RU2725721C1 - Method for formation of charge in well combined open-underground mining - Google Patents
Method for formation of charge in well combined open-underground mining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725721C1 RU2725721C1 RU2019128312A RU2019128312A RU2725721C1 RU 2725721 C1 RU2725721 C1 RU 2725721C1 RU 2019128312 A RU2019128312 A RU 2019128312A RU 2019128312 A RU2019128312 A RU 2019128312A RU 2725721 C1 RU2725721 C1 RU 2725721C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- explosive
- mining
- well
- charges
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
- F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, в частности комбинированной открыто-подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых.The invention relates to mining, in particular combined open-underground mining of solid mineral deposits.
Известна полезная модель включающая помещенные в скважине две отделенные друг от друга полыми промежутками колонки взрывчатого вещества, при этом каждая из них снабжена боевиком, взрываемым с помощью детонирующего шнура и/или детонатора неэлектрической системы инициирования с пиротехническим замедлением и различными режимами очередности их срабатывания с целью [Патент на полезную модель RU №121054 U1, М. Кл. F42D 1/08, F42D 1/04,от 06.04.2012 г.].A useful model is known that includes two explosive columns separated from each other by hollow gaps, each of which is equipped with a fighter blown up using a detonating cord and / or a detonator of a non-electric initiation system with pyrotechnic deceleration and various modes of sequence for their operation with the aim of [ Utility Model Patent RU No. 121054 U1, M. Cl. F42D 1/08, F42D 1/04, 04/06/2012].
Недостатком данного способа является распространение взрывной волны во всех направления и массового разрушения горных пород.The disadvantage of this method is the propagation of the blast wave in all directions and mass destruction of rocks.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ взрывного рыхления скальных пород зарядами с воздушной подушкой, в котором повышение эффективности зарядов в условиях завышенного сопротивления действию взрыва достигается за счет применения специальной конструкции заряда ВВ с одновременно детонирующими двумя зарядами включающем бурение взрывных скважин, их заряжание с размещением в перебуре воздушной подушки и взрывание горных пород, воздушную подушку размещают ниже фактической отметки подошвы уступа, а под нею размещают дополнительный заряд ВВ [Патент на изобретение RU №2456538 C1, М. Кл. F42D 3/04, 25.02.2011 г. (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a method of explosive loosening of rock with air cushion charges, in which increasing the efficiency of charges under conditions of increased resistance to the action of the explosion is achieved through the use of a special explosive charge design with simultaneously detonating two charges involving drilling of blast holes, their loading with placement of an air cushion in the bulkhead and blasting rocks, the air cushion is placed below the actual elevation of the bottom of the ledge, and an additional explosive charge is placed under it [Patent for invention RU No. 2456538 C1, M. Kl. F42D 3/04, February 25, 2011 (prototype)].
Недостатком данного способа является факт, что при одновременном взрыве масс ВВ обоих зарядов взрывная волна формируется практически сразу, усиливаясь за счет указанного выше взаимодействия волн и газов. Таким образом, в целом, недостатком данного способа является его направленность на решение исключительно задачи традиционного получения качественного дробления горной массы в «тяжелых» условиях.The disadvantage of this method is the fact that with a simultaneous explosion of the explosive masses of both charges, the blast wave is formed almost immediately, amplified due to the above interaction of waves and gases. Thus, in general, the disadvantage of this method is its focus on solving the problem of traditionally obtaining high-quality crushing of rock mass in "difficult" conditions.
Технической задачей изобретения является ориентированная массовая взрывная отбойка с конструктивными элементами направленного действия взрыва и предохранения расположенных в шахтном пространстве целиков, а также защита горнотехнических объектов от негативных последствий распространяющейся в их сторону сейсмовзрывных волн при массовых взрывах на карьерах при комбинированной разработке угольных и рудных месторождений полезных ископаемых.An object of the invention is oriented mass explosive blasting with structural elements of the directional action of the explosion and the protection of pillars located in the mine space, as well as the protection of mining objects from the negative effects of seismic blast waves propagating in their direction during mass explosions in open pits during the combined development of coal and ore mineral deposits .
