen des Dreiecks senkrecht zur Bruchwandkante und horizontales Ausrichten,
–
Anvisieren und markieren des Peilpunktes auf der unteren Sohle,
–
Ablesen der Schnurlänge l und
–
Einmessen der Entfernung su vom Peilpunkt zum Wandfuß.
Die Meßwerte und die zugehörigen Rechenwerte für jedes Meßprofil werden
zweckmäßigerweise in ein Meß- und Auswerteprotokoll eingetragen (Abb. 8).
Die Wandhöhe h errechnet sich aus der Formel
h = 0,707 · l
(2)
Wandhöhe
h in m
Schnurlänge
l in m
Das Vorspringen der unteren Bruchwandkante wird berechnet aus:
(3)
b = h – su
Fußvorsprung
b in m
Wandhöhe
h in m
Abstand
su in m
Der Neigungswinkel der Bruchwand wird wie beim Lotmeßverfahren zeichnerisch oder
rechnerisch ermittelt.
3.2.4 Zeichnen des Grundrisses und der Schnitte
Grundriß und Schnitte aus den Werten des Dreieckmeßverfahrens werden in gleicher
Weise wie beim Lotmeßverfahren gezeichnet.
3.3
Vermessung mit Handgefällmesser
Voraussetzung für die nachfolgend beschriebene Vermessung ist eine annähernd
horizontal verlaufende Bruchsohle.
3.3.1 Beschreibung des Gerätes
Der Handgefällmesser ist ein Gerät zur Durchführung einfacher Vermessungen, wie z.B.
Bestimmung der Höhen von Bruchwänden und Überprüfung der Neigung von Bohrlöchern.
Das Gerät besteht im wesentlichen aus einem kompakten Fernrohr, in dessen Bildebene
ein freischwingender Teilkreis mit Neugrad-, Altgrad-, Prozent- und Reduktionsteilung
angeordnet ist (Abb. 9).
Okulareinblick links
Abb. 9:
Okulareinblick rechts
Handgefällmesser NECLI
3.3.2 Bestimmung der Wandhöhe
Zunächst soll die Wandhöhe ermittelt werden. Hierzu visiert man von der Sohle aus die
obere Bruchwandkante an. Im linken Okulareinblick wird eine Steigung P2 in Prozent für die
obere Bruchwandkante abgelesen, der zugehörige Standpunkt auf der Sohle wird als Punkt
P2 markiert.
Eine Meßbasis sH erhält man, indem man vom Punkt P2 aus senkrecht zur Bruchwand eine
Strecke zurückmißt, damit ergibt sich ein Standpunkt P1. Von dem aus wird die Steigung P1
in Prozent an der oberen Bruchwandkante abgelesen (Abb. 10).
Abb. 10:
Ermittlung der Wandhöhe mit Handgefällmesser
Die Wandhöhe (auf Augenhöhe bezogen) errechnet sich dann aus folgender Gleichung:
(4)
rechn. Wandhöhe hN in m
Meßbasis
sH in m
Steigung
P1, P2 in %
Wird als Meßbasis sH immer 10 m gewählt und P2 immer 100 % Steigung bestimmt, so
vereinfacht sich Glg. (4) zu:
(5)
Steigung
P1 in %
Beispiel:
sH = 10 m; P1 = 60 %; P2 = 100 %
Die tatsächliche Wandhöhe erhält man, wenn zu der errechneten Wandhöhe hN die
Augenhöhe hA addiert wird.
(6)
h = hN + hA
Wandhöhe
h in m
Augenhöhe
hA in m
Im Beispiel ergibt sich für eine Augenhöhe von 1,6 m die Wandhöhe zu:
h = hN + hA = 15,0 m + 1,6 m = 16,6 m
Die Augenhöhe braucht nicht berücksichtigt zu werden, wenn man einen Fluchtstab auf der
oberen Bruchwandkante in Augenhöhe anvisiert.
Aus der Umwandlung der Gleichung (4) ergeben sich einige Beziehungen, die zum
schnellen und einfachen Bestimmen der Wandhöhe geeignet sind.
Es werden Punkte auf der unteren Sohle aufgesucht, bei denen der Handgefällmesser
bestimmte Prozentzahlen (z.B. 80, 100, 120 oder 150 %) beim Anpeilen der oberen
Bruchwandkante anzeigt. Jeweils zu zwei zusammengehörigen Prozentpaaren wird der
Abstand der Standpunkte (Meßbasis sH in m) gemessen. Die Höhe ergibt sich dann aus
den Gleichungen:
(7)
h = sH · 4 + hA
bei 80 % und 100 %
Wandhöhe
h in m
Meßbasis
sH in m
Augenhöhe
hA in m
(8)
h = sH · 6 + h A
bei 100 % und 120 % bzw. 120 % und 150 %
Augenhöhe
hA in m
Wandhöhe
h in m
Meßbasis
sH in m
3.3.3 Vermessung der Bruchwand von der unteren Sohle aus
Der Einsatz des Handgefällmessers zum Zeichnen eines Grundrisses und mehrerer
Schnitte eines Wandbereichs ist ebenfalls möglich, dies erfordert jedoch sorgfältige und
genaue Vorbereitung.
Die Vermessung kann beispielsweise von zwei Standlinien aus erfolgen, die parallel
zueinander im Abstand sH (Meßbasis) verlaufen. Dieses Verfahren wird im folgenden
beschrieben (Abb. 11).
Abb. 11:
Grundriß-Vermessung mit dem Handgefällmesser
3.3.3.1 Durchführung und Auswertung der Messung
–
Markierung der Meßprofile an der oberen Bruchwandkante,
–
zwei Standlinien parallel zur Wand auf der unteren Sohle einrichten:
Die erste Linie ungefähr im Abstand der Wandhöhe (Standlinie P2),
die zweite Linie im Abstand 10,0 m zurück (Standlinie P1).
–
Auf beiden Linien die Meßpunkte so markieren, daß die Blickrichtung senkrecht zur
Wand erfolgt und
–
Messen der Steigungen P2 und P1 sowie der Entfernungen P2-Wandfuß (su) in den
markierten Profilen.
