DE1959240B

DE1959240B - Process for the production of support shallow for shaft installation and shaft lining relocations when sinking shafts

Info

Publication number: DE1959240B
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Frohen & Klupfel 5600 Wuppertal Barmen

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vorhandensein gewisser Einbauten für die Kübel-Herstellung von in regelmäßigen Abständen angeord- führung, Materialförderung, Versorgung mit Wasser neten Auflageflächen für Schachtausbau- und und Preßluft, Frischwetter u. dgl. voraus, die ent-Schachteinbauverlagerungen in dem den Schacht um- sprechend dem Abteuffortschritt im Schacht mitgegebenden Gebirge beim Abteufen von Schächten, bei 5 führt werden müssen, später aber nicht mehr gewelchem der Schacht mittels üblicher Bohr- und braucht und ausgebaut werden.
Sprengarbeit in aufeinanderfolgenden Abschlägen, Bei Verwendung von Stahl- und Holzausbau eine in etwa parallele Sohle bildend, abgeteuft wird. müssen für das absatzweise Einbringen von Quer-The invention relates to a method for the presence of certain internals for the bucket production of angeord- at regular intervals, material conveyance, supply of water Neten support surfaces for shaft support and compressed air, fresh weather and the like the rock, which corresponds to the progress of the sinking in the shaft, when sinking shafts, at 5 must be led, later, however, the shaft no longer needs to be expanded by means of conventional drilling and drilling.
Blasting work in successive cuts, when using steel and wood construction, an approximately parallel bottom is formed, is sunk. must be used for the intermittent introduction of transverse

Schächte müssen mit wenigen Ausnahmen ausge- trägem zur vertikalen Abstützung oder Aufhängung baut werden, wobei der Ausbau einerseits die auf die io darüber- oder darunterliegender weiterer Ausbauten Schachtröhre wirkenden Stoßdrücke aufnimmt und erforderliche Auflager durch nachträgliches Herausandererseits zum Festlegen der Schachteinbauten schießen von Gestein aus dem Schlachtstoß gebildet dient. Je nach dem Verwendungszweck, den geolo- werden, ein Vorgehen, das übrigens auch bei Fördergischen Gegebenheiten und der Art des zu verwen- schachten zur Anwendung kommt. Besteht der Ausdenden Ausbaues werden die Schächte mit kreis- 15 bau des (Blind-)Schachtes aus Mauerwerk oder Berundem, ovalem, rechteckigem oder aus einer Misch- ton, so sind die für die Verlagerung der Einbauten form bestehendem Querschnitt hergestellt. erforderlichen Aussparungen und auch die unmittel-With a few exceptions, shafts must be large for vertical support or suspension be built, with the expansion on the one hand, the further expansion on the io above or below The shaft tube absorbs impact pressures and the necessary supports through subsequent removal on the other hand to fix the manhole installations shoot of rock formed from the slaughter serves. Depending on the intended use, the geologic, a procedure that, by the way, also applies to mining gaps Conditions and the type of material to be used. Exists of the outgoing Expansion of the shafts with circular construction of the (blind) shaft made of masonry or Berundem, oval, rectangular or from a mixed clay, so are those for relocating the fixtures shape made existing cross-section. necessary recesses and also the immediate

AIs Ausbau kommen Stahltübbinge, Mauerung, bar im Schlachtstoß vorgesehenen AussparungenSteel segments, masonry, and recesses provided in the slaughterhouse are used for expansion

(Stahl-)Gußbeton, Stahlringe bzw. Stahlkappen und nachträglich wieder zu verfüllen, d. h. auszumauern(Steel) cast concrete, steel rings or steel caps and to be refilled afterwards, d. H. to wall off

Joche oder auch (in Geviertschächten) Holzausbau 20 oder auszugießen.Yokes or (in square shafts) wood construction 20 or pouring.

