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PROCEDE DE CHARGEMENT D'UN PUITS DE TIR DE MINES L'invention concerne un procédé de chargement d'un puits de tir de mines dans un massif rocheux afin de fragmenter la roche en vue de son exploitation industrielle et commerciale.
Le procédé classique pour fragmenter la roche d'un massif rocheux consiste à forer des puits en des endroits choisis dans le massif rocheux. Dans chaque puits est descendue une charge explosive dite charge de pied, que l'on positionne à une faible distance audessus du fond du puits. Au-dessus de la charge de pied est disposé un bourrage puis en alternance de l'explosif en vrac et du bourrage jusqu'au sommet du puits. En faisant exploser les charges explosives 3 l'aide d'une ou de plusieurs amorces, les déflagrations déstabilisent le massif rocheux et y créent des fissurations qui fragmentent la roche.
Les inconvénients de ce procédé classique peuvent être résumés comme suit.
1 ) La quantité d'explosifs utilisée est relativement importante et le coût en explosifs peut couramment atteindre quelque 6 à 10 % du prix de revient de la roche. Cela est dû au rendement de l'explosif qui est limité par la présence des bourrages dont l'effet est de concentrer la puissance de défla- gration sur des points précis.
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2) Les déflagrations concentrées créent des vibra- tions qui se trouvent transmises de façon impor- tante dans le massif rocheux. Les vibrations transmises atteignent couramment une amplitude de l'ordre de 5 mm/sec à une distance de 1000 à
1200 m environ.
3 ) La fragmentation de la roche n'est pas régulière en ce sens qu'il se produit une surfragmentation aux endroits où sont concentrés les explosifs.
4 ) Les bourrages occasionnent des dégagements impor- tants de poussières.
5 ) La mise en oeuvre d'un chargement de tir prend un temps appréciable : le chargement de quinze puits de tir de mines, par exemple, demande cinq heures environ.
La présente invention a pour but d'optimiser le rendement de l'explosif et de réduire considérablement les inconvénients inhérents à la méthode de tir classique.
Ce but est-atteint selon l'invention par un procédé de chargement d'un puits de tir de mines dans un massif rocheux, remarquable en ce que, après le placement d'une charge explosive dans le fond du puits, on positionne un obturateur a une profondeur déterminée dans le puits de manière qu'entre la charge explosive et ledit obturateur soit ménagée une chambre vide s'étendant sur une hauteur prédéterminée du puits, puis on remplit la partie du puits qui s'étend au-dessus de l'obturateur avec un bourrage poreux.
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Grâce à l'invention, il est possible d'effectuer des tirs de mines avec les avantages suivants par rapport au procédé classique : 1 ) La quantité d'explosifs nécessaire est réduite d'environ la moitié, ce qui représente une écono- mie de 3 à 5 % du prix de revient de la roche. Cet avantage résulte du meilleur rendement de l'explo- sif car l'absence de bourrages intermédiaires per- met d'offir aux ondes de déflagrations produites par la charge explosive une surface plus importan- te pour déstabiliser le massif rocheux.
2 ) Le bourrage poreux réalisé au-dessus de l'obtura- teur, par exemple à l'aide de gravillons, joue le rôle d'une chambre de décompression et a pour effet de réduire considérablement (de 20 à 50 %) les vibrations émises dans le massif rocheux.
3 ) La plus grande surface offerte par le massif aux ondes de déflagrations favorise une fragmentation plus régulière de la roche.
4 ) L'absence des bourrages intermédiaires réduit no- tablement le dégagement de poussières et les pous- sières produites peuvent même être rabattues alen- tour par des particules d'eau lorsque l'obturateur est gonflé avec de l'eau, celle-ci se trouvant expulsée lors de l'éclatement de l'obturateur.
5 ) La mise en oeuvre simple et rapide du chargement de tir de mines se traduit par une économie de temps de l'ordre de 80 %. Dans le cas de l'exemple cité plus haut prévoyant le chargement de quinze puits, le temps de chargement ne demande qu'une
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heure environ au lieu de cinq heures avec le pro- cédé classique.
L'invention est exposée plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins joints.
La figure 1 illustre schématiquement le procédé de chargement d'un puits de tir de mines classique.
La figure 2 illustre schématiquement le procédé de chargement de puits conforme à l'invention.
