CS269863B1 - Způsob sníženi objemu kaverny plynodynamického projevu v predisponovaných horninách - Google Patents

Abstract

ŘeSení se týká oboru hornictví, zejména razících prací. Trhací práce raženého díla se provádí zálomem a časovými odpaly dalších okruhů náloží. Na obvodu čelby raženého díla se provede obvodový zálom, načež se odpálí další okruhy časovaných náloží postupně směrem do středu raženého důlního díla.

Description

Vynález ee týká způsobu snížení objemu kaverny plynodynamického projevu v predisponovaných horninách při ražení důlního díla trhací prací se zálomem, vytvořeným po obvodu díla a s časovaný· odpálen dalších okruhů náloží, směrovaných na jeho střed.

V současné době se při použití trhací práce všeobecně, a to i v predisponované hornině, používá zálomu, vytvořeného kolen středu důlního díla, s časovanými odpaly dalších okruhů náloží, směrovanými k jeho obvodu. V predisponované hornině však tento tradiční způsob trhací práce vyvolává v radiálním směru, kolmém na axiální směr ražení díla, přesah čaeo-prostorového rozložení potřebného napětí horniny a intenzity chvění masivu, vyvolávající náhlý rozpad predisponované horniny - tudíž plynodynamický děj nad nezbytně potřebný hrubý profil výlomu. Protože i axiální rozměr kaverny je v přímé funkční závislosti na hrubém průřezu díla v radiálním směru, při dosud používaném systému trhací práce, tak dochází k nadměrně mohutným plynodynamickým projevům, zejména v případech, kdy dalším nevhodným zásahem do tradičně užívaného systému trhací práce dojde k dalšímu zvýšení objemu kaverny.

Protože predisponovaná hornina k plynodynamickým projevům je v podstatě vlastně trhavinou, která je k explozi přivedena voleným systémem trhací práce, je i mohutnost těchto přívodních dějů přímo úměrná objemu kaverny. Rovněž destrukční účinky plynodynaotických projevů na výztuž a výstroj důlního díla jsou přímo úměrné objemu kaverny.

Jak je známo z praxe,.v určitých typech predisponovaných hornin, jako jsou například středně hrubozrnné pískovce a slepenec a podobně, nedochází k podstatné změně jejich fyzikálněmechanických vlastností, spojených s pozvolným odplyňováním horniny. Za tím účelem se v přítomné době používají metody, spočívající v rozpojování horniny tlakovou kapalinou, v bezvýlomové trhací práci a ve zřízení odlehčovacích zářezů či vývrtů. V některých typech predisponovaných hornin může však nevhodné použití uvedených metod podstatně zhoršit bezpečnost osádky pracoviště a zvýšit mohutnost plynodynamických projevů.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob snížení objemu kaverny plynodynamického projevu v predisponovaných horninách při ražení důlního díla pomocí trhací práce s obvodovým zálomem a časovanými odpaly dalších okruhů náloží, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se po obvodu čelby raženého důlního díla provede obvodový zálom, načež se postupně časovaně odpálí další okruhy náloží trhaviny, směrovaných do středu díla.

Zásadní výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že vytvořením přechodové vrstvy po obvodu důlního díla použitím obvodového zálomu se v radiálním směru, tedy kolmém na směr ražení, dosáhne minimalizace bočního rozsahu kaverny. Následným časovaným odpálen dalších okruhů náloží trhaviny, směrovaných na střed čelby důlního díla, bude tak vznikající plynodynamický projev minimalizován na profil důlního díla. Tím současně dojde i ke snížení délky kaverny v axiálním směru postupujícím odtrhem horniny, který je v homogenní a izotropní hornině funkčně závislý na radiálním průřezu kaverny.

Plynodynamický projev se tak omezí po obvodu důlního díla přechodovou vrstvou, která se vyznačuje částečným porušením predisponované horniny, provázeným částečnou

CS 269 863 Bl ztrátou vnitřního napětí blokovaného plynu. Jedině v oblasti přechodové vrstvy dochází při překročení Mohrovy obálky k částečnému porušení její struktury. Částečným odplyněním predisponované horniny v oblasti přechodové vrstvy, to je poklesem vnitřního napětí, dojde k poklesu celkového napětí zpět do oblasti vymezené touto obálkou. Tento proces, spojený s porušováním predisponované horniny a jejím částečným odplyňováním, je dlouhodobý.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán na příkladu provedení trhacích prací.