in Frage. Häufig werden beim Teufen die Stöße Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegen vorzeitiges Hereinbrechen auch durch Spritz- Verfahren zu schaffen, mittels dessen im Gebirge notbeton vorläufig gesichert. Der Schachtausbau beein- wendige Aussparungen für Verlagerungen von flußt die Kosten des Schachtabteufens in erheblichem Schachteinbauten und Schachtausbauten ohne we-Maße. Unter Umständen kostet er mehr als das Ab- 25 sentliche zusätzliche Nebenarbeiten im Rahmen der teufen (vgl. hierzu Lehrbuch der Bergbaukunde von reinen Teufarbeiten und der dazu ohnehin erforder-Fritzsche, 2. Band, 1962, S. 152). liehen und notwendigen Arbeitsgänge und Verfah-in question. Frequently, the shocks are when sinking. The object of the invention is to provide a to prevent premature break-in also by spraying, using emergency concrete in the mountains temporarily secured. The expansion of the shaft has a detrimental effect on recesses for relocating flows the costs of the shaft sinking in considerable manhole installations and shaft extensions without we-dimensions. Under certain circumstances it costs more than the essential 25 additional ancillary work in the context of the teufen (cf. textbook on mining science of pure sinking work and the Fritzsche, which is required anyway, 2nd volume, 1962, p. 152). borrowed and necessary operations and procedures

Die vom Schachtausbau festzulegenden Einbauten rensschritte hergestellt werden können,
sind unter anderem die Einstriche zum Befestigen der Die Lösung nach der Erfindung besteht darin, daß Spurlatten zur Gewährleistung der Führung der 30 bei dem Abbohren des jeweiligen Abschlages die am Förderkörbe bzw. eines Gegengewichtes sowie die Schachtumfang anzusetzenden Sprengbohrlöcher so Verlagerung des Fahrtrums mit den dazugehörigen gegenüber der Lotrechten nach außen geneigt ange-Fahrten und Bühnen. Auch müssen am Schachtaus- setzt werden, daß durch das Abtun der Sprengbohrbau Kabel, Rohrleitungen und Wendel befestigt wer- löcher am Umfang der sich bildenden neuen Schachtden. Nur verhältnismäßig schwere Rohrleitungen 35 sohle eine über den Soll-Querschnitt des Schachtes und Wendel werden häufig durch entsprechende Ver- hinausgehende Auflagefläche von zu bestimmender ankerungen unmittelbar mit dem Gebirge verbunden. Breite hergestellt wird.The fixtures to be determined by the shaft lining can be produced,
The solution according to the invention consists in the fact that guide bars to ensure the guidance of the 30 during the drilling of the respective cut-off are the blast holes to be attached to the hoisting cages or a counterweight as well as the shaft circumference so shifting the travel stretch with the associated opposite the vertical inclined outwards-journeys and stages. The manhole must also be exposed to the fact that cables, pipelines and helix holes are fastened to the circumference of the new manholes that are being formed by dismantling the blast drilling. Only relatively heavy pipelines 35 bottom one beyond the nominal cross-section of the shaft and helix are often connected directly to the rock by corresponding support surfaces of anchors to be determined. Width is manufactured.

Grundsätzlich kommt es darauf an, für den Das Verfahren nach der Erfindung stellt eine fort-Basically, it depends for the The method according to the invention is a continuation

Schachtausbau Festpunkte im Gebirge und für die schrittliche Bereicherung der Schachtausbau- undShaft lining fixed points in the mountains and for the gradual enrichment of the shaft lining and

Einbauten Festpunkte am Schachtausbau zu schaffen. 40 Schachteinbautechnik dar, weil alle zu diesen Tech-To create fixtures on the shaft lining. 40 shaft installation technology because all of these tech-

Bei der Verschiedenheit der Betriebsverhältnisse und niken erforderlichen Grundvoraussetzungen, wie dieGiven the diversity of the operating conditions and the necessary basic requirements, such as the

den zu stellenden Anforderungen ist es natürlich, Herstellung von Auflagern, Festpunkten u. dgl. mitThe requirements to be met, it is of course, the production of supports, fixed points and the like

diesen durch Anwendung verschiedenster Hilfsmittel den Teufarbeiten gleichsam selbsttätig geschaffenthis created the devil's work as it were automatically by using various aids

gerecht zu werden. So ist z. B. auch bekannt, in tie- werden. Die Ausbau- und Einbauarbeiten könnenmeet. So is z. B. also known to be in tie. The expansion and installation work can

feren Schächten das den Ausbau bildende Mauer- 45 dem Abteuffortschritt entsprechend kontinuierlichferen shafts the wall forming the extension 45 continuously according to the progress of the sinking

werk in Absätzen übereinander auf sogenannten folgen und besser als bisher, beispielsweise in bezugwork in paragraphs one above the other on so-called follow and better than before, for example in relation to