Se reportant à la figure 1, le signe de référence 10 désigne un puits de tir de mines foré dans un massif rocheux 20. Le procédé de chargement classique consiste à placer une charge explosive ou charge de pied 11 à une faible distance au-dessus du fond 1 du puits.
Au-dessus de la charge de pied 11 est formé un bourrage intermédiaire 12 puis sont positionnés alternativement une nouvelle charge explosive 13 constituée d'explosifs en vrac et un nouveau bourrage intermédiaire 12. La figure 1 montre sept charges explosives 13 ainsi alternées avec des bourrages intermédiaires 12. Le sommet du puits est comblé avec un bourrage de poussier 14 positionné au-dessus de la charge explosive supérieure. Deux amorces 15 sont représentées à titre d'exemple pour servir à l'amorçage c'est-à-dire la mise à feu des charges explosives 11 et 13. Les charges explosives sont reliées entre elles par un cordon détonant 16. De ce procédé classique on retiendra qu'il utilise plusieurs charges explosives réparties sur toute la hauteur du puits en alternance avec des bourrages intermédiaires.
Le procédé de chargement selon l'invention est illustré à la figure 2. Au-dessus du fond 1 du puits 10 est
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placée une charge explosive 11 traversée par un cordon détonant 16 auquel est reliée une amorce 15. Au-dessus de la charge explosive 11 est ménagée une chambre vide 17 qui s'étend sur une majeure partie de la hauteur du puits 10 jusqu'à un obturateur 18. Celui-ci consiste par exemple en une vessie ou enveloppe en caoutchouc 22 munie d'une valve 23 et gonflé avec un gaz, un fluide ou un liquide.
L'obturateur 18 est introduit en position dégonflée à l'aide d'un cordon jusqu'à une profondeur déterminée, puis l'obturateur est gonflé progressivement jusqu'à ce qu'il obture l'ouverture du puits 10. L'obturation de l'enveloppe avec un gaz sera particulièrement mise en valeur sur un site sensible. L'obturateur gonflé avec le gaz est descendu au niveau de la charge ou bien intercalé à l'intérieur de celle-ci pour l'optimiser. Ceci permet une diminution supplémentaire de la charge et, partant, une diminution des nuisances engendrées par le tir, principalement les vibrations.
Au-dessus de l'obturateur 18, le sommet du puits est ensuite comblé avec un bourrage poreux 19, constitué par exemple de gravillons 6/14.
Lors de l'amorçage de la charge explosive, les ondes de déflagration se propagent dans la chambre 17 et attaquent une surface étendue 21 du massif rocheux 20, produisant dans celui-ci-une fragmentation régulière de la roche sur une hauteur appréciable du massif.
L'obturateur 18 stabilise la charge explosive et sous l'effet de la déflagration produite par l'explosion de la charge, l'obturateur 18 crève. Le bourrage poreux 19 sert de chambre de décompression ayant pour effet de réduire considérablement les vibrations transmises dans le massif rocheux.
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Comme dit plus haut, la poche de l'obturateur 18 peut être remplie d'eau, ce qui présente l'avantage complémentaire résidant en ce que, lors de la crevaison de l'obturateur sous l'effet de la déflagration d'explosion, des particules d'eau se trouvent propulsées alentour, permettant d'y rabattre les poussières qui se dégagent lors de l'explosion.
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The invention relates to a method for loading a mine blasting well into a rock mass in order to fragment the rock for its industrial and commercial exploitation.
The classic method for fragmenting the rock of a rock massif consists of drilling wells in selected places in the rock massif. In each well, an explosive charge, called the foot charge, is lowered, which is positioned a short distance above the bottom of the well. Above the foot load is placed a stuffing then alternating with the bulk explosive and stuffing up to the top of the well. By detonating the explosive charges 3 using one or more primers, the deflagrations destabilize the rock mass and create cracks which fragment the rock.
The disadvantages of this conventional process can be summarized as follows.
1) The quantity of explosives used is relatively large and the cost of explosives can commonly reach some 6 to 10% of the cost price of the rock. This is due to the efficiency of the explosive, which is limited by the presence of jams, the effect of which is to concentrate the power of deflagration on specific points.
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2) The concentrated deflagrations create vibrations which are transmitted in a significant way in the rock mass. The transmitted vibrations commonly reach an amplitude of the order of 5 mm / sec at a distance of 1000 to
1200 m approx.