Aus den gemessenen Werten
su, P1, P2,
sowie den Festwerten
sH , h A
werden die gesuchten Größen
hN, h, b und β
berechnet (siehe Abb. 12).
Abb. 12:
Profilmessung mit dem Handgefällmesser von der unteren Sohle aus
Die Wandhöhe wird aus den Gleichungen (4) und (6) wie im vorherigen Abschnitt
errechnet. Der Wert b für das Vorspringen des Wandfußes ergibt sich aus Glg. (9):
(9)
Fußvorsprung
b in m
Abstand
su in m
Steigung
P2 in %
Der Wandneigungswinkel β ergibt sich wie zuvor aus Glg. (1).
3.3.3.2 Zeichnen des Grundrisses:
Aus den gemessenen und errechneten Werten wird der Grundriß wie folgt gezeichnet
(vgl. Abb. 11):
–
Zeichnen der Standlinie P2 (beliebig),
–
Markierung der Meßpunkte auf der Standlinie,
–
Abtragen der Abstände su und b auf einer Hilfslinie rechtwinklig zur Standlinie,
–
Die Verbindung der Endpunkte su ergibt den Verlauf des Wandfußes,
–
Die Verbindung der Endpunkte b ergibt die obere Bruchwandkante und
–
Einzeichnen der Bohrlochreihe mit der gewählten Vorgabe.
3.3.3.3 Zeichnen der Schnitte
Die Schnitte werden wie bei den anderen Verfahren aus den errechneten Werten h, b und
β gezeichnet.
Wenn die Wandneigung zeichnerisch ermittelt werden soll, wird der Schnitt aus h und b
gezeichnet und die Wandneigung β aus der Zeichnung abgegriffen.
Das Bohrloch wird mit der gewünschten Neigung und Vorgabe eingezeichnet.
Abb. 13:
Meß- und Auswerteprotokoll Handgefällmesser
Einsatz auf der unteren Sohle
Festwerte: hA = 1,6 m; sH = 10,0 m
Meßwerte
Rechenwerte
tan β
Wandneigung
Schnitt Steigung Steigung
P1
P2
Abstand
P2-Wandfuß
rechn.
Wandhöhe
Wandhöhe
Wandfußvorsprung
Nr.
l
su
hN
h
b
β
%
%
m
m
m
m
°
1
57
92
11,35
14,98
16,58
4,93
3,363
73,5
2
58
94
11,20
15,14
16,74
4,91
3,409
73,5
3.3.4 Vermessung der Bruchwand von der oberen Sohle aus
Mit dem Handgefällmesser kann die Bruchwand auch von der oberen Sohle aus
vermessen werden. Die Vorgehensweise ähnelt dem Dreieckmeßverfahren, jedoch kann
die untere Sohle in beliebigen Winkeln angepeilt werden. Dies kann bei schmalen Sohlen
vorteilhaft sein (Abb. 14).
Zusätzlich zum Winkel α muß die schräge Entfernung (l) von der oberen Bruchkante zum
Peilpunkt sowie der Abstand su vom Peilpunkt zum Wandfuß gemessen werden.
Zum Messen der Schnurlänge l wird ein Maßband an einer Latte befestigt, deren Spitze an
die obere Bruchwandkante angelegt wird. Diese wird von einer Standlinie aus
eingemessen.
Abb. 14:
Vermessung mit dem Handgefällmesser von der oberen Sohle aus
Abb. 15:
Bruchwandvermessung mit dem Handgefällmesser von der oberen
Sohle aus (Darstellung im Grundriß)
3.3.4.1 Durchführung und Auswertung der Messung
–
Standlinie und Schnitte festlegen,
–
Einmessen der oberen Bruchwandkante (Werte so) von der Standlinie aus,
–
Lattenspitze auf obere Bruchwandkante ausrichten und horizontieren,
–
Über die Lattenspitze Peilpunkt auf der unteren Sohle anvisieren und markieren,
–
Bei allen Messungen auf senkrechtes Ausrichten zur Standlinie achten (Abb. 15),
–
Neigungswinkel αdes Handgefällmessers notieren,
–
Schnurlänge Lattenspitze – Peilpunkt (l) notieren und
–
Abstand Peilpunkt – Wandfuß (su) messen.
Aus den gemessenen Werten α, l und su werden die gesuchten Größen Wandhöhe (h) und
Fußvorsprung (b) rechnerisch ermittelt:
Wandhöhe h:
h = l · sin α
(10)
Hilfsgröße
s in m
Schnurlänge
l in m
Winkel
α in °
Hilfsgröße s
s = l · cos α
(11)
Fußvorsprung
b in m
Hilfsgröße
s in m
Abstand
su in m
Fußvorsprung b
(12)
b = s – su
Wandhöhe
h in m
Schnurlänge
l in m
Winkel
α in °
Zur Vermessung und Berechnung sollte ein Meß- und Auswerteprotokoll (Abb. 16)
verwendet werden.
Abb. 16:
Meß- und Auswerteprotokoll Handgefällmesser
Einsatz auf der oberen Sohle
Meßwerte
Rechenwerte
Schnitt Standlinie Peilwinkel
Bruchwandkante
Schnur- Abstand
sin α
länge
PeilpunktWandfuß
Wand- cos α Hilfs- Wandfuß- tan β
größe vorsprung
höhe
Wandneigung
so
α
l
su
h
s
b
β
m
°
m
m
m
m
m
°
1
3,50
46
24,70
14,10
0,719 17,76
0,695 17,17 3,07
5,785 80
2
3,60
50
23,10
10,50
0,766 17,70
0,643 14,85 4,35
4,069 76
Nr.
3.3.4.2 Zeichnen des Grundrisses und der Schnitte
Die zeichnerische Darstellung der Bruchwand im Grundriß und in den einzelnen Schnitten
erfolgt in gleicher Weise wie beim Dreieckmeßverfahren (siehe Abschnitt 3.2.4).
3.4
Grundsätzliche Hinweise für die Durchführung von
Wandvermessungen
Beim Anpeilen der Bruchwand und beim Messen der söhligen Entfernungen ist unbedingt
auf senkrechte Stellung zur Wand zu achten, da das Meßergebnis sonst fehlerhaft wird
(Abb. 17).
