Teď, když už znáte historii a víte, jak dnešní kamenolomy fungují a co vše s těžbou souvisí, můžeme rozebrat jednotlivé části těžby více do detailů.
Musím hned zkraje upozornit, že tento článek se nesnaží být odborný. Jeho cílem je vám poutavou formou přiblížit typický průběh takového hromadného odstřelu v kamenolomu a popsat vše, co v kostce obnáší. Na druhou stranu jsem vás nechtěl ochudit o některé zajímavé technické detaily a správné pojmenování věcí – takže článek je místy malinko techničtější než obvykle – uvidíte ale, že je to pro dobro věci.
Kromě autentických fotografií v článku najdete také video z hromadného odstřelu provedeného přímo v Lulečském kamenolomu, včetně velmi zajímavých technických informací, které nám poskytl přímo TVO (technický vedoucí odstřelu)!
Takže nasadit reflexní vesty, helmy a pojďme se podívat na hromadné odstřely v kamenolomu, a to opravdu zblízka.
Co v článku najdete?
- Co je to hromadné odstřelování
- Druhy hromadných odstřelů
- Zaměření lomové stěny
- Vrtání lomové stěny
- Nabíjení trhavinami
- Bezpečnostní opatření před odpalem a po něm
- Ukázka z clonového odstřelu v kamenolomu Luleč
- Hromadné odstřely dříve a dnes
- Co si z toho odnést?
Co je to hromadné odstřelování
Kdybych to měl popsat maximálně zjednodušeně, dá se říct, že se prostě vyhloubí otvory do skály, ty se nabijí trhavinou a nakonec odpálí.
Cože? To je vše? Že na tom není nic složitého? K tomu přece stačí dostatečně výkonná vrtačka, nějaká ta výbušnina a potom se to jen z bezpečné vzdálenosti „odpálí“. Nebo ne? Jak už asi tušíte, vše je trochu komplikovanější 🙂
Cílem takového odpalu totiž není jen „něco rozbít“ anebo kámen „náhodně rozmělnit“ na „nějaké menší kusy“, ale kámen tzv. rozpojit na kusy co možná nejbližší požadované velikosti. Vše je nutné provést co nejbezpečněji, v co nejkratším čase a v neposlední řadě s minimálním dopadem na okolní prostředí a ideálně také s přiměřenými náklady.
Uf, když musíte zvážit tolik věcí, najednou se to nezdá tak přímočaré a jednoduché, že?
Druhy hromadných odstřelů
Měli bychom začít pěkně od začátku – jak se vůbec dělí a pojmenovávají hromadné odstřely? Nebudeme zabíhat do zbytečných detailů, takže jen ve stručnosti: existují tzv. primární odstřely (jsou obvykle větší) a tzv. sekundární odstřely (spíše menší, pomocné nebo jinak podpůrné).
Do těch primárních patří např. odstřel sklípkový, komorový, řadový, plošný. V dnešní době se už ale používá téměř výhradně tzv. clonový odstřel.
U clonového odstřelu se vrty vrtají obvykle z horní plošiny pod úhlem 0 – 30° od svislice a bývají uspořádány do několika, obvykle 1–5 řad, podél tzv. dobývací fronty.
Kolik výbušniny je k hromadnému odstřelu potřeba? To závisí hlavně na těchto faktorech:
- způsob odstřelu,
- počet vrtů, jejich průměr, hloubka a vzájemná rozteč,
- typ a množství kamene, který má být rozpojen.
Věcí, které musí TVO (technický vedoucí odstřelu) hromadného odstřelu zvážit a přesně propočítat, je ve skutečnosti mnohem více. Roli totiž hraje také stav skalního bloku atp. Navíc pro každý lom je povolen pouze určitý počet tun trhavin na 1 odstřel. Jak tedy vše probíhá v praxi?
Zaměření lomové stěny
Prvním a nezbytným krokem je geodetické zaměření stěny lomu a zhodnocení geologického stavu skalního masivu (to se hodnotí pouze pohledem), na základě kterého TVO navrhne trhací práce a vytyčí místa, kde a jak by měly být vyvrtány vrty pro odstřel tak, aby odstřel proběhl bezpečně a efektivně.
Protože každá část lomové stěny je jiná, není možné používat data ze starších odstřelů. Ano, část obecných informací/parametrů bude možná podobná jako u předchozích odstřelů, vše se musí ale znovu analyzovat.
Dnes nám ve všem pomáhá moderní technika, která vytvoří 3D model stěny lomu pomocí tzv. laser-screeningu stěny a přípraví se tzv. vrtný plán, který je součástí technického projektu odstřelu. Když je vše připraveno „na papíře“, resp. v počítači, data se přenesou do vrtacího zařízení a začne se vrtat.
Vrtání lomové stěny
Volba správné metody vrtání, resp. správného průměru, hloubky a úhlu vrtu, hraje v celém procesu odpalování kamene jednu z nejdůležitějších rolí. Každý z těchto parametrů je naprosto zásadní a musí přesně odpovídat projektu.