3) The fragmentation of the rock is not regular in the sense that there is an overfragmentation in the places where the explosives are concentrated.
4) The jams cause significant release of dust.
5) It takes appreciable time to carry out a fire load: the loading of fifteen mine blasting wells, for example, requires around five hours.
The object of the present invention is to optimize the yield of the explosive and to considerably reduce the drawbacks inherent in the conventional firing method.
This object is achieved according to the invention by a method of loading a mine blasting well in a rock mass, remarkable in that, after the placement of an explosive charge in the bottom of the well, a shutter is positioned at a determined depth in the well so that between the explosive charge and said shutter is provided an empty chamber extending over a predetermined height of the well, then filling the part of the well which extends above the shutter with porous stuffing.
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Thanks to the invention, it is possible to carry out blasting with the following advantages compared to the conventional method: 1) The quantity of explosives required is reduced by approximately half, which represents an economy of 3 to 5% of the cost price of the rock. This advantage results from the better efficiency of the explosive because the absence of intermediate jams makes it possible to provide the deflagration waves produced by the explosive charge with a larger surface to destabilize the rock mass.
2) The porous stuffing produced above the obturator, for example using gravel, plays the role of a decompression chamber and has the effect of considerably reducing (by 20 to 50%) the vibrations emitted in the rock massif.
3) The greater surface offered by the massif to the waves of deflagrations favors a more regular fragmentation of the rock.
4) The absence of intermediate jams considerably reduces the generation of dust and the dust produced can even be brought down around by particles of water when the shutter is inflated with water. being expelled during the bursting of the shutter.
5) The simple and rapid implementation of the loading of mine blasting results in a saving of time of the order of 80%. In the case of the example cited above providing for the loading of fifteen wells, the loading time requires only one
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approximately one hour instead of five hours with the conventional method.
The invention is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawings.
FIG. 1 schematically illustrates the method of loading a conventional blasting pit.
FIG. 2 schematically illustrates the method of loading wells according to the invention.
Referring to FIG. 1, the reference sign 10 designates a blasting hole drilled in a rock mass 20. The conventional charging method consists in placing an explosive charge or foot charge 11 at a short distance above the bottom 1 of the well.
Above the foot charge 11 an intermediate packing 12 is formed then a new explosive charge 13 consisting of loose explosives and a new intermediate packing 12 are positioned alternately. FIG. 1 shows seven explosive charges 13 thus alternated with jams intermediaries 12. The top of the well is filled with a dust jam 14 positioned above the upper explosive charge. Two primers 15 are shown by way of example for use in priming, that is to say the firing of explosive charges 11 and 13. The explosive charges are linked together by a detonating cord 16. Of this process classic we note that it uses several explosive charges distributed over the entire height of the well alternating with intermediate jams.
The loading method according to the invention is illustrated in FIG. 2. Above the bottom 1 of the well 10 is
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placed an explosive charge 11 crossed by a detonating cord 16 to which a primer 15 is connected. Above the explosive charge 11 is provided an empty chamber 17 which extends over a major part of the height of the well 10 up to a obturator 18. This consists for example of a bladder or rubber casing 22 provided with a valve 23 and inflated with a gas, a fluid or a liquid.
The shutter 18 is introduced in the deflated position using a cord to a determined depth, then the shutter is gradually inflated until it closes the opening of the well 10. The shutter of the envelope with a gas will be particularly developed on a sensitive site. The shutter inflated with the gas is lowered to the level of the charge or else interposed inside it to optimize it. This allows an additional reduction of the load and, consequently, a reduction of the nuisances generated by the shooting, mainly the vibrations.
Above the shutter 18, the top of the well is then filled with a porous packing 19, consisting for example of gravel 6/14.
During the initiation of the explosive charge, the deflagration waves propagate in the chamber 17 and attack an extended surface 21 of the rock mass 20, producing in the latter a regular fragmentation of the rock over an appreciable height of the mass.
The shutter 18 stabilizes the explosive charge and under the effect of the deflagration produced by the explosion of the charge, the shutter 18 bursts. The porous packing 19 serves as a decompression chamber having the effect of considerably reducing the vibrations transmitted in the rock mass.
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As said above, the pocket of the shutter 18 can be filled with water, which has the additional advantage residing in that, during the puncture of the shutter under the effect of the explosion deflagration, particles of water are propelled around, allowing it to reduce the dust that is released during the explosion.