Abb. 17:
Falsche Ermittlung des Wandfußvorsprungs durch schräges Anpeilen
Bei nicht senkrechter Ausrichtung zur Bruchwand wird das Vorspringen des Wandfußes (b)
zu groß (b') ermittelt, so daß sich ein flacheres Profil als das tatsächliche Profil ergibt.
Dieser Fehler wächst mit zunehmendem Horizontalwinkel γ und beträgt z.B. bei 30°
Abweichung bereits 15 % für den Fußvorsprung.
4
Vermessung mit Theodolit und elektronischen Meßgeräten
4.1
Vermessung mit TachymeterTheodolit
Beim selbstreduzierenden Tachymeter-Theodolit (Reduktionstachymeter, Abb. 18) weist
das Sehfeld – abhängig von der Neigung des Fernrohres – gekrümmt verlaufende
Distanzlinien auf. Mit Hilfe dieser Distanzlinien lassen sich Horizontalentfernungen und
Höhenunterschiede ablesen (Abb. 19).
Abb. 18:
Reduktions-Tachymeter
Abb. 19:
Beispiel für die Meßlattenablesung
Auf der unteren Sohle wird senkrecht oder parallel zur Bruchwand eine Meßbasis AB
festgelegt, auf die die horizontalen Richtungswinkel der Meßpunkte bezogen werden
(Abb. 20).
Abb. 20:
Grundriß
Der Theodolit wird mittels Stativ über dem Punkt A, dessen Entfernung zur Bruchwand
etwa der Wandhöhe entsprechen sollte, aufgestellt, zentriert und horizontiert.
Zum Messen von Horizontalentfernungen und Höhenunterschieden wird eine
Tachymeterlatte (s. Abb. 20) benutzt.
Mit dem Theodolit und der zugehörigen Tachymeterlatte können Horizontalentfernungen
und Höhenunterschiede, bezogen auf den Instrumentenaufstellpunkt, gemessen und
unmittelbar abgelesen werden.
Durch Abtragen der Richtungswinkel γ und der ermittelten horizontalen Entfernungen kann
im Grundriß die obere und untere Bruchwandkante maßstäblich dargestellt werden.
Aus dieser Zeichnung läßt sich das Vorspringen der unteren gegen die obere
Bruchwandkante in den gewünschten Schnitten abgreifen.
Durch Interpolation der Höhenwerte der oberen und unteren Bruchwandpunkte können
dann unter Verwendung des Grundrisses auch die gewünschten Schnitte gezeichnet
werden.
4.2
Vermessung mit Laser-Theodolit
Der Laser-Theodolit (Abb. 21) mißt die Laufzeiten eines gepulsten Laserstrahles nach
Reflektion von der Bruchwand und errechnet daraus die Distanz. Gleichzeitig werden die
zugehörigen Vertikalwinkel und – je nach System – auch die Horizontalwinkel gemessen.
Die gemessenen Werte werden direkt angezeigt und gespeichert. Die gespeicherten Daten
können direkt abgerufen oder über kompatible Schnittstellen von einem Rechner
weiterverarbeitet werden.
Abb. 21:
Laser-Theodolit
Je nach Breite der Bruchwand ist vor der Vermessung zu entscheiden, ob ein
Instrumentenstandort genügt oder mehrere Standorte notwendig sind.
Beim schrägen Anpeilen der Bruchwand ergeben sich Fehler beim Ermitteln des
Wandvorsprungs (vgl. Abschn. 3.4).
Die Abweichung von der Senkrechten sollte deshalb weniger als 15° betragen (bei 15°
Abweichung ergibt sich ein um 3,5 % zu groß ermittelter Wandvorsprung).
Durch vergrößerten Abstand des Instrumentenaufstellpunktes vor der Wand kann ohne
zusätzlichen Fehler ein größerer Wandbereich vermessen werden.
Bei 100 m Abstand vom Wandfuß kann mit ausreichender Genauigkeit ein ca. 50 m breiter
Wandbereich von einem Standpunkt aus vermessen werden.
Nur wenn eine zugehörige Software in der Lage ist, schräge Profile in senkrechte Profile
umzurechnen, können von einem Standpunkt aus breitere Wandabschnitte vermessen
werden.
Da die zu messenden Profile sinnvollerweise zu den Bohrlöchern gehören sollten, muß die
Lage der Bohrlöcher an der oberen Bruchkante markiert werden.
Es ist schwierig, mit dem Laserstrahl die obere Wandkante genau zu treffen. Ein auf der
Bruchwand postierter Helfer, der eine Stange mit darauf montierter Peilfläche (z.B. eine
Scheibe mit 30 cm Durchmesser) im Bereich der Bohrlöcher an der Bruchwandkante
auflegt, erleichtert das Einmessen der Wandkante.
Das Instrument wird auf dem Punkt A aufgestellt und horizontal ausgerichtet (horizontiert).
Ungefähr parallel zur Bruchwand wird eine Meßbasis zur Orientierung der Richtungswinkel
markiert (Abb. 22).
Abb. 22:
Horizontalwinkelmessung mit dem Theodolit
Die Messung eines Profils beginnt an dem markierten Punkt der oberen Bruchwandkante
(1). Dann werden ohne Veränderung des Richtungswinkels beliebig viele Punkte bis hin
zum Wandfuß eingemessen (Abb. 23).
Abb. 23:
Meßwerte α, ∆h, l und s, ermittelt mit dem Laser-Theodolit
(schematisch}
4.2.2 Auswertung der Meßergebnisse
Folgende Meßgrößen werden zu jedem Meßpunkt angezeigt bzw. gespeichert:
schräge Entfernung
l
vom Instrument zum Meßpunkt
horizontale Entfernung
S
vom Instrument zum Meßpunkt
Höhenunterschied
∆h
zwischen Instrument und Meßpunkt
Horizontalwinkel
γ
zwischen Meßbasis und Meßpunkt
(vgl. Abb. 23)
Höhenwinkel
α
zwischen Instrumentenachse und Meßpunkt
Mit den gespeicherten Daten können Grundrisse, Schnitte oder Wandneigungen manuell
ausgewertet oder, je nach Software, automatisch ausgedruckt werden.