Техническая задача изобретения достигается перенаправлением части разрушающего действия взрывной волны и снижения негативных последствий и ущерба угольным и рудным месторождениям в соответствующих горнотехнических условиях.The technical task of the invention is achieved by redirecting part of the destructive effect of the blast wave and reducing the negative consequences and damage to coal and ore deposits in the appropriate mining conditions.
Указанная цель достигается тем, что каждый скважинный заряд конструктивно разделен на две разновременно детонирующие части, каждая из которых представляет собой самостоятельный заряд. Один из них располагается в нижней, части скважины и взрывается первым и предназначен для достижения предварительного образования предохранительного участка подскважинной зоны разрушенной (ПЗР) горной массы. Через инертный промежуток располагают верхний заряд взрывчатого вещества, который инициируется другим детонатором во вторую очередь. Механизм действия взрыва работает таким образом, что в результате ряда действий взрывная, а далее сейсмовзрывная волна, существенно теряет свою интенсивность в направлении охраняемых шахтных объектов.This goal is achieved in that each borehole charge is structurally divided into two detonating parts at different times, each of which is an independent charge. One of them is located in the lower part of the well and explodes first and is intended to achieve the preliminary formation of the protective section of the downhole zone of the destroyed (PZR) rock mass. Through the inert gap, the upper explosive charge is placed, which is initiated by another detonator in the second place. The mechanism of action of an explosion works in such a way that, as a result of a series of actions, an explosive, and then a seismic-explosive wave, substantially loses its intensity in the direction of guarded mine objects.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображены общая схема взрывной отбойки вертикальными нисходящими скважинными зарядами на карьере, на фиг. 2 представлена конструкция заряда.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general diagram of explosive blasting with vertical descending borehole charges in a quarry; FIG. 2 shows the design of the charge.
На чертежах показаны: уступ горного массива - 1, вертикальные нисходящие скважины - 2, забойка - 3, нижний заряд - 4, инертный (мелкая дробленая порода, песок и т.д.) промежуток - 5, верхний (основной) заряд - 6, подскважинная зона разрушенной (ПЗР) - 7 горной массы, образованная взрывом нижнего заряда - 4, целик - 8, взрывная волна - 9, сейсмовзрывная волна - 10, защищаемые объекты подземной разработки - 11, первый детонатор - 12, второй детонатор - 13, ударно-волновая трубка (УВТ) - 14, пульт дистанционного управления (ПДУ) - 15, электронный электродетонатор с диапазоном времени замедления - 16 не менее 0,1 мс.The drawings show: a ledge of the mountain range - 1, vertical downhole wells - 2, stemming - 3, lower charge - 4, inert (fine crushed rock, sand, etc.) interval - 5, upper (main) charge - 6, the downhole zone of the destroyed (PZR) - 7 rock mass, formed by the explosion of the lower charge - 4, the rear - 8, the blast wave - 9, the seismic blast wave - 10, the protected underground objects - 11, the first detonator - 12, the second detonator - 13, shock -wave tube (UVT) - 14, remote control (RC) - 15, electronic electric detonator with a deceleration time range of 16 for at least 0.1 ms.
Способ формирования заряда в скважине при комбинированной открыто-подземной разработке реализуется следующим образом.The method of forming a charge in a well during combined open-underground mining is implemented as follows.
