Sprengtechnik in der Praxis

Technische Grundlagen, Risikomanagement, Umweltauswirkungen

Rolf Schillinger(Autor*in)

Hanser (Verlag)

2. Auflage

Erschienen am 17. April 2023

270 Seiten

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978-3-446-47621-9 (ISBN)

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Sprengbeauftragte sind für die ordnungsgemäße Durchführung von Sprengungen zuständig und tragen die Verantwortung für den Ausgang einer Sprengung. Um dieser Verantwortung gerecht zu werden, müssen sie über umfangreiche Kenntnisse des Sprengwesens verfügen - von den technischen Grundlagen in Bezug auf Sprengstoffe und -verfahren über gesetzliche Vorschriften bis zum Risiko- und Umweltmanagement.

Dieses kompakte Praxisbuch enthält alles, was Sprengtechniker:innen vor Ort unbedingt wissen müssen, und ist ein wertvoller Leitfaden zur Lösung ihrer Aufgaben. Aufgrund der anschaulichen Aufbereitungsform eignet es sich auch für den Einsatz in der sprengtechnischen Ausbildung.

Folgende Themen werden behandelt:
- Einteilung der Sprengstoffe: Initialsprengstoffe, militärische Sprengstoffe, gewerbliche Sprengstoffe
- Lagerung von Explosivstoffen, Arten von Zündmitteln
- Umsetzungsarten von Sprengstoffen und deren Ablauf
- Gebirgs- und Gesteinsarten und deren Eigenschaften
- Sprengverfahren: Einzelsprengungen, Sprenganlagen und Sonderverfahren (z. B. Unterwassersprengungen)
- Sprengarbeiten über und unter Tage, im Baugewerbe sowie in der Land- und Forstwirtschaft
- Risikomanagement und Berechnungsmodelle für Sprengarbeiten
- Umweltauswirkungen der Sprengarbeit: Erschütterungen, Staub- und Schallemissionen

In den letzten Jahren wurden in der Sprengstoff herstellenden und verbrauchenden Industrie zahlreiche neue gesetzliche Rahmenbedingungen auf Basis von EU-Richtlinien verabschiedet. Diese sind - zusammen mit den wichtigsten technischen Neuentwicklungen - in der zweiten Auflage dieses Buches berücksichtigt.

Auflage

2., vollständig überarbeitete Auflage

Sprache

Deutsch

Verlagsort

München

Deutschland

Dateigröße

25,81 MB

ISBN-13

978-3-446-47621-9 (9783446476219)

DOI

10.3139/9783446476219

Schlagworte

Zündmittel Sprengverfahren Umwelt / Technik Explosivstoffe Technik gewerbliche Sprengstoffe Risikomanagement Sprengtechnik Sprengbeauftragter Sprengemissionen Sprengen über Tage Sprengen unter Tage zivile Sprengstoffe Sprengstoffverordnung Sprengtechniker

Schweitzer Klassifikation

Technik / Architektur

Bautechnik

Thema Klassifikation

Technologie, Ingenieurswissenschaft, Landwirtschaft, Industrieprozesse

Andere Technologien und verwandte Wissenschaften

Sprengstoff- und Pyrotechnik

DNB DDC Sachgruppen

Technik

BISAC Klassifikation

Technology & Engineering

Construction / General

Fire Science

Warengruppensystematik 2.0

Naturwissenschaften, Medizin, Informatik, Technik

Technik

Bautechnik, Umwelttechnik

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Rolf Schillinger

Sprengtechnik in der Praxis

Technische Grundlagen, Risikomanagement, Umweltauswirkungen

Rolf Schillinger ist Inhaber und Geschäftsführer der Interdisciplinary Consultancy and Environmental Management (ICEM) UG. Er ist als sprengtechnischer Berater und Sachverständiger im über- und untertägigen Bergbau sowie für Sprengstoff anwendende Unternehmen, Behörden und Versicherungen tätig. Diese Aufgaben übt er sowohl im deutschsprachigen als auch im internationalen Raum aus. In dieser Rolle erstellt er unter anderem umwelt- und sprengtechnische Gutachten.