Ein Beispiel für die Vermessung eines Wandprofils mit dem Laser-Theodoliten und ein
zugehöriges Meßprotokoll zeigt Abb. 24.
Abb. 24:
Meßprotokoll Laser-Theodolit
Standpunkt
Richtungs- Schnitt MeßWinkel
punkt
söhlige
Entfernung
Höhenunterschied
Wandhöhe
Nr.
°
Nr.
Nr.
m
m
m
1
77,5
1
1
85,62
20,58
2
84,21
19,2
3
82,3
11,15
4
82,95
6,82
5
81,64
1,2
6
78,3
-2,25
Bemerkungen
obere Kante
22,83
Wandfuß
2
Das zugehörige Profil zeigt Abb. 25 (PC-Ausdruck).
Abb. 25:
Mit Laser-Theodolit vermessenes Bruchwandprofil
Wenn keine rechnerunterstützte Darstellung erfolgen kann, wird folgende Vorgehensweise
der Auswertung empfohlen (Abb. 26):
–
Instrumentenhorizont waagerecht einzeichnen,
–
die söhligen Entfernungen der Meßpunkte auf dieser Nullinie markieren.
–
die zugehörigen Höhenunterschiede senkrecht dazu abtragen
(Vorzeichen beachten!
+ nach oben, – nach unten),
–
Verbindung der Endpunkte ergibt den Wandverlauf,
–
Bohrloch mit der beabsichtigten Bohrlochneigung und oberen Vorgabe einzeichnen.
Die tatsächlichen Vorgaben, z.B. im Bereich von Wandausbrüchen, können der Zeichnung
entnommen werden.
Abb. 26:
Manuelle Auswertung einer Wandvermessung mit Laser-Theodolit
5
Berechnung des Ausbruchvolumens und der Lademengen
5.1
Allgemeines
Für die sichere Ausführung von Sprengarbeiten ist die Ermittlung der richtigen Lademenge
von entscheidender Bedeutung. Man benutzt hierfür sogenannte klassische Formeln, die
durch diverse Einzelfaktoren ergänzt wurden (z.B. Ladungsfaktor, Verdämmungsfaktor,
Gesteinswiderstandsfaktor, Strukturfaktor, Verspannungsfaktor, Arbeitsfaktor des
Sprengstoffes, …). Da sämtliche Faktoren Erfahrungswerten zugrundeliegen und
unterschiedliche Werte annehmen können, ist die Berechnung mit Unsicherheiten
verbunden.
In der Praxis hat sich für Sprengungen im Steinbruch bei einer freien Wandfläche eine
Faustformel als zutreffend erwiesen. Die Gesamtlademenge L ergibt sich zu:
L = VA · q
(13)
Lademenge
L in kg
Ausbruchvolumen
VA in m3
spezifischer Sprengstoffbedarf
q in kg/m3
Um das Ausbruchsvolumen VA zu berechnen, ist vorher die genaue Vermessung des zu
sprengenden Bruchwandabschnittes erforderlich. Der spezifische Sprengstoffbedarf q liegt
bei gleichen Gesteinsbedingungen in etwa fest. Diese betrieblichen Erfahrungswerte sind
u.a. von der Lagerstätte und dem gewünschten Zerkleinerungsgrad (s. Abb. 27) abhängig.
Die Tabellenwerte können im Einzelfall sowohl unter- als auch überschritten werden. Der
spezifische Sprengstoffbedarf q ist die Sprengstoffmenge, die erforderlich ist, um 1 m 3
Gestein aus dem Gebirgsverband zu lösen.
Gestein
spez. Sprengstoffbedarf
[kg/m3]
Kalkstein, leicht löslich
Kalkstein, dickbankig
Grauwacke
Basalt
Diabas, Gabbro
Sandstein
Granit
0,10 – 0,20
0,20 – 0,35
0,22 – 0,35
0,25 – 0,40
0,30 – 0,48
0,20 – 0,32
0,35 – 0,45
Abb. 27:
5.2
Spezifischer Sprengstoffbedarf q [kg/m3] aus betrieblichen
Erfahrungswerten
Vereinfachtes Verfahren der Lademengenberechnung
Das nachfolgend aufgeführte Verfahren kann nur angewendet werden unter den
Voraussetzungen, daß
–
annähernd gleiche Vorgaben
–
annähernd gleiche Bohrlochabstände und
–
annähernd gleiche Wandhöhen
innerhalb einer Sprenganlage vorhanden sind.
Als Ausbruchvolumen VA bezeichnet man das aus dem Gebirgsverband
herauszusprengende Gestein, das nach der Sprengung als Haufwerk weggeladen werden
kann.
Das Ausbruchvolumen VA ist das Produkt aus Ausbruchfläche A und Wandhöhe h:
VA = A · h
(14)
Ausbruchvolumen VA in m3
Ausbruchfläche
A in m2
Wandhöhe
h in m
Im allgemeinen wird unterstellt, daß die Eckbohrlöcher das Gestein unter einem Winkel von
45° heraussprengen (s. Abb. 28). Die Ausbruchfläche hat dann die Form eines Trapezes
(s. Abb. 29).
Abb. 28:
Ausbruchvolumen
Abb. 29:
Ausbruchfläche
Dabei muß man von der mittleren Vorgabe vm ausgehen, die sich aus der oberen Vorgabe
vo und der unteren Vorgabe vu ermitteln läßt (s. Abb. 30).
Abb. 30:
Mittlere Vorgabe
(15)
mittlere Vorgabe vm in m
obere Vorgabe
vo in m
untere Vorgabe vu in m
Bei gleichen Bohrlochabständen a, einer festen Zahl von Bohrlöchern n und der mittleren
Vorgabe vm beträgt die Ausbruchfläche A:
A = vm · n · a
Ausbruchfläche
mittlere Vorgabe
Bohrlochanzahl
Bohrlochabstand
(16)
A in m2
vm in m
n
a in m
Die beiden gleichschenkligen dreieckförmigen Ausbruchflächen des ersten und des letzten
Bohrloches entsprechen zusammengefaßt der Ausbruchfläche eines innerhalb der Serie
stehenden Bohrloches. Deshalb ist die Zahl der Bohrlöcher gleich der Zahl der Abstände.