Mauerfüßen aufzumauern, die imstande sind, das auf Bereitstellung und Transport des Materials, ge-To brick up the feet of the wall that are capable of providing and transporting the material,

darüber angeordnete Mauerwerk bis zum Abbinden plant und daher in rationellster Weise durchgeführtMasonry arranged above it plans until it sets and is therefore carried out in the most efficient way

und Erhärten zu tragen. Die je nach der Festigkeit werden.and hardening to bear. Which will be depending on the strength.

der zu durchteufenden Schichten in Höhenabständen 50 Das Verfahren nach der Erfindung schließt auch von 40 bis 80 m und mehr zu errichtenden Mauer- die Möglichkeit ein, bereits vorliegende Erkenntnisse fuße setzen beim Abteufen des Schachtes das Stehen- (vgl. hierzu Nobel-Hefte 1967, Heft 1/2, S. 12 bis lassen einer geschlossen umlaufenden Gesteinbrust 32), z. B. die Tatsache, daß es bei Auffahrungen von voraus, die nachträglich unter Vermeidung der we- bergmännischen Hohlräumen allgemein bekannt ist, gen der Erschütterungen schädlichen Schießarbeit in 55 durch die Wahl des Bohrlochabstandes an der Perizeitraubender und kostspieliger Arbeit weggespitzt pherie des Hohlraumes und entsprechend abgewerden muß, wenn der untere Mauerabsatz an den stimmte Lademengen das den herzustellenden Hohloberen angeschlossen werden soll (vgl. hierzu Lehr- raum umgebende Gebirge zu schonen und nicht buch der Bergbaukunde von Heise-Herbst, übermäßig aufzulockern bzw. anzureißen, nutzbar 2. Band, 1923, S. 125 und 126). 60 zu machen. Ein diesbezügliches Merkmal, für das imof the layers to be penetrated at height intervals 50. The method according to the invention also includes Wall to be erected from 40 to 80 m and more - the possibility of already existing knowledge When sinking the shaft, the feet set standing - (cf. Nobel Hefte 1967, Heft 1/2, p. 12 bis leave a closed surrounding rock face 32), z. B. the fact that it is with drives from advance, which is generally known afterwards while avoiding the miner's cavities, Shooting work in 55 due to the choice of the borehole spacing at the peri-meter is harmful to the vibrations and expensive labor sharpened pherie of the cavity and deteriorated accordingly must, if the lower wall ledge is to be connected to the correct load quantity that is to be made with the upper hollow areas to be produced (cf. on this subject to preserve and not the mountains surrounding the teaching room) book of mining science by Heise-Herbst, to loosen up or to mark excessively, usable Volume 2, 1923, pp. 125 and 126). To make 60. A related feature for which im

In Sonderfällen dienen z. B. gewisse Blind- Rahmen der Erfindung kein selbständiger Schutz beschächte auch anderen Aufgaben als der Beförderung ansprucht wird, besteht darin, daß für die am Umvon Menschen, Material, Produkten, Flüssigkeiten fang des Schachtes anzusetzenden Sprengbohrlöcher und Gasen in Leitungen. Diese Blindschächte erfor- in an sich bekannter Weise ein so geringer gegendern, abgesehen vom Ausbau, an sich keine der vor- 65 seitiger Abstand gewählt wird, wie er für gebirgsbeschriebenen Einbauten und könnten glatt von schonendes Sprengen notwendig ist.
oben nach unten durchgeteuft und so belassen wer- Ein weiteres Merkmal ist darin zu sehen, daß vor den. Indessen setzen die Abteufarbeiten doch das dem Abtun des jeweiligen Abschlages in einem grö-In special cases z. B. certain blind framework of the invention no independent protection other tasks than the transport is claimed, is that for the Umvon people, material, products, liquids catch of the shaft to be set blast holes and gases in lines. In a manner known per se, these blind shafts require such a small amount of space, apart from the expansion, that none of the front spacing is chosen, as is necessary for built-in structures described in the mountains and could be necessary for gentle blasting.
The top down and left as it is. Another feature can be seen in the fact that in front of the. In the meantime, the sinking work implies the dismissal of the respective deduction in a larger