Intro
Inhalt
Vorwort
1 Geschichte der Sprengstoffe
2 Explosivstoffe für zivile Zwecke
2.1 Technische Terminologie
2.2 Definition von Sprengstoffen und Sprengzubehör
2.3 Eigenschaften von Sprengstoffen
2.4 Sicherheitstechnische Anforderungen an Sprengstoffe
2.5 Umsetzungsarten der Sprengstoffe
2.5.1 Abbrand von Sprengstoffen
2.5.2 Deflagration von Sprengstoffen
2.5.3 Detonation von Sprengstoffen
2.6 Einteilung der gewerblichen Sprengstoffe
2.7 Zulassung von gewerblichen Sprengstoffen
2.8 Umweltrelevanz von Sprengstoffen
2.8.1 Relevanz von Sprengrückständen
2.8.2 Einsatz von nichtexplosiven Expansionsmitteln
3 Typen von Sprengstoffen
3.1 Einteilung der gewerblichen Sprengstoffe
3.2 Pulversprengstoffe
3.3 Pulverförmige Sprengstoffe
3.4 Sprengölhaltige Sprengstoffe
3.5 Gelatinöse Sprengstoffe
3.6 Wasserhaltige Sprengstoffe
3.7 ANC-Sprengstoffe (ANFO)
3.8 Emulsionssprengstoffe
3.8.1 Aufbau von Emulsionssprengstoffen
3.8.2 Sensibilisierung
3.8.3 Mischungen von ANFO und Emulsion
3.8.4 Heavy ANFO
3.8.5 Pumpfähige Emulsion Blends (Mischungen)
3.8.6 Sprengstoffmatrix
4 Detonative Umsetzung von Sprengstoffen
4.1 Zermalmungszone
4.2 Risszone
4.3 Erschütterungszone
4.4 Gasphase
4.5 Sprengenergieübertragung
5 Gebirge und Sprengen
5.1 Gebirge und Gestein
5.1.1 Begriffe und Definitionen
5.1.2 Gebirgseigenschaften
5.2 Wirtschaftliche Bedeutung der Sprengarbeit
5.2.1 Aufgaben der Sprengarbeit
5.2.2 Beurteilung der Bohr- und Sprengarbeit
5.2.3 Bohrgenauigkeit
6 Zündmittel
6.1 Allgemeines zur Zündung
6.2 Elektrische Zündung
6.2.1 Einteilung der elektrischen Zünder
6.2.2 Elektrische Zeitzünder
6.2.3 Belastbarkeit vs. Funktionssicherheit von Sprengzündern
6.2.4 Einwirkung von Hochfrequenzenergien (Sender)
6.3 Nichtelektrische Zündung (nonel)
6.3.1 Nichtelektrische Zeitzünder
6.3.2 Einsatzbereiche
6.4 Elektronische Zündung
6.4.1 Zündgenauigkeit
6.4.2 Einsatzbereiche
6.5 Zündung mit Sicherheitsanzündschnur
6.6 Zündung mit Sprengschnur
6.6.1 Einsatzbereiche
6.6.2 Sprengschnurverbindungen
6.6.3 Sprengschnurabzweigungen
6.7 Zündmittelentwicklungen
7 Umweltaspekte bei der Sprengarbeit
7.1 Sprengerschütterungen
7.1.1 Erschütterungswellen
7.1.1.1 Körperwellen
7.1.1.2 Oberflächenwellen
7.1.2 Ausbreitung von Sprengerschütterungen
7.1.3 Stärke der Sprengerschütterungen
7.1.4 Erschütterungsüberwachung
7.1.4.1 Ermittlung von Schwinggeschwindigkeiten
7.1.4.2 Prognoseverfahren für Erschütterungen
7.1.4.3 Zuverlässigkeit von Erschütterungsprognosen
7.1.4.4 Empirische Erschütterungsprognosen
7.1.4.5 Ermittlung nach dem Erschütterungszahlverfahren
7.1.4.6 Ermittlung nach dem Scaled-Distance-Verfahren (Skalierter Abstand)
7.1.5 Art der Einwirkung
7.1.5.1 Einwirkungen auf Gebäude
7.1.5.2 Einwirkungen auf den Menschen
7.1.5.3 Bauwerksbezogene Wahrnehmungsstärke