Das Ausbruchvolumen ergibt sich somit zu
VA = vm · n · a · h
(17)
Bohrlochabstand a in m
Bohrlochanzahl n
Wandhöhe
h in m
Hinweis: Bei der Berechnung der Ausbruchfläche kann sowohl mit der scheinbaren oder
söhligen Vorgabe und der Wandhöhe als auch mit der wahren oder
sprengtechnischen Vorgabe (kürzester Abstand zwischen Laderaum und freier
Fläche) und der Bohrlochlänge ohne Unterbohrung gerechnet werden.
Nach der Ermittlung der Gesamtlademenge erhält man die Lademenge pro Bohrloch,
indem die Gesamtlademenge durch die Anzahl der Bohrlöcher dividiert wird (Glg. 18):
LB = L / n
(18)
Lademenge pro Bohrloch LB in kg
5.3
Gesamtlademenge
L in kg
Bohrlochanzahl
n
Volumen- und Lademengenberechnung für jedes einzelne
Bohrloch
Ändern sich bei der Bohranlage die Ausgangsparameter in der Art, daß
–
unterschiedliche Vorgaben
–
unterschiedliche Wandhöhen
–
unterschiedliche Bohrlochabstände
vorliegen, ist die Berechnung für jedes Bohrloch separat durchzuführen. Hierbei muß
jedem Bohrloch ein Gesteinskörper zugeordnet werden, der sich aus der Ausbruchsfläche
des einzelnen Bohrloches und der zugehörigen Wandhöhe errechnet. Die Ausbruchfläche
wird durch die mittlere Vorgabe vm (Abb. 30) und die Einflußbreite E (Abb. 31) bestimmt.
Abb. 31:
Darstellung der Einflußbreite am Beispiel einer Sprengung mit 5
Bohrlöchern
Die Einflußbreite ist die Summe der halben Bohrlochabstände zu den benachbarten
Bohrlöchern. Für die Randbohrlöcher wird in Richtung zum benachbarten Bohrloch der
halbe Bohrlochabstand, zur anderen Seite die mittlere Vorgabe eingesetzt:
(19)
Einflußbreite
E in m
Bohrlochabstand a in m
Bohrlochnummer i
i = 2,3,…, n-1
mit E1 = ½ · (Vm1 + a1)
und En = ½ · (an + Vmn)
Das Ausbruchvolumen pro Bohrloch ergibt sich zu:
(20)
VAi = vmi · Ei · hi
Ausbruchvolumen VA in m
Einflußbreite
E in m
Wandhöhe
h in m
Bohrlochnummer i
Die Lademenge pro Bohrloch erhält man, indem das Ausbruchvolumen mit dem
spezifischen Sprengstoffbedarf multipliziert wird:
Li = VAi · q
(21)
Lademenge
L in kg
Ausbruchvolumen
VA in m3
spez. Sprengstoffbed.
q in kg/m3
Bohrlochnummer
i
Das gesamte Ausbruchvolumen und die Gesamtsprengstofflademenge lassen sich durch
das Aufsummieren der Einzelvolumina und Lademengen ermitteln.
(22)
Bohrlochanzahl
n
Bohrlochnummer i
(23)
Gesamtlademenge
Lges in kg
Lademenge je Bohrloch Li in kg
Bohrlochanzahl
n
Bohrlochnummer
i
Im folgenden Beispiel wird die Lademengenberechnung für jedes einzelne Bohrloch an fünf
Profilen in tabellarischer Form durchgerechnet.
Mit den Werten in Abb. 32 und 33 ergeben sich z.B. folgende Rechengänge:
Die Einflußbreite des ersten Bohrlochs beträgt:
Die Einflußbreite des Bohrlochs 4 beträgt:
Die Einflußbreite des letzten Bohrlochs beträgt:
Die Ausbruchfläche des vierten Bohrlochs beträgt:
A4 = 3,25 m x 3,55 m = 11,55 m2
Das Ausbruchsvolumen des vierten Bohrlochs beträgt:
VA4 = 11,55 m2 x 22,60 m = 261,0 m3
Die Lademenge des vierten Bohrlochs beträgt:
L4 = 261,0 m3 x 0,22 kg/m3 = 57,5 kg
Um mögliche Rechenfehler erkennen zu können, sollte die tabellarische Berechnung der
Lademengen mit einer Rechenprobe kontrolliert werden (Abb. 33):
Abb. 32:
Profile und Grundriß zur Lademengenberechnung
Muster einer Ausbruchvolumen- und Lademengenberechnung
Abb. 33:
Rechenprobe 1:
Zunächst werden die durchschnittliche mittlere Vorgabe und die durchschnittliche
Wandhöhe für alle Bohrlöcher in der angegebenen Weise errechnet. Dann werden die
Einflußbreiten addiert. Das Produkt dieser drei Werte muß mit der Summe der Massen der
Einzelbohrlöcher in etwa übereinstimmen.
Beispiel 1:
VA = vm · E · h
VA = 3,42 m · 15,9 m · 22,04 m = 1199 m3
Rechenprobe 2:
Die Lademengen der einzelnen Bohrlöcher werden addiert. Dividiert man diesen Wert
durch das gesamte Ausbruchvolumen, stellt das Ergebnis den wirklichen Sprengstoffbedarf
dar. Da nur ganze Patronen verwendet werden, kann er geringfügig vom angenommenen
Wert abweichen.
Beispiel 2:
5.4
Verteilung der Ladung im Bohrloch
5.4.1 Einsatz von patroniertem Sprengstoff
Die Anzahl der Patronen pro Bohrloch errechnet sich, indem die Bohrlochlademenge durch
das Patronengewicht LPatrone geteilt wird:
Z i = L i / Lp
(24)
Patronenanzahl
z
Lademenge
L in kg
Bohrlochnummer i
Patronengewicht Lp in kg
Zur Kontrolle ist zu überprüfen, ob die Patronen im Bohrloch untergebracht werden können.
Hierbei ist von der Bohrlochlänge die Endbesatzlänge abzuziehen, die verbleibende
Bohrlochlänge ist durch die Einzelpatronenlänge zu teilen.