Příklad

Pro neobvyklost řešení nebyl dosud navržený způsob trhací práce, omezující objem kaverny, přímo vyzkoušen v provozních podmínkách predisponované horniny. Byl však prakticky vyzkoušen v hornině střednězraného pískovce bez vnitřního napětí plynu v mimořádně nepříznivých poměrech při vystřelování základů pro patky mechanizovaného seníku. δίο o tři patky rozměrů 2 x 3 m, hloubky 1 m.

Obvodový zálom byl proveden dvěma řadami vývrtů. Dvojice zálomových vrtů byly od sebe umístěny ve vzdálenosti cca 1 m. Kromě dvojic zálomových vývrtů, umístěných v rozích obdélníkových profilů, byly na dlouhé straně umístěny další dvě dvojice zálomových vývrtů a na krátké straně dvojice jedna. Obvodové vrty byly vrtány svisle, vnitřní poněkud šikmo, se dnem blíže k vrtu obvodovému. Celkový počet 20ti vývrtů obvodového zálomu byl odpálen prvou sérií, konkrétně sérií č. 8 důlních elektrických rozbušek, časovaných po 0,5 s. Kolem středu plochy obdélníku byly umístěny další 2 vývrty, odpálené sérií č. 9. Celkem na jeden odpal bylo použito 22 vývrtů. Výjimku činila jedna z patek s porušenou horninou v jednom z rohů. U této patky bylo upuštěno od navrtání rohové zálomová dvojice a přilehlého středního vývrtů, takže celkový počet vývrtů v tomto případě činil 19. Průměr vývrtů pro nálože trhavin byl 42 mm. Jako nálože bylo použito plastické ostré skalní trhaviny o délce náložky 360 mm, průměru 28 mm a váze 0,334 g. Do každého vývrtů byla nabita jen jedna - a to adjustovaná náložka trhaviny. Ve dvou patkách činila celková nálož trhaviny 7,348 kg a u jedné 6,346 kg.

Po provedení odstřelu bylo střelmistrem konstatováno, že výsledek odstřelu je dobrý a že trhací práce lze provádět podle způsobu navrženým vynálezem.

Další praktický reálný poznatek je získán z ražení velkoprostorových jam, s hrubým průměrem výlomu, kdy plynodynamický projev není vyvoláván ani 5ti násobnou náloží ostré skalní plastické trhaviny, jež tvoří pro ten případ vypočítaná nálož obvodového zálomu. Uvedený poznatek vyplývá z provedení ji tří odpalů takzvané bezvýmolové trhací práce s celkovou náloží 400 až 500 kg, odpálenou ve 12ti za tím účelem zřízených vývrtech délky 14 a 18 m jednou - mžikovou sérií důlních elektrických rozbušek.

V místě zabudovaného seizmického snímače byla naměřena prakticky stejná frekvence 25 až 30 Hz vyvolaná bezvýlomovou trhací prací i obvykle používaným systémem trhací práce, vyvolávající plynodynamické projevy celkovou náloží 70 až 350 kg trhaviny. Amplituda chvění však při bezvýlomové trhací práci byla 2,5 krát vyšší než při dosud používaném systému trhací práce, vyvolávajícím mohutné plynodynamické projevy.

CS 269 863 Bl

Tie je dokladováno praktické zřizeni přechodové vrstvy po obvodu důlního díla, podstatně onezující rozsah kaverny vyvolaného plynodynamického projevu, která by byla v uvedených konkrétních podaínkéch zřízena aMikovým rosněten obvodového sélomu β vypočítanou celkovou náloží 84 kg· Nálož ke' středu čelby časovaně odpalovaných okruhů náložek by činila necelých 40 kg. Hloubka efektivního záběru činí 2 n.

Claims (1)

1. Způsob snížení objemu kaverny plynodynamického projevu v predisponovaných horninách při prováděni trhacích prací raženého díla zálomem a časovanými odpaly dalších okruhů náloží, vyznačující se tim, že se na obvodu čelby raženého důlního díla provede obvodový zálom, načež se odpálí další okruhy časovaných náloži postupně směrem do středu důlního díla.