EA010244B1 - Способ производства буровзрывных работ на карьере - Google Patents

Способ производства буровзрывных работ на карьере Download PDF

Info

Publication number
EA010244B1
EA010244B1 EA200601200A EA200601200A EA010244B1 EA 010244 B1 EA010244 B1 EA 010244B1 EA 200601200 A EA200601200 A EA 200601200A EA 200601200 A EA200601200 A EA 200601200A EA 010244 B1 EA010244 B1 EA 010244B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
blasting
rock
drilling
rocks
properties
Prior art date
Application number
EA200601200A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200601200A1 (ru
Inventor
Виталий Акимович Коваленко
Original Assignee
Институт Коммуникаций И Информационных Технологий
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Коммуникаций И Информационных Технологий filed Critical Институт Коммуникаций И Информационных Технологий
Publication of EA200601200A1 publication Critical patent/EA200601200A1/ru
Publication of EA010244B1 publication Critical patent/EA010244B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C37/00Other methods or devices for dislodging with or without loading
    • E21C37/16Other methods or devices for dislodging with or without loading by fire-setting or by similar methods based on a heat effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D3/00Particular applications of blasting techniques
    • F42D3/04Particular applications of blasting techniques for rock blasting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Способ производства буровзрывных работ на карьере относится к горной промышленности и может быть использован при открытой разработке угольных, рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых с применением буровзрывных работ. Способ включает формирование базы данных свойств горных пород месторождения, построение геометрической модели эксплуатационного блока, разделенного на элементарные участки с одинаковыми свойствами горных пород, формирование компьютерной программы, расстановку и бурение взрывных скважин, формирование, определение порядка взрывания и взрыв скважинных зарядов, оценку качества разрушения горных пород. Для повышения эффективности буровзрывных работ за счет эффективного распределения энергии взрыва по объему разрушаемого блока, расстановку взрывных скважин на эксплуатационном блоке предварительно моделируют равномерным распределением зон разрушения горных пород взрывами одиночных скважинных зарядов по объему элементарных участков, после чего моделируют имитационный взрыв эксплуатационного блока, по результатам которого определяют координаты скважин, в процессе бурения передают в базу данных сведения о свойствах пород, а перед формированием скважинных зарядов моделируют итоговый взрыв с фактическими координатами скважин и свойствами горных пород, слагающих эксплуатационный блок. Моделирование равномерного распределения зон разрушения горных пород по объему элементарного участка взрывами одиночных скважинных зарядов ведут в полуавтоматическом режиме с учетом их взаимодействия и сведений из базы данных свойств горных пород, полученных при бурении скважин