7.1.5.4 Ermittlung des KB-Werts
7.2 Messtechnische Ermittlung von Schwinggeschwindigkeiten
8 Schallemission
8.1 Schallintensität und Schalldruck in Dezibel
8.2 Schalleinwirkungen beim Sprengen
8.3 Definition von Brechung und Reflexion
8.3.1 Brechung
8.3.2 Reflexion
8.4 Luftschallausbreitung
8.4.1 Einwirkung auf den Menschen
8.4.2 Luftdruck
8.4.2.1 Methoden zur Kontrolle
8.4.2.2 Ermittlung des Luftdrucks bei Wind
8.4.2.3 Ermittlung der Lademengenbegrenzung
8.4.2.4 Luftschallkontrollen
9 Sprengen im Naturwerksteinbruch und Baubetrieb
9.1 Sprengverfahren
9.2 Einzelsprengungen
9.2.1 Werksteingewinnung
9.2.2 Kesselsprengungen
9.2.3 Lassensprengungen
9.2.4 Schnüren
9.2.5 Knäppersprengung (Freistein)
9.2.6 Auflegersprengung
9.3 Sprenganlagen im Baugewerbe
9.3.1 Strossensprengungen für Anschnitte
9.3.2 Spaltsprengungen (Pre-Splitting)
9.3.3 Grabensprengungen
9.3.4 Baugrubensprengung
10 Abbruch von Bauwerken und Bauwerksteilen
10.1 Sprengtechnischer Abbruch
10.1.1 Sprengen von Bauwerken und Bauwerksteilen
10.1.2 Erschütterungsschutz beim Sprengabbruch
10.1.3 Vorausgehende Situationsbeurteilung
10.1.4 Abschätzung der Erschütterungsausbreitung
10.1.5 Stoßbelastungen des Baugrunds
10.1.6 Trümmerabsturz, fallende Massen
10.1.7 Aufprallerschütterungen
10.2 Ermittlung der Sprengparameter
10.2.1 Vorgabe lW
10.2.1.1 Linienhafte Bauteile
10.2.1.2 Flächenhafte Bauteile
10.2.2 Bohrlochreihenabstand aR
10.2.3 Bohrlochlänge lB
10.2.4 Lademenge L
10.2.5 Ladungsanordnungen
10.2.6 Fallrichtungssprengung
11 Sprengen in der Land- und Forstwirtschaft
11.1 Bodenlockerungssprengungen im Forst
11.2 Holzsprengungen
11.2.1 Bohrlochladungen
11.2.2 Kantholzsprengungen
11.2.3 Rundholzsprengungen
11.2.4 Spalten bereits gerodeter Baumstubben
11.2.5 Zerkleinerung von Baumstubben
11.2.6 Zerkleinerung von Windbruchstubben
12 Sondersprengverfahren
12.1 Stahlsprengungen
12.1.1 Schneidladungen
12.1.2 Hohlladungen
12.1.3 Drahtseile
12.1.4 Profilstahl
12.1.4.1 Doppel-T-Profilstahl
12.1.4.2 T-Profilstahl
12.1.4.3 L-Profilstahl
12.1.5 Stahlrohre
12.2 Unterwassersprengungen
12.3 Eissprengungen
13 Sprengen im Tagebau
13.1 Gewinnungssprengungen
13.1.1 Grad der Zerkleinerung
13.1.2 Korngrößenverteilung
13.1.3 Böschung
13.2 Prinzip des gebirgsschonenden Sprengens
13.3 Sprenganlagen für die Gewinnung
13.3.1 Festlegung von Bruchwandhöhe, Bohrlochabstand und Vorgabe
13.3.2 Großbohrlochsprengverfahren (Tiefbohrloch)
13.3.3 Bohrlochvermessung
13.3.4 Bruchwandhöhen
13.3.5 Abhängigkeit der Sprengparameter von der Umgebung
13.3.6 Spezifischer Sprengstoffverbrauch
13.3.7 Vorgabe und Seitenabstand
13.3.8 Bohrlochdurchmesser
13.3.9 Ausbruchsfläche und Massenvorgabe pro Bohrloch
13.3.10 Unterbohrung und Sohle
13.4 Grundlagen der Massenermittlung
13.5 Lademengen
13.5.1 Lademengen (Massenberechnung)