Průměr vrtů se volí hlavně s ohledem na druh použité výbušniny a na plán otvírky přípravy dobývání ložiska, dle kterého se v lomu těží. Také v závislosti na generálním technickém projektu odstřelů, dle kterého se odstřely připravují, se k vrtání používají různé vrtací soupravy a také různé druhy vrtacích korunek.
Vzdálenost mezi jednotlivými vrty je také velmi důležitá. Když bude rozteč příliš malá, roztříští se kámen na příliš malé kusy; když budou naopak rozestupy velké, výsledné kusy kamene mohou být zbytečně velké, nebo se dokonce část lomové stěny nerozpojí vůbec.
Neméně důležitý je také úhel, pod kterým se do skály vrtá, a také hloubka vrtu. V závislosti na druhu kamene, jenž se v lomu těží, se k vrtání používají různé vrtací soupravy a také různé druhy vrtacích korunek.
Vrtná souprava dovrtává poslední vrty k plánovanému clonovému odstřelu.
Jak tedy probíhá samotné vrtání? Vrtací souprava najede na etáž (to je označení jednoho patra/úrovně v kamenolomu) do místa plánovaného odstřelu a začne vrtat podle předem daného vrtného plánu.
Celá souprava se navádí pomocí GPS dle projektu a 3D modelu a nastavuje sama odpovídající parametry, jako je hloubka, sklon atd. Díky GPS je pozice každého vrtu nastavená naprosto přesně.
Jen pro vaši představu, v kamenolomu Luleč trvá navrtání pro hromadný odstřel obvykle 5 dní. Při jednosměnném provozu vrtná souprava navrtá denně přibližně 300 metrů a vrtání často končí až pár hodin před plánovaným odpalem.
Po navrtání odstřelu následuje kontrola správnosti provedení vrtných prací, kterou provede opět TVO (technický vedoucí odstřelu) a teprve poté se může přistoupit k nabíjení a odpalu.
Nabíjení trhavinami
Jestli si vzpomínáte, v předchozím článku jste se mohli dočíst o tom, že k odpalování kamene se používal nejprve střelný prach a později dynamit, vynalezený Alfredem Nobelem v polovině 60. let 19. století. Nebojte se, k historii výbušnin se už teď vracet nebudeme, nicméně dynamit se používá i dnes, byť už jen jako jeden z mnoha druhů trhavin.
Nejde totiž o jednu výbušninu, ale spíše o konkrétní trhaviny nebo jejich směsi. (Trhavina je chemická látka, která je schopna detonovat detonační rychlostí a ke své iniciaci potřebuje iniciační impuls, který zajistí rozbuška. Lidově řečeno: trhavina sama o sobě nevybuchne, ale potřebuje k tomu rozbušku).
Tak opět jen ať víte: existují trhaviny sypké, emulzní, želatinové, plastické nebo i jiné, specializované třeba pro odpalování v podzemí. V kamenolomech je dnes asi nejpoužívanějším druhem trhaviny DAP (dusičnan amonný s palivem), popř. ANFO, dynamit, pentrit (ten je součástí rozbušky) a případně i další průmyslové trhaviny, často doplněné ještě oxidačním činidlem a některými kovy v podobě prášku.
Jak probíhá samotné nabíjení a příprava odpalu? Ráno, v den odstřelu, přijede tým pracovníků externí firmy a začne plnit vrty trhavinou. Na etáž, kde se bude provádět odstřel, teď najede tzv. nabíjecí vůz, ve němž je připravena výbušná směs, která se potom sype přímo do dříve připravených vrtů.
Na fotografii TVO, pan Ing. Jan Donocik, Ph.D., dokončuje propojení rozbušek těsně před clonovým odstřelem.
Nejprve se dolů spouští tzv. roznětná nálož a teprve potom se začne vrt plnit trhavinou. Po zasypání a kontrole vrtu TVO všechny ihned propojuje.
Bezpečnostní opatření před odpalem a po něm
Bezpečnost je při všech trhacích pracích v kamenolomu vždy až na prvním místě 🙂 Na celkové bezpečnosti před i po odpalu se podílí nejen zaměstnanci kamenolomu, ale také zaměstnanci firmy zajišťující trhací práce.
Průběh celého odstřelu monitoruje také moderní technika, která zaznamená data o pozemních vibracích, tlaku vzduchu a různých dalších parametrech.
Samotnému odpalu také předchází řada bezpečnostních opatření, jako např.:
- Uzavření bezpečnostního okruhu a rozmístění hlídek
- Zaměstnanci kamenolomu, nebo firmy zajišťující trhací práce, se rozmístí na předem určené klíčové pozice v kamenolomu a jeho bezprostředním okolí, vyklidí prostor a uzavřou tzv. bezpečnostní okruh.
- Vyhlášení zvukových signálů před vlastním odstřelem
- Prvním zvukovým signálem/sirénou je zahoukání 2x po sobě, které dává vědět, že všichni, kdo nejsou hlídky, mají vyklidit bezpečnostní okruh.
- Opětovné vyhlášení předepsaného zvukového signálu
- TVO (technický vedoucí odstřelu) si znovu ověřuje, že je bezpečnostní okruh uzavřený hlídkami vyklizen a uzavřen. Vše si nechává potvrdit postupně od všech stanovišť pomocí vysílaček.