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке угольных, рудных и нерудных месторождений полезных ископаемых с применением буровзрывных работ.
Традиционно для рыхления горного массива, сложенного из пород разной прочности используют буровзрывной способ как наиболее универсальный. Однако общим недостатком традиционных способов разработки месторождений твердых полезных ископаемых, сложенных скальными и полускальными горными породами, разрушение которых осуществляется с применением массовых взрывов, наблюдается неэффективное использование энергии взрывчатых веществ (ВВ), что вследствие недостаточного учета реальных физико-механических свойств горных пород в массиве сопровождается большим выходом негабаритов, недостаточной проработкой почвы уступа или значительными выбросами породы за пределы участка. (Открытые горные работы. Справочник. М.Горное дело, 1994).
В качестве прототипа принят способ рыхления разнопрочных горных пород (патент РФ № 2261326, Е 21С 37/00, Е 21С 41/30, опубл. 07.09.2005), включающий получение информации об основных и структурно-прочностных свойствах горных пород на основе оценки данных первичных и постлицензионных геолого-разведочных работ и эксплуатационной разведки, детальное районирование горных пород с выделением эксплуатационных блоков, а в их границах - элементарных блоков, представленных однородной горной породой, формирование компьютерной программы, автоматизированное рыхление горных пород каждого элементарного блока наиболее эффективным способом - механическим, либо пневматическим, либо буровзрывным, либо физическим, реализуемым с помощью комплекса технических устройств универсального мобильного агрегата.
Избирательное, селективное рыхление отдельных элементарных блоков с одинаковыми свойствами слагающих пород не эффективно для одновременного разрушения крупных эксплуатационных блоков. Кроме того, для взрывного разрушения элементарных блоков с перемежаемой крепостью пород предлагается бурить скважины разного диаметра в пределах каждого разрушаемого участка по заранее установленной сетке скважин. При формировании скважинных зарядов не учитывается изменение прочностных свойств массива пород по всему объему, что приводит к неэффективному распределению энергии разрушения по эксплуатационному блоку, а это увеличивает затраты и снижает производительность буровзрывных работ, так как необходима замена бурового инструмента и перенастройка оборудования в зависимости от принятого способа проходки скважин (вращательного, ударно-вращательного, вращательно-ударного или комбинированного). Программное обеспечение предназначено лишь для автоматического выбора средств рыхления, что ограничивает возможности современных информационных технологий при ведении горных работ с автоматизированным производством одновременного массового разрушения блоков пород на крупных карьерах.
Техническая задача изобретения - повышение эффективности буровзрывных работ за счет эффективного распределения энергии взрыва по объему разрушаемого блока.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе производства буровзрывных работ на карьере, включающем формирование базы данных свойств горных пород месторождения, построение геометрической модели эксплуатационного блока, разделенного на элементарные участки с одинаковыми свойствами горных пород, формирование компьютерной программы, расстановку и бурение взрывных скважин, формирование, определение порядка взрывания и взрыв скважинных зарядов, оценку качества разрушения горных пород, расстановку взрывных скважин на эксплуатационном блоке предварительно моделируют равномерным распределением зон разрушения горных пород взрывами одиночных скважинных зарядов по объему элементарных участков, после чего моделируют имитационный взрыв эксплуатационного блока, по результатам которого определяют координаты скважин, в процессе бурения передают в базу данных сведения о свойствах пород, а перед формированием скважинных зарядов моделируют итоговый взрыв с фактическими координатами скважин и свойствами горных пород, слагающих эксплуатационный блок.
Моделирование равномерного распределения зон разрушения горных пород по объему элементарного участка взрывами одиночных скважинных зарядов ведут в полуавтоматическом режиме с учетом их взаимодействия и сведений из базы данных свойств горных пород, полученных при бурении скважин верхнего горизонта и смежных элементарных участков.
Моделирование имитационных взрывов осуществляют в итерационном режиме.
Операции моделирования производят после формирования соответствующей компьютерной программы.
Сведения о свойствах пород, прилегающих к скважине передают в базу данных в режиме реального времени (оп-1ше), например, средствами сбора и дистанционной передачи информации, связанных с цифровой моделью месторождения.
По результатам моделирования итогового взрыва корректируют параметры взрывных работ на эксплуатационном блоке.
Результаты оценки качества разрушения горных пород передают в базу данных свойств горных пород и используют в процессах моделирования при отработке нижележащего горизонта.
Применение моделирования при расстановке взрывных скважин, имитационное моделирование
- 1 010244 взрыва эксплуатационного блока перед бурением и последующая корректировка координат с учетом реальных данных из скважин, итоговое моделирование взрыва с фактическими координатами скважин и прочностными характеристиками горных пород, позволяют составить качественный Проект на бурение и формировать скважинные заряды оптимальной мощности, необходимой для заданных показателей разрушения горных пород, что повысит эффективность буровзрывных работ на карьере.
Внесение результатов оценки качества разрушения горных пород эксплуатационного блока в базу данных для процессов моделирования при отработке нижележащих горизонтов повышает оперативность и эффективность ведения буровзрывных работ на карьере.
Способ производства буровзрывных работ на карьере поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид эксплуатационного блока в разрезе, разделенного на элементарные участки; на фиг. 2 - то же, вид сверху.
Способ производства буровзрывных работ на карьере осуществляется следующим образом.
Используя информацию геологоразведочных работ (доразведки и прочие данные, полученные в процессе разработки месторождения), формируют базу данных о свойствах массива горных пород, которую обновляют в процессе бурения взрывных скважин, строят цифровую модель месторождения. Осуществляют эксплуатационную разведку, на основании которой разделяют массив горных пород в пределах каждого отрабатываемого горизонта карьерного поля 1 на эксплуатационные 2 блоки, разделенные на элементарные участки 3 с одинаковыми физико-механическими показателями горных пород. По маркшейдерским данным для блока 2 определяют общий объем взрываемой массы с учетом элементарных участков 3. Выделяют геометрическую модель блока 2 из цифровой модели месторождения. Составляют Проект на бурение взрывных скважин и Паспорт на взрыв, при этом задают: тип ВВ, диаметр и глубину скважин. Проводят статистическую обработку результатов оценки качества разрушения верхнего горизонта и по перебуру определяют конкретные значения коэффициентов зависимости энергоемкости бурения от крепости породы, а также зону разрушения для единичной скважины при заданном фракционном составе в объеме каждого элементарного участка 4. Сумма скважин каждого элементарного участка 3 определяет общее число скважин эксплуатационного блока 2. Количество и координаты скважин 4 для размещения на блоке 2 определяют в итерационном режиме с учетом его конфигурации и физико-механических свойств горных пород путем решения математической задачи равномерного распределения заданного количества зон разрушения в объеме блока любой конфигурации с помощью специальной компьютерной программы. После нахождения оптимального варианта расстановки скважин 4 на блоке 2 (в 2Ό и 3Ό графическом виде), перед бурением моделируют имитационный взрыв. По результатам имитационного взрыва корректируют координаты скважин 4 с учетом сведений о свойствах массива пород, полученных при бурении скважин верхнего горизонта и смежных элементарных участков. По установленным координатам корректируют проект на бурение эксплуатационного блока 2, согласно которому бурят скважины 4. В процессе бурения взрывных скважин 4 в режиме реального времени контролируют прочностные характеристики пород, изменения вносят в базу данных свойств горных пород месторождения. После обуривания блока 2, используя компьютерную программу и сведения из скважин 4 моделируют итоговый имитационный взрыв. По результатам последнего моделирования устанавливают количество и вид ВВ, конструкцию скважинных зарядов 5 и утверждают Паспорт на взрыв эксплуатационного блока 2. Осуществляют разрушение горных пород эксплуатационного блока 2 взрыванием скважинных зарядов 5. Оптимальное распределение ВВ в скважинах 4 в соответствии с выбранными координатами и физико-механическими свойствами пород в границах элементарных участков 3 при взрыве скважинных зарядов 5 приводит к однородному дроблению пород всего эксплуатационного блока 2. После взрыва производят оценку качества разрушения (энергоемкость экскавации разрушенной горной породы, количество и размер негабаритов, качество проработки почвы и т.д.), результаты вносят в базу данных и учитывают при производстве буровзрывных работ новых блоков пород на карьере.
Использование предлагаемого способа производства буровзрывных работ на карьерах значительно ускорит и упростит освоение месторождений полезных ископаемых, обеспечит экономию ВВ, повысит качество рыхления горных пород, что приведет к повышению производительности горного оборудования и экологических показателей разработки месторождений.