Bei der Berechnung der Patronenzahl im Bohrloch ist zu beachten, daß die Patronen beim
Laden im freien Fall gestaucht werden. Gestauchte Patronenlängen aus Erfahrungswerten
ergeben sich aus Anhang A3
5.4.2 Einsatz von losem Sprengstoff
Beim Einsatz von losem Sprengstoff muß ermittelt werden, wieviel Sprengstoff das
Bohrloch aufnehmen kann. Das Bohrlochvolumen errechnet sich zu:
(25)
Bohrlochvolumen
VB in l
Bohrlochdurchmesser
d in dm
Bohrlochlänge
IB in dm
Für einen Meter Bohrlochlänge (1 m = 10 dm) erhält man das Bohrlochvolumen pro
laufendem Bohrmeter.
(26)
Bohrlochvolumen je m
VB, 1m in l/m
Bohrlochdurchmesser
d in dm
Beispielsweise beträgt das Volumen eines Bohrloches mit dem Durchmesser von 80 mm
d = 80 mm = 8 cm = 0,8 dm
In 1 m Bohrlochlänge können also 5,03 l loser Sprengstoff eingebracht werden.
Für losen ANC-Sprengstoff liegt das spezifische Gewicht z.B. bei 0,9 kg/dm3, d.h. pro
laufendem Bohrmeter können in obigem Beispiel 4,52 kg Sprengstoff eingebracht werden.
6
Herstellen und Kontrollieren der Bohrlöcher
6.1
Herstellen der Bohrlöcher
Ein sorgfältiges Einrichten der Bohrmaschine ist Voraussetzung für ein einwandfreies
Sprengergebnis.
Zunächst muß die Maschine waagerecht aufgestellt und die Lafette senkrecht auf die
Bruchwand ausgerichtet werden, damit die Bohrlöcher nicht von der beabsichtigten
Richtung abweichen (Abb. 34).
Abb. 34:
Bohrlochgerechtes Aufstellen der Maschine
Fehlerhafte Bohrlöcher in der Bohrlochebene haben zur Folge:
–
Schleudergefahr durch geballte Ladung bei zusammenlaufenden Bohrlöchern,
–
stehenbleibende Zehen durch auseinanderlaufende Bohrlöcher.
Die Lafette der Bohrmaschine muß auf den erforderlichen Neigungswinkel ausgerichtet
werden. Ein einmaliges Einrichten zu Beginn der Bohrarbeiten genügt nicht, die Neigung
der Lafette kann sich durch die Erschütterungen der Maschine ändern. Daher muß die
Bohrmaschine nach einigen Bohrmetern nachgerichtet werden (Abb. 35).
Abb. 35:
Nach vorn (links) bzw. nach hinten (rechts) verlaufendes Bohrloch
Fehler in der Einstellung des Neigungswinkels haben zur Folge:
–
Schleudergefahr bei zu flacher Bohrlochneigung,
–
Stehenbleiben des Wandfußes,
–
Nichtwerfen der Vorgabe durch zu steiles Ausrichten.
Weitere Ursachen für Abweichungen des Bohrloches von der gewünschten Richtung
können sich ergeben durch:
–
Verlaufen des Bohrlochs durch die Schichtung des Gesteins bzw. durch Höhlen und
Klüfte
–
Unterschiedliche Bohrgenauigkeiten bei verschiedenen Bohrverfahren und
Maschinenparametern.
Unregelmäßigkeiten beim Bohren sind in der Bohrkladde festzuhalten.
6.2
Kontrolle des Bohrlochverlaufs
Um Gefahren durch Steinflug oder nicht vollständiges Werfen der Vorgabe zu vermeiden,
sind die Bohrlöcher vor dem Besetzen unbedingt zu kontrollieren.
Der freie Durchgang muß gesichert sein, Abweichungen von der beabsichtigten Richtung
und Tiefe müssen rechtzeitig erkannt werden, um die Lademengenberechnung
gegebenenfalls den geänderten Bedingungen anzupassen.
6.2.1 Einfache Hilfsmittel
Mittels Taschenlampe im Bohrloch kann auf einfache Weise ein Verlaufen der Bohrlöcher
festgestellt werden (Abb. 36).
Wandert die Lichtquelle beim Herablassen aus dem Gesichtsfeld, liegt eine Abweichung
vor, die den Bohrlochdurchmesser übersteigt.
Abb. 36:
Kontrolle des Bohrlochs mit einer Taschenlampe
Durch Ausleuchten des Bohrlochs (z.B. Spiegel oder Handscheinwerfer) können der freie
Durchgang und mögliches Verlaufen überprüft werden.
Diese einfachen Verfahren sind auf den trockenen Teil von Bohrlöchern beschränkt.
Mit dem Handgefällmesser kann die Bohrlochneigung gemessen werden (Abb. 37), die
Tiefe wird mit dem Bandmaß überprüft.
Abb. 37:
Kontrolle der Bohrlochneigung
Wenn mit der Taschenlampe der Verlauf des Bohrlochs nicht bis ins Bohrlochtiefste
ermittelt werden kann, müssen andere Verfahren angewandt werden.
6.2.2 Vermessung des Bohrlochverlaufs
Richtungsbezogene Bohrlochmessungen können nur mit aufwendigen
Bohrlochvermessungssystemen durchgeführt werden.
Mit einem Stangensatz wird ein Meßkopf (Sonde) ins Bohrloch herabgelassen. Über eine
elektronische Speichereinheit wird der tatsächliche Bohrlochverlauf registriert (Abb. 38).
Abb. 38:
Bohrlochvermessungssystem mit Stangensatz
Mit Hilfe einer "Software", welche die gemessenen Neigungswinkel, Sondentiefen und
Abweichungen berücksichtigt, kann jedes Bohrloch zeichnerisch dargestellt werden
(Abb. 39 + 40).
Die Daten können mit einer Laser-Wandvermessung kombiniert werden.
Abb. 39:
Tatsächlicher und geplanter Verlauf von Bohrlöchern in der Ansicht
und im Grundriß
Abb. 40:
Grafische und tabellarische Darstellung von Bohrlochverlauf und
Vorgaben
Mit Hilfe eines Rechners können Neigungswinkel, Tiefen und Abweichungen vom
geplanten Verlauf ausgewertet und dargestellt werden.