На уступе - 1 бурят по расчетной сетке скважины - 2 одинаковые со штатными и формируют заряды с инертным промежутком - 5, для чего в районе перебура формируют нижний заряд - 4 размером 1,5-3 м, а в верхней его части размещают боевик - 12 инициирующего импульса на волноводе системы СИНВ - 14 (неэлектрических либо электронных систем инициирования). Над нижним зарядом - 4 создают инертный промежуток - 5 величиной 1.5-4 м. Затем в скважину помещают боевик - 13 с электронным электродетонатором с минимальным диапазоном времени замедления типа ЭДЗИ - 16 (с диапазоном времени замедления не менее 0,1 мс) на проводнике инициирующего импульса - 14 в нижней части верхнего (основного) заряда - 6, за тем формируют забойку - 3. Размеры верхнего (основного) заряда и забойки определяются исходя из размеров высоты взрываемого уступа - 1. Конкретные значения величин указанных диапазонов зависят от горно-геологических условий при комбинированной разработки месторождения. После заряжания всех скважин - 2 монтируют взрывную сеть и подключают к пульту дистанционного управления (ПДУ) - 15. После окончания процесса детонации, при взрывании обычных скважинных зарядов, взрывная волна - 9 равной интенсивности, выходя за пределы контура скважины, распространяется одинаково во все стороны. Часть взрывной волны - 9 распространяется вниз по целику - 8 в направлении шахтных объектов - 11 в виде сейсмовзрывной волны - 10.On a ledge - 1 drilled along the calculated grid of the well - 2 are the same as the regular ones and form charges with an inert gap of 5, for which they form a lower charge - 4 1.5-3 m in size in the area of the rebound, and place an action - 12 in its upper part initiating pulse on the waveguide of the SINV - 14 system (non-electric or electronic initiation systems). Above the lower charge - 4 create an inert gap - 5 of 1.5-4 m in size. Then, an action gun - 13 with an electronic detonator with a minimum deceleration time range of the type EDZI - 16 (with a deceleration time range of at least 0.1 ms) is placed on the initiating conductor pulse - 14 in the lower part of the upper (main) charge - 6, then they form a stemming - 3. The dimensions of the upper (main) charge and stemming are determined based on the height of the blown ledge - 1. The specific values of the indicated ranges depend on the geological conditions in combined field development. After charging all the wells - 2, the explosive network is mounted and connected to the remote control (RC) - 15. After the detonation process is completed, when conventional borehole charges are blown, the blast wave - 9 of equal intensity, going beyond the well contour, spreads equally in all directions . Part of the blast wave - 9 propagates down the rear - 8 in the direction of mine objects - 11 in the form of a seismic blast wave - 10.
На первом этапе взрывают нижние части скважинных зарядов (нижний заряд - 4), достигая образование подскважинной зоны разрушения (ПЗР) - 7 горной масс.At the first stage, the lower parts of the borehole charges are blown up (the lower charge is 4), reaching the formation of a downhole fracture zone (PZR) of 7 rock masses.
Для усиления эффекта взрыва в заданном направлении детонацию взрывов нижнего заряда - 4 направляют вниз, это достигается тем, что боевик или средство инициирования размещают в верхней его части. В результате порядного взрывания скважин вокруг каждого нижнего заряда - 4, в порядке их последовательности, образуются участки ПЗР - 7 горной массы.To enhance the effect of the explosion in a given direction, the detonation of explosions of the lower charge - 4 is directed downward, this is achieved by the fact that the fighter or initiating means is placed in its upper part. As a result of an orderly explosion of wells around each lower charge - 4, in the order of their sequence, sections of PZR - 7 rock mass are formed.
Механизм действия взрыва работает таким образом, что в результате ряда действий взрывная, а далее сейсмовзрывная волна, существенно теряет свою интенсивность в направлении охраняемых шахтных объектов и характеризуется образованием искусственного препятствия на пути движения взрывной волны в сторону охраняемых объектов путем создания ряда материальных условий (например: разновременное взрывание его различных частей, взаимодействие ударных волн в заряде), приводящих к существенному снижению ее интенсивности в заданном направлении, при этом верхний заряд детонирует с замедлением.The mechanism of action of the explosion works in such a way that as a result of a series of actions, an explosive, and then a seismic blast wave, substantially loses its intensity in the direction of guarded mine objects and is characterized by the formation of an artificial obstacle in the direction of movement of the blast wave towards the guarded objects by creating a number of material conditions (for example: simultaneous explosion of its various parts, the interaction of shock waves in a charge), leading to a significant decrease in its intensity in a given direction, while the upper charge detonates with deceleration.