Claims (7)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ производства буровзрывных работ на карьере, включающий формирование базы данных свойств горных пород месторождения, построение геометрической модели эксплуатационного блока, разделенного на элементарные участки с одинаковыми свойствами горных пород, формирование компьютерной программы, расстановку и бурение взрывных скважин, формирование, определение порядка взрывания и взрыв скважинных зарядов, оценку качества разрушения горных пород, отличающийся тем, что расстановку взрывных скважин на эксплуатационном блоке предварительно моделируют равномерным распределением зон разрушения горных пород взрывами одиночных скважинных зарядов по объему элементарных участков, после чего моделируют имитационный взрыв эксплуатационного блока, по результатам которого определяют координаты скважин, в процессе бурения передают в базу данных сведе
    - 2 010244 ния о свойствах пород массива, а перед формированием скважинных зарядов моделируют итоговый взрыв с фактическими координатами скважин и свойствами горных пород, слагающих эксплуатационный блок.
  2. 2. Способ производства буровзрывных работ на карьере по п.1, отличающийся тем, что моделирование равномерного распределения зон разрушения горных пород по объему элементарного участка взрывами одиночных скважинных зарядов ведут в полуавтоматическом режиме с учетом их взаимодействия и сведений из базы данных свойств горных пород, полученных при бурении скважин верхнего горизонта и смежных элементарных участков.
  3. 3. Способ производства буровзрывных работ на карьере по п.1, отличающийся тем, что моделирование имитационных взрывов осуществляют в итерационном режиме.
  4. 4. Способ производства буровзрывных работ на карьере по п.1, отличающийся тем, что операции моделирования производят после формирования соответствующей компьютерной программы.
  5. 5. Способ производства буровзрывных работ на карьере по п.1, отличающийся тем, что сведения о свойствах пород, прилегающих к скважине, передают в базу данных в режиме реального времени (оп11пе), например, средствами сбора и дистанционной передачи информации, связанными с цифровой моделью месторождения.
  6. 6. Способ производства буровзрывных работ на карьере по п.1, отличающийся тем, что по результатам моделирования итогового взрыва корректируют параметры взрывных работ на эксплуатационном блоке.
  7. 7. Способ производства буровзрывных работ на карьере по п.1, отличающийся тем, что результаты оценки качества разрушения горных пород передают в базу данных свойств горных пород и используют в процессах моделирования при отработке нижележащего горизонта.
EA200601200A 2006-02-20 2006-06-05 Способ производства буровзрывных работ на карьере EA010244B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KG060016 2006-02-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601200A1 EA200601200A1 (ru) 2007-08-31
EA010244B1 true EA010244B1 (ru) 2008-06-30