ßeren Abstand von dem Schachtmittelpunkt, als ihn der äußere Bohrlochkranz aufweist, und konzentrisch um diesen herum Gesteinsanker eingebracht werden, die etwa parallel den Sprengbohrlöchern verlaufen und mindestens deren Länge aufweisen.farther distance from the center of the shaft than the outer ring of the wellbore has, and concentric Rock anchors are introduced around this, which run approximately parallel to the blast holes and at least their length.

Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung entsteht ein Schacht, dessen einzelne Absätze je nach seinem Querschnitt kegel-, pyramidenförmige oder sonstige Stümpfe bilden, deren kleinere Fläche dem Soll-Schachtquerschnitt entspricht und deren größere Fläche abzüglich der kleineren Fläche das Auflager bzw. den Festpunkt für den Ausbau oder die Schachteinbauten darstellt. Durch einerseits schonendes Profilsprengen und/oder andererseits Sichern des anstehenden Gesteins durch vor dem Abtun der Schüsse 4n dieses parallel zu den Schußbohrlöchern eingebrachte Anker wird in vorteilhafter Weise, selbst bei gebrächen und geneigten Gebirgsschichten, eine verhältnismäßig ebene Schachtwand erzielt, was sonst nur durch kostenaufwendiges Bohren erreicht werden kann.When using the method according to the invention, a shaft is created whose individual paragraphs Depending on its cross-section, conical, pyramidal or other stumps form their smaller area corresponds to the target manhole cross-section and its larger area minus the smaller area Represents support or the fixed point for the expansion or the manhole installations. By one hand gentle profile blasting and / or, on the other hand, securing the rock in front of the Dismissing the shots 4n, this anchor introduced parallel to the shot bores is more advantageous Way, even with broken and sloping mountain strata, a relatively flat one Manhole wall achieved what can otherwise only be achieved by expensive drilling.

Das neue Verfahren und die damit geschaffenen Möglichkeiten sollen an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden. Diese zeigen in schematischer Darstellung inThe new process and the possibilities created with it should be explained in more detail on the basis of the drawings to be discribed. These show a schematic representation in

F i g. 1 einen Abschnitt eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schachtes im senkrechten Aufriß,F i g. 1 shows a vertical section of a shaft produced by the method according to the invention Elevation,

F i g. 2 einen dazugehörigen Grundriß,F i g. 2 an associated floor plan,

Fig. 3 verschiedene Benutzungsmöglichkeiten »a« bis »k« in einer Zusammenstellung im senkrechten Aufriß.Fig. 3 different usage options "a" to "k" in a vertical arrangement Elevation.

Der senkrechte Schacht beliebigen Querschnitts hat einen (Soll-)Querschnitt, der durch die strichpunktierten Linien 1 angedeutet ist. Der Schacht kann im unverritzten Gebirge oder aber auch, ausgehend von einem Vorbohrloch 2, das ebenfalls mit strichpunktierten Linien angedeutet ist und neben der Bewetterung auch zum Abtransport des anfallenden Haufwerks dienen kann, abgeteuft werden. Es sei davon ausgegangen, daß der Schacht bereits bis zur Sohle 3 auf geteuf t worden ist.The vertical shaft of any cross-section has a (nominal) cross-section, which is indicated by the dash-dotted line Lines 1 is indicated. The shaft can be in the unscratched mountains or, starting from a pilot hole 2, which is also indicated with dash-dotted lines and next to the ventilation can also be used to remove the accumulated debris. Let it be assumed that the shaft has already been sunk to level 3.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung werden von der Schachtsohle 3 ausgehend auf der Grundrißlinie des Soll-Querschnitts schräg nach unten in den herzustellenden Schachtstoß gerichtete Schießbohrlöcher 4 eingebracht. Die Richtung der Schießbohrlöcher ergibt sich aus der gewünschten Abstandhöhe H und der Breite B der herzustellenden geschlossen umlaufenden waagerechten Auflagerfläche 5 (Ringsohle bzw. Gesteinsbrust). Die in Frage kommenden Werte richten sich nach den geologischen Verhältnissen und anderen Faktoren, wie z. B. die Art des einzubringenden Schachtausbaues.According to the method according to the invention, starting from the shaft bottom 3, drilling holes 4 directed obliquely downward on the outline of the desired cross-section are introduced into the shaft joint to be produced. The direction of the shooting boreholes results from the desired spacing height H and the width B of the closed circumferential horizontal support surface 5 to be produced (ring base or rock face). The values in question depend on the geological conditions and other factors, such as B. the type of shaft extension to be introduced.