- Teprve po této bezpečnostní proceduře TVO připojí roznětné přívodní vedení na roznětnou síť a vydá pokyn k dalšímu zvukovému signálu, který říká, že bezpečnostní okruh byl uzavřen a vyklizen. Do jedné minuty od zaznění tohoto signálu spustí ze svého stanoviště odpal.
- Kontrola po odpalu
- Samotné odpálení proběhne obvykle během jedné vteřiny.
- Těsně po provedeném odstřelu je zakázáno se nějakou dobu pohybovat v blízkosti čerstvě sesunuté lomové stěny, které se říká rozval. Je nutné dodržet určitou čekací dobu na tak dlouho, dokud nedojde k rozptýlení výbuchových zplodin a dojde k usazení prachu.
- Technický dozor a TVO vizuálně zhodnotí kvalitu provedeného odstřelu (což obvykle nezabere víc jak 10 minut) a následně povolí příjezd těžké techniky.
- Podle výsledku odstřelu se mohou objevit ještě dodatečné kroky, jako je případné zneškodňování tzv. selhávek, k tomu ale dochází jen opravdu výjimečně.
- Někdy je zase potřeba provést druhotné trhací práce tam, kde je nutné rozpojit nějaké výrazně větší kusy kamene. Popřípadě je také potřebná dodatečná úprava paty, hlavy a svahu etáže lomové stěny, která se už ale obvykle provádí těžkou technikou. (Pokud jste četli náš článek o stavbě kamenných zídek, určitě si vzpomenete, že názvy jako „pata“ nebo „hlava“ se používají i k popisu suché kamenné zídky.)
Ukázka z clonového odstřelu v kamenolomu Luleč
Pořídili jsme pro vás záznam jednoho z clonových odstřelů přímo v kamenolomu Luleč, a podařilo se nám krátce vyzpovídat i TVO (technický vedoucí odstřelu), pana Ing. Jana Donocika, Ph.D., který nám o tomto odstřelu prozradil některé zajímavé technické informace.
- Při tom konkrétním clonovém odstřelu se rozpojilo přibližně 25 000 tun kamene.
- Bylo použito přibližně 7 tun trhavin, počinová nálož Dynamit, emulzní nálož – kovaná trhavina a dále trhavina typu DAP (ledek amonný a palivo).
- Bylo použito 120 neelektrických rozbušek do celkem 60 vrtů.
- K zapálení se použila šnůra s rychlostí 2000 m/s.
- Časové zpoždění mezi jednotlivými detonacemi náloží ve vrtech bylo 17 milisekund.
- Celková délka odpalu byla přibližně jednu vteřinu.
- Náklady na odstřel podobné velikosti jsou přibližně 0.5 milionu korun.
Hromadné odstřely dříve a dnes
Před rozvojem moderní techniky byly takové hromadné odstřely v kamenolomu více intenzivní a také více nepředvídatelné. Každý výbuch byl v bezprostředním okolí kamenolomu znatelně cítit, ať už ve formě otřesů půdy, tlakové vlny, nebo i případného zvířeného prachu.
V některých místech to také bývala velká událost a lidé se k té „podívané“ doslova sjížděli z okolí. Dnes je vše jinak. A protože se v některých kamenolomech odpaluje i 1x týdně, pro pracovníky kamenolomu je to rutina. Pro lidi bydlící v nejbližším okolí kamenolomu je to obvykle spíše jen méně podstatná informace, o které se dozví (díky oznamovací povinnosti) z místního rozhlasu nebo z úřední desky.
Díky pečlivé přípravě, dobře načasovanému rozložení jednotlivých výbuchů, použití moderních výbušných směsí a moderních rozbušek tak, že mají mezi s sebou milisekundové rozdíly, se redukují nejen otřesy, ale také se kontroluje celková velikost a intenzita výbuchu.
V dnešních moderních kamenolomech je takový hromadný odstřel prakticky denní chleba – resp. spíš týdenní chleba :), protože v běžném kamenolomu se hromadný odpal dělá třeba i 50krát až 100krát ročně – tedy někdy i více jak jeden týdně. V kamenolomu Luleč si vystačí průměrně s jedním až dvěma odstřely za 14 dní 😉
Co si z toho odnést?
Snad vás toto „výbušné téma“ bavilo tak jako mě 🙂 Teď už víte, jak fungují hromadné odstřely v moderních kamenolomech, co všechno a v jakém časovém sledu musí proběhnout před tím, než někdo zmáčkne „červené tlačítko“.
Také jste se dozvěděli, že i když nám dnes s mnohým pomáhá moderní technika, jde stále o náročnou činnost, která vyžaduje odborné vzdělání, zodpovědný přístup, a že každý takový odstřel je relativně nákladný.
Další část našeho seriálu „Cesta kamene z kamenolomu“ bude trochu klidnější, ale o to více osobní – navážeme totiž na tento článek a popíšeme si, co vše se děje v době těsně po odstřelu, včetně následného třídění a ručního výběru kamene.