При открытой разработке взрывы на уступах - 1 производят скважинными зарядами в две стадии. Вначале первыми детонаторами с образованием ПЗР - 7 горной массы взрывают заряды, расположенные в нижней части скважины, вес каждого из которых составляет 10-25% от общего веса заряда взрывчатого вещества. Верхние заряды, располагают через инертные промежутки - 5, при этом вес каждого из зарядов составляет основную 75-90% часть общего веса заряда взрывчатого вещества и инициируют вторыми детонаторами, взрывая во вторую очередь.In opencast mining, explosions on ledges - 1 are produced by borehole charges in two stages. Initially, the first detonators with the formation of PZR - 7 rock mass explode charges located in the lower part of the well, the weight of each of which is 10-25% of the total explosive charge. The upper charges are placed at inert intervals of 5, while the weight of each of the charges makes up the main 75-90% of the total explosive charge and is initiated by second detonators, exploding in the second place.
В результате в районе перебуров образуется общая зона ПЗР - 7 горной массы. Этому процессу предшествует формирование в каждом скважинном заряде другого препятствия в виде физического следствия результата столкновения фронтов ударных волн взрывов нижнего и верхнего зарядов на пути движения взрывной волны верхнего заряда вниз. В соответствии с теорией физики взрыва, столкновение двух ударных волн есть отражение этих волн друг от друга и эффекты, получающиеся при столкновении двух волн, такие же, как и в случае отражения одной из этих волн от плоскости.As a result, a common zone of PZR - 7 rock masses is formed in the area of the crossings. This process is preceded by the formation in each borehole charge of another obstacle in the form of a physical consequence of the collision of the fronts of the shock waves of the explosions of the lower and upper charges on the path of the movement of the blast wave of the upper charge down. In accordance with the theory of explosion physics, the collision of two shock waves is the reflection of these waves from each other and the effects resulting from the collision of two waves are the same as in the case of reflection of one of these waves from the plane.
Таким образом, в районе обычного перебура образуется физическое препятствие в виде ПЗР - 7 горной массы от состояния трещиноватости до полного разрушения.Thus, in the region of a conventional cross-section, a physical obstacle is formed in the form of PZR - 7 rock mass from the state of fracture to complete destruction.
В конструкции заряда боевики и порядок их действий регламентированы таким образом, что результатом разновременной детонации, равноценной подрыву верхнего заряда нижним, реализуется целевая направленность фронта взрыва от взаимодействия ударных волн и газовых потоков в сторону устья скважины, противоположной от охраняемого направления.In the charge design, the militants and the order of their actions are regulated in such a way that the result of detonation at different times, equivalent to undermining the upper charge with the lower one, realizes the target direction of the explosion front from the interaction of shock waves and gas flows towards the wellhead, opposite from the guarded direction.
Прямое столкновение фронтов ударных волн обоих зарядов имеет своим следствием их взаимное ослабление, как результат эффекта отражения ударных волн друг от друга.A direct collision of the fronts of shock waves of both charges results in their mutual attenuation, as a result of the effect of reflection of shock waves from each other.
Таким образом, детонационная волна нижнего заряда - 4 достигает нижнего торца колонкового заряда, вслед за ней распространяются расширенные продукты детонации, вследствие чего формируется ПЗР - 7 горной массы. В следующий момент таким же образом, но в другом направлении и с замедлением происходит детонационный процесс в верхней - 6, основной части скважинного заряда, следствием взрыва которой является разрушение горного массива в направлении ЛНС (линии наименьшего сопротивления). Далее в зоне инертного промежутка - 5 ближе к нижней границе верхнего заряда происходит столкновение ударных волн взрыва обоих зарядов. Подобное взаимодействие ударных волн способствует, вместе с остальными факторами, снижению интенсивности взрывной волны в направлении охраняемых шахтных объектов - 11.Thus, the detonation wave of the lower charge - 4 reaches the lower end of the core charge, after which extended detonation products propagate, as a result of which the PZR - 7 of the rock mass is formed. At the next moment, in the same way, but in a different direction and with deceleration, a detonation process occurs in the upper 6, the main part of the borehole charge, the explosion of which results in the destruction of the rock mass in the direction of the LNS (line of least resistance). Further, in the zone of inert gap - 5 closer to the lower boundary of the upper charge, the shock waves collide in the explosion of both charges. Such interaction of shock waves contributes, along with other factors, to a decrease in the intensity of the blast wave in the direction of guarded mine objects - 11.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019128312A RU2725721C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Method for formation of charge in well combined open-underground mining |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019128312A RU2725721C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Method for formation of charge in well combined open-underground mining |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2725721C1 true RU2725721C1 (en) | 2020-07-03 |