Die Schießbohrlöcher 4 haben alle die gleiche Länge, damit der unterste Sprengsatz in einer Ebene wirkt. Neben den Schießbohrlöchern 4 werden andere zur Mitte des Schachtes hin angeordnete Schießbohrlöcher in bekannter Weise eingebracht.The shooting bores 4 all have the same length, so that the lowest explosive device is in one plane works. In addition to the shooting bores 4, there are other shooting bores arranged towards the center of the shaft introduced in a known manner.

Die Schießbohrlöcher 4 haben einen verhältnismäßig geringen Abstand voneinander, damit jeder Sprengsatz zur Schonung des herzustellenden Schachtstoßes bzw. zur formgerechten Ausbildung der Auflagerfläche 5 nur eine geringe Gesteinsmenge zu zertrümmern braucht.The shooting bores 4 have a relatively small distance from each other, so that each Explosive device to protect the shaft joint to be produced or for proper training the bearing surface 5 only needs to smash a small amount of rock.

Zwischen den Schießbohrlöchern 4 und der äußeren Begrenzungslinie der herzustellenden Auflagerfläche 5 werden in den Schachtstoß Gesteinsanker 6 eingebracht und verspannt, um bei gebrächem Gestein und schräg gelagerten Schichten diese zusammenzuhalten, damit die Sprengsätze sich nur zur Schachtmitte hin auswirken können, d. h. forrngerechte kegelförmige Schachtabsätze entstehen.Between the shooting bores 4 and the outer boundary line of the bearing surface to be produced 5 rock anchors 6 are inserted into the shaft joint and braced in order to and inclined layers to hold them together so that the explosives are only used Can affect the shaft center, d. H. form-appropriate conical shaft shoulders arise.

Ein auf diese Weise hergestellter Schacht gestattet es, in vorteilhafter Weise fortlaufend mit der Abteufarbeit den Schachtausbau einzubringen, wobei jegliche Nebenarbeiten zur Schaffung von Festpunkten,A shaft produced in this way allows the sinking work to be carried out continuously in an advantageous manner to bring in the shaft construction, with any ancillary work to create fixed points,

ίο wie sie bisher üblich waren, entfallen.ίο as they were usual up to now, are not applicable.

Die Vorteile des Verfahrens sollen an Hand der F i g. 3, in der unter den Ziffern »a« bis »k« verschiedene Benutzungsmöglichkeiten in einer zusammenfassenden Darstellung wiedergegeben sind, beschrieben werden. Die geschlossen umlaufende Gesteinsbrust 5 wird beispielsweise zu folgenden Zwecken benutzt:The advantages of the method are to be found on the basis of FIGS. 3, in which under the digits "a" to "k" different Possible uses are reproduced in a summarized representation, described will. The closed surrounding rock face 5 is used, for example, for the following purposes used:

a) In die von der Gesteinsbrust 5 und dem kegelförmigen Schachtstumpf 7 gebildeten Ecke ist eine Betonwulst 8 eingegossen oder eingespritzt, deren Querschnitt genügend groß bemessen ist, um Stoßdruck aufnehmen zu können.a) In the corner formed by the rock face 5 and the conical shaft stump 7 a concrete bead 8 cast or injected, the cross-section of which is dimensioned sufficiently large, to be able to absorb shock pressure.

b) Ein Stahlausbauring 9 liegt unmittelbar auf.b) A steel expansion ring 9 rests directly on it.