13.5.2 Berechnung für Reihensprengungen
13.5.3 Besatz (Verdämmung)
13.6 Gesteinszerkleinerung durch Stoßwelleneinfluss (Luftpuffer)
13.6.1 Stückigkeit bei konstantem Sprengstoffgewicht
13.6.2 Anwendung von Luftpuffern im Gewinnungsbetrieb
13.7 Einfluss der Zeitverzögerung
13.7.1 Festlegung der Zündfolge
13.7.2 Ort der Zündung
13.7.3 Zündung vom Bohrlochmund
13.7.4 Zündung im Bohrlochtiefsten
13.7.5 Redundante Zündung
13.7.6 Geteilte Ladesäule
14 Sprengen unter Tage
14.1 Abbau und Vortrieb
14.1.1 Bergmännischer Vortrieb, Tunnelbau
14.1.2 Bergmännische Abbauverfahren, unter Tage
14.1.3 Strossenabbau
14.1.4 Kammer-Pfeiler-Abbau
14.2 Sprengvortrieb
14.2.1 Vorgabe
14.2.2 Verspannung
14.3 Einbruch
14.3.1 Einbruchschüsse
14.3.2 Schrägeinbruch
14.3.2.1 Kegeleinbruch
14.3.2.2 Keileinbruch
14.3.2.3 Fächereinbruch
14.3.3 Paralleleinbruch
14.3.3.1 Brennereinbruch
14.3.3.2 Großbohrlocheinbruch
14.4 Sprengtechnische Parameter
14.4.1 Sprengstoff
14.4.2 Zündmittel
14.4.3 Abstimmung der Lademengen auf das Gebirge
14.4.4 Helferschüsse
14.4.5 Kranz-(Profil-)Schüsse
14.4.6 Abschlagtiefe
14.4.7 Abschlaglänge bei einer freien Ausbruchfläche
14.4.8 Bohrlochanzahl
14.4.9 Bohrlochdurchmesser
14.5 Sicherheitstechnische Aspekte
14.5.1 Besatz unter Tage
14.5.2 Zündfolge
14.5.3 Sprengschnüre
14.5.4 Laden vor Ende der Bohrarbeiten
14.6 Leitsprengbilder - Beispiele für unter Tage
15 Lagerung von Explosivstoffen
15.1 Grundsätzliches zur Lagerung von Sprengmitteln
15.2 Lagerort
15.3 Bauweise
15.4 Verträglichkeitsgruppen
15.5 Aufbewahrung gefährlicher Stoffe
15.6 Verantwortliche Personen
15.7 Schutz- und Sicherheitsabstände
15.8 Ausnahmeregelung
15.9 Begriffsbestimmungen für die Lagerung
15.10 Ausrichtung von Lagereingängen
16 Risikomanagement
16.1 Auswirkungs- und Sicherheitsanalyse
16.2 Abwehr von Gefahren
16.3 Sicherheitsbestimmungen
16.4 Einzuhaltende Regelwerke
16.5 Evaluierung (Gefährdungsanalyse)
16.6 Gefährdung und Belastung
16.7 Mit Sprengmitteln und Sprengarbeiten einhergehende Risiken
16.8 Gefährdungsbereich (Sprengbereich)
16.9 Gefährdung durch Steinflug
16.10 Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Sprengbereichs
16.11 Reduzierung von Sprengemissionen
16.12 Leitgedanken
17 Berechnungsbeispiele
17.1 Gebräuchliche Verfahren der Erschütterungsprognose
17.1.1 Abstandslademengenberechnungen
17.1.2 Koch'sche Formel
17.1.3 Scaled-Distance-Verfahren
17.1.4 Erschütterungszahlverfahren
17.2 Erschütterungsprognose für unterschiedliche Gesteine
17.3 Sprengtechnische Parameter
17.4 Bauwerksbezogene Wahrnehmungsstärke KB
17.5 Sprengerschütterungen und sensible Maschinen
17.6 Wirkung von kurzzeitigen Erschütterungen auf erdverlegte Leitungen
Formelverzeichnis
Literaturverzeichnis
Index

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