Durch die Bohrlochvermessung kann die Verteilung des Sprengstoffs den tatsächlichen
Vorgaben angepaßt werden.
6.2.3 Fußvorgabe – Meßsysteme
Die Vorgabe am Wandfuß kann mit elektronischen/elektromagnetischen Meßsystemen
(z.B. DIADEME) direkt gemessen werden.
Das System besteht aus einem Sender, der an die Bruchwand angehalten wird, und einem
Empfänger, der sich im Bohrloch befindet. Der Abstand zwischen Sender und Empfänger
wird direkt angezeigt (Abb. 41).
Abb. 41:
7
Direkte Messung der Fußvorgabe
Dokumentation
Gemäß §§ 46 und 47 der Unfallverhütungsvorschrift "Sprengarbeiten" (VBG 46) sind
Großbohrlochsprengungen zu dokumentieren und der Berufsgenossenschaft anzuzeigen.
Folgende Planungs-, Vermessungs- und Berechnungsunterlagen sind vorzuweisen:
1. Ein Protokoll (Abb. 43), aus dem Zahl, Länge und Durchmesser der Bohrlöcher
hervorgehen, in der die Sprengstoffmenge angegeben ist und der Zeitpunkt des
Ladebeginns und der Sprengung benannt wird.
2. Eine maßstäbliche Zeichnung, bestehend aus Grundriß und Schnitten
(vgl. Abschnitt 4).
3. Eine Skizze der Zündanlage (Abb. 42).
Kurzzeitzünder
Sprengverzögerer
Abb. 42:
Beispiele für Zündanlagen
Sprengprotokoll Nr.
Datum: ........................................
Unternehmen: ......................................
Betrieb: ........................................
............................................................
Sohle: ........................................
Art der Sprengung: ........................................
Technische Daten
Vorgabe: .......................................... m
Wandhöhe (senkr.): ........................ m
Durchschn. Vorgabe: ....................... m
durchschn. Wandhöhe: ................... m
Bohrlochabstand: ............................. m
Bohrlochneigung: ............................. °
durchschn. Wandneigung: ...............°
Bemerkungen:
Eingesetzte Sprengmittel:
Fußladung:
kg
Oberladung:
kg
Sohllochladung:
kg
Gesamtmenge: ............................... kg
Haufwerk: ....................................... m3
spez. Sprengstoffbedarf: .......... kg/m3
Eingesetzte Zündmittel:
Sprengschnur:
Bez.:
Zylinder: Typ/Stufen
Länge:
m
Anzahl:
Stck.
Ladebeginn: am ...................................
um ............................ Uhr
Sprengung: am ...................................
um ............................ Uhr
Ort / Datum ......................................... / .....................
...........................................................
Verantwortlicher Leiter
Abb. 43:
Muster eines Sprengprotokolls
8
Anhang
A1
Winkelfunktionen
A 1 Winkelfunktionen
Winkel
(in Grad)
Sinus
Cosinus
Tangens
45.0
0.70711
0.70711
1.00000
45.0
45.5
0.71325
0.70091
1.01761
45.5
46.0
0.71934
0.69466
1.03553
46.0
46.5
0.72537
0.68835
1.05378
46.5
47.0
0.73135
0.68200
1.07237
47.0
47.5
0.73728
0.67559
1.09131
47.5
48.0
0.74314
0.66913
1.11061
48.0
48.5
0.74896
0.66262
1.13029
48.5
49.0
0.75471
0.65606
1.15037
49.0
49.5
0.76041
0.64945
1.17085
49.5
50.0
0.76604
0.64279
1.19175
50.0
50.5
0.77162
0.63608
1.21310
50.5
51.0
0.77715
0.62932
1.23490
51.0
51.5
0.78261
0.62251
1.25717
51.5
52.0
0.78801
0.61566
1.27994
52.0
52.5
0.79335
0.60876
1.30323
52.5
53.0
0.79864
0.60182
1.32704
53.0
53.5
0.80386
0.59482
1.35142
53.5
54.0
0.80902
0.58779
1.37638
54.0
54.5
0.81412
0.58070
1.40195
54.5
55.0
0.81915
0.57358
1.42815
55.0
55.5
0.82413
0.56641
1.45501
55.5
56.0
0.82904
0.55919
1.48256
56.0
56.5
0.83389
0.55194
1.51084
56.5
57.0
0.83867
0.54464
1.53986
57.0
57.5
0.84339
0.53730
1.56969
57.5
58.0
0.84805
0.52992
1.60033
58.0
58.5
0.85264
0.52250
1.63185
58.5
Winkel
Sinus
Cosinus
Tangens
Winkel
bzw. arctan
Winkel
Winkel
(in Grad)
Sinus
Cosinus
Tangens
59.0
0.85717
0.51504
1.66428
59.0
59.5
0.86163
0.50754
1.69766
59.5
60.0
0.86603
0.50000
1.73205
60.0
60.5
0.87036
0.49242
1.76749
60.5
61.0
0.87462
0.48481
1.80405
61.0
61.5
0.87882
0.47716
1.84177
61.5
62.0
0.88295
0.46947
1.88073
62.0
62.5
0.88701
0.46175
1.92098
62.5
63.0
0.89101
0.45399
1.96261
63.0
63.5
0.89493
0.44620
2.00569
63.5
64.0
0.89879
0.43837
2.05030
64.0
64.5
0.90259
0.43051
2.09654
64.5
65.0
0.90631
0.42262
2.14451
65.0
65.5