Family
ID=71510504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019128312A RU2725721C1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Method for formation of charge in well combined open-underground mining |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2725721C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1818522C (en) * | 1990-07-17 | 1993-05-30 | Всесоюзный Специализированный Трест По Производству Буровзрывных Работ "Трансвзрывпром" | Method for blasting break hillside rocks |
| KR20030075643A (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | 한국지질자원연구원 | Two-face simultaneous cut blasting using air decking |
| AU784685B2 (en) * | 2002-03-28 | 2006-06-01 | BELLAIRS, Jennifer Annette | A method of blasting |
| AU2009202695A2 (en) * | 2003-11-28 | 2009-08-20 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Method of blasting multiple layers or levels of rock |
| RU2456538C1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for explosive loosening of hard rocks using charges with air cushion |
| RU2563893C1 (en) * | 2014-09-10 | 2015-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values |
-
2019
- 2019-09-10 RU RU2019128312A patent/RU2725721C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1818522C (en) * | 1990-07-17 | 1993-05-30 | Всесоюзный Специализированный Трест По Производству Буровзрывных Работ "Трансвзрывпром" | Method for blasting break hillside rocks |
| KR20030075643A (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | 한국지질자원연구원 | Two-face simultaneous cut blasting using air decking |
| AU784685B2 (en) * | 2002-03-28 | 2006-06-01 | BELLAIRS, Jennifer Annette | A method of blasting |
| AU2009202695A2 (en) * | 2003-11-28 | 2009-08-20 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Method of blasting multiple layers or levels of rock |
| RU2456538C1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for explosive loosening of hard rocks using charges with air cushion |
| RU2563893C1 (en) * | 2014-09-10 | 2015-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7707939B2 (en) | Method of blasting | |
| EA008615B1 (en) | Method of blasting multiple layers or levels of rock | |
| AU2015322479B2 (en) | Method of the shortest inter-hole delay blast and the blasting and delaying means | |
| EA025642B1 (en) | Method of high energy blasting rock | |
| CN102967191A (en) | Blasting method for treatment of gob | |
| CN112923821A (en) | Drilling and blasting tunneling method for reducing and fixing rock resistance | |
| RU2725721C1 (en) | Method for formation of charge in well combined open-underground mining | |
| CN110030889B (en) | Method for forming well by deep hole partition triangular net cut through one-time blasting | |
| CN108195242B (en) | Rock blasting method | |
| US4244624A (en) | Method for reclaiming highwalls at mining sites with partially mined ore veins | |
| RU2738331C1 (en) | Method of explosive preparation for selective excavation of ore body and covering overburden rocks | |
| RU2634597C1 (en) | Method for developing mine workings and conducting stoping operations | |
| KR101696409B1 (en) | Paten using location difference of detonator explosive, and method for blasting | |
| RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
| Gupta | Emerging explosives and initiation devices for increased safety, reliability, and performance for excavation in weak rocks, mining and close to surface structures | |
| US4522448A (en) | Method and apparatus for reclamation by reducing highwalls to gradable rubble at augered or longwalled mining sites | |
| RU2015148821A (en) | METHOD FOR EXPLOSIVE BURNING OF ORES AND BREEDS IN THE DEVELOPMENT OF DEPOSITS OF SOLID USEFUL FOSSIL | |
| CN110926287A (en) | Cutting earth and rock excavation blasting method | |
| RU2234673C1 (en) | Method of explosion of ascending wells | |
| RU2766994C1 (en) | Method of rock blasting and borehole charge for its implementation | |
| Roy et al. | Influence of initiation mode of explosives in opencast blasting on ground vibration | |
| RU2184928C1 (en) | Method for conducting of drilling and blasting operations | |
| RU2783817C1 (en) | Method for neutralising the effect of anomalies in the state of the rock mass on mining | |
| Shevkun et al. | Explosive Preparation of Rocks in Career with Well Retarders | |
| de Graaf et al. | Blast induced damage mechanism on final walls and the blasting methods to minimise damage |