c) Auf aufliegenden Querträgern 10 sind Stahlausbauringe 9 abgestützt und weitere Ringe 91, 92 durch Verbindungen 11 daran angehängt oder aufgesetzt, die an einer Betonhinterfüllung 12 anliegen.c) Steel expansion rings 9 and further rings 91, 92 are supported on overlying cross members 10 attached or placed thereon by connections 11, which are attached to a concrete backfill 12 issue.

d) An Querträgern 10 sind Spurlatten 13 zur Führung der Förderkörbe oder Gegengewichte festgelegt. d) Guide rails 13 for guiding the conveyor baskets or counterweights are fixed on cross members 10.

e) An Querträgern 10 sind Fahrten 14 mit entsprechenden Umsteigebühnen angeordnet.e) Rides 14 with corresponding transfer platforms are arranged on cross members 10.

f) Auf den Querträgern 10 sind Rohrleitungen 15 abgestützt.f) Pipelines 15 are supported on the cross members 10.

g) Die Querträger 10 dienen zur Festlegung einer _4<5 Schachtwendel 16.g) The cross members 10 are used to define a _{4 <5} shaft helix 16.

h) Auf der Gesteinsbrust 5 sind senkrechte Ringverschalungen 17 festgelegt, hinter die durch Schlauch- oder Rohrleitungen 18 zugeführter Beton 19 eingegossen wird, der zur Sicherung ⁴S der Schachtstöße dient.h) On the rock face 5, vertical ring formwork 17 is set, behind which concrete 19 is poured in through hose or pipelines 18, which ^{serves to secure 4} S of the shaft joints.

i) Die Verschalung 17 ist der Kegelform des Schachtstumpfes 7 angepaßt. Sie dient ebenfalls zur Herstellung einer Betonhinterfüllung 19 zur Sicherung des Schachtstoßes.i) The casing 17 is adapted to the conical shape of the shaft stub 7. She also serves for the production of a concrete backfill 19 to secure the shaft joint.

j) Unmittelbar auf der Gesteinsbrust 5 oder auf einem auf dieser aufliegenden Stahlring 9 bzw. Querträgern ist eine Ringbühne 20 aufgesetzt.j) Directly on the rock face 5 or on a steel ring 9 or A ring platform 20 is placed on cross members.

k) Auf der Gesteinsbrust 5 stützt sich über Spreizen 21 eine Arbeitsbühne 22 ab.k) A working platform 22 is supported on the rock face 5 via struts 21.

Für die Festlegung der hier beispielsweise aufgeführten Ausbaue und Schachteinbauten können die üblichen Einstriche und Joche Verwendung finden. Dieses richtet sich nach der jeweiligen Aufteilung der Schachtscheibe. Die aufgeführten Beispiele sollen zeigen, daß bei einem nach dem Verfahren hergestellten Schacht ohne aufwendige Nebenarbeiten der Schachtausbau und die Schachteinbauten, den sicherheitlichen Bestimmungen entsprechend, mit dem Abteufen des Schachtes fortlaufend mit eingebaut und unter Umständen auch wieder ausgebaut werden können.To determine the extensions and manhole installations listed here, for example, the the usual lines and yokes are used. This depends on the respective division of the Shaft disk. The examples listed are intended to show that in one produced by the process Shaft without time-consuming ancillary work, the shaft extension and the shaft fixtures, the safety Regulations accordingly, with the sinking of the shaft continuously installed and can possibly also be expanded again.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of support surfaces arranged at regular intervals for shaft lining and shaft installation relocations in the mountains surrounding the shaft when sinking shafts, in which the shaft by means of conventional drilling and blasting work in successive tees, forming an approximately parallel bottom, is sunk, d a through characterized in that when drilling down the respective reduction on the Manhole circumference (1) to be applied blast drill holes (4) in relation to the vertical be set on the outside inclined that by tearing off the blast holes (4) on the circumference of the each forming new shaft bottom (3) one over the nominal cross-section of the shaft additional bearing surface of a width to be determined is produced.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the circumference of the shaft to be attached blast holes (4) in a known manner so little mutual Distance is chosen, as it is necessary for mountain-friendly blasting.

3. The method according to claim 1, characterized in that before dismissing the respective Tee, at a greater distance from the center of the shaft than the outer ring of the borehole (4), and concentrically around this rock bolts (6) are introduced which run approximately parallel to the blast holes (4) and have at least their length.

1 sheet of drawings