0.90996
0.41469
2.19430
65.5
66.0
0.91355
0.40674
2.24604
66.0
66.5
0.91706
0.39875
2.29984
66.5
67.0
0.92050
0.39073
2.35585
67.0
67.5
0.92388
0.38268
2.41421
67.5
67.5
0.92388
0.38268
2.41421
67.5
68.0
0.92718
0.37461
2.47509
68.0
68.5
093042
0.36650
2.53865
68.5
69.0
0.93358
0.35837
2.60509
69.0
69.5
0.93667
0.35021
2.67462
69.5
70.0
0.93969
0.34202
2.74748
70.0
70.5
0.94264
0.33381
2.82391
70.5
71.0
0.94552
0.32557
2.90421
71.0
71.5
0.94832
0.31730
2.98868
71.5
72.0
0.95106
0.30902
3.07768
72.0
72.5
0.95372
0.30071
3.17159
72.5
73.0
0.95630
0.29237
3.27085
73.0
73.5
0.95882
0.28402
3.37594
73.5
74.0
0.96126
0.27564
3.48741
74.0
74.5
0.96363
0.26724
3.60588
74.5
Winkel
Sinus
Cosinus
Tangens
Winkel
Winkel
Winkel
(in Grad)
Sinus
Cosinus
Tangens
Winkel
75.0
0.96593
0.25882
3.73205
75.0
75.5
0.96815
0.25038
3.86671
75.5
76.0
0.97030
0.24192
4.01078
76.0
76.5
0.97237
0.23345
4.16530
76.5
77.0
0.97437
0.22495
4.33148
77.0
77.5
0.97630
0.21644
4.51071
77.5
78.0
0.97815
0.20791
4.70463
78.0
78.5
0.97992
0.19937
4.91516
78.5
79.0
0.98163
0.19081
5.14455
79.0
79.5
0.98325
0.18224
5.39552
79.5
80.0
0.98481
0.17365
5.67128
80.0
80.5
0.98629
0.16505
5.97576
80.5
81.0
0.98769
0.15643
6.31375
81.0
81.5
0.98902
0.14781
6.69119
81.5
82.0
0.99027
0.13917
7.11537
82.0
82.5
0.99144
0.13053
7.59575
82.5
83.0
0.99255
0.12187
8.14435
83.0
83.5
0.99357
0.11320
8.77689
83.5
84.0
0.99452
0.10453
9.51436
84.0
84.5
0.99540
0.09585
10.38540
84.5
85.0
0.99619
0.08716
11.43005
85.0
85.5
0.99692
0.07846
12.70620
85.5
86.0
0.99756
0.06976
14.30067
86.0
86.5
0.99813
0.06105
16.34968
86.5
87.0
0.99863
0.0234
19.08114
87.0
87.5
0.99905
0.04362
22.90377
87.5
88.0
0.99939
0.03490
28.63625
88.0
88.5
0.99966
0.02618
38.18846
88.5
89.0
0.99985
0.01745
57.28996
89.0
89.5
0.99996
0.00873
114.58865
89.5
90.0
1.00000
0.00000
∞
90.0
Winkel
Sinus
Cosinus
Tangens
Winkel
A2
Muster zur tabellarischen Lademengenberechnung
Firma: ___________________
Verantwortlicher Leiter: ___________________
Großbohrlochsprengung Nr.____
Bohrlochneigung:__°
BohrlochNr. Länge
–
m
Abstand
m
Datum: _______
Bohrlochdurchmesser.__ mm
3
Spez. Sprengstoffbedarf:____ kg/m
Wand-
Mittlere
Ausbruch- Lade-
höhe
Vorgabe
volumen
m
m
m
3
Uhrzeit:______
Sprengstoffsorte
Zeitstufe
menge
kg
kg
kg
ms
Summen:
A3
Angaben über Sprengstoffe
Gebräuchliche Sprengpatronen für Großbohrlochsprengungen
Durchmesser
(mm)
Länge
(mm)
Gewicht
(g)
Dichte
(g/cm3)
Galatinöse Gesteinsprengstoffe
50
60
65
80
420
700
500
700
1250
3000
2500
5000
1,50
1,50
1,50
1,50
Nichtgalatinöse
Gesteinsprengstoffe
65
750
2500
1,00
Lademenge je Großbohrloch bei Verwendung von Sprengpatronen (aufgrund
praktischer Versuche)
Bohrloch
Inhalt in
Liter je m
Patronendurchmesser
Ungefähre
Sprengstoffaufnahme
je m Bohrloch
∅
(mm)
Fläche
(dm2)
1 m = 10 dm
(l/m)
(mm)
Galatinöse
Gesteinsprengstoffe
(kg/m)
64
76
80
85
93
100
113
150
0,322
0,454
0,503
0,567
0,679
0,785
1,003
1,767
3,22
4,54
5,03
5,67
6,79
7,85
10,03
17,67
50
60
65
65
80
80
80
120
4,0
5,6
6,2
7,0
8,4
9,7
12,4
21,9
Nichtgalatinöse
Gesteinsprengstoffe
(kg/m)
2,4
3,4
3,8
4,3
5,1
5,9
7,5
13,3
Ungefähre Patronenlänge im Bohrloch nach Laden im freien Fall (aufgrund
praktischer Versuche)
Sprengstoffart
Patronen
Ladesäulenlänge in cm
bei einem Bohrloch-∅ von
∅
mm
Länge
cm
Gew.
kg
60 mm
70 mm
80 mm
90 mm
100
mm
Galatinöse
GesteinSprengstoffe
50
65
80
42
50
70
1,25
2,50
5,00
35
–
–
30
–
–
–
40
–
–
35
60
–
30
50
Nichtgalatinöse
GesteinSprengstoffe
65
75
2,50
–
–
65
60
50
Lademenge je Bohrloch bei Verwendung von Sprengstoffen in loser Form
Bohrloch
©
Inhalt
in Liter je m
Pulverförmige
Sprengstoffe
mit der Dichte (kg/dm3)
Sprengschlämme
mit der Dichte (kg/dm3)
∅
(mm)
Fläche
(dm2)
(l/m)
0,85
0,95
1,0
1,25
1,50
64
76
80
85
93
100
113
150
0,322
0,454
0,503
0,567
0,679
0,785
1,003
1,767
3,22
4,54
5,03
5,67
6,79
7,85
10,03
17,67
2,7
3,8
4,3
4,8
5,8
6,7
8,5
15,0
3,1
4,3
4,8
5,4
6,4
7,5
9,5
16,8
3,2
4,5
5,0
5,7
6,8
7,9
10,0
17,7
4,0
5,7
6,3
7,1
8,5
9,8
12,5
22,1
4,8
6,8
7,6
8,5
10,2
11,8
15,0
26,5
opyright beachten

Vermessung und Berechnung von Großbohrlochsprengungen

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