Family

ID=38222691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601200A EA010244B1 (ru) 2006-02-20 2006-06-05 Способ производства буровзрывных работ на карьере

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA010244B1 (ru)
WO (1) WO2007096734A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723418C1 (ru) * 2019-12-05 2020-06-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Способ определения размеров зоны предразрушения в массиве горных пород

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102562070B (zh) * 2012-03-02 2014-04-30 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 露天矿山坚硬矿岩体的采剥工艺与系统
CN102663183A (zh) * 2012-03-31 2012-09-12 浙江大学 数字矿山中的爆破仿真方法
CN103512441A (zh) * 2013-10-23 2014-01-15 瓮福(集团)有限责任公司 一种矿岩分离爆破方法
CN105824998B (zh) * 2016-03-11 2019-02-26 中国矿业大学(北京) 一种爆破掘进施工智能设计系统与方法
CN107144191B (zh) * 2017-06-16 2018-07-24 西安科技大学 一种露天矿台阶爆破布孔方法
US10837750B2 (en) 2018-01-29 2020-11-17 Dyno Nobel Inc. Systems for automated loading of blastholes and methods related thereto
ES2725321A1 (es) * 2018-03-21 2019-09-23 Accenture Global Solutions Ltd Sistema y metodo para controlar un evento de perforacion y voladura
CN110986707B (zh) * 2019-11-25 2022-03-04 淳安千岛湖子龙土石方工程有限公司 一种用于围堰爆破方法
KR102444101B1 (ko) * 2019-12-10 2022-09-15 주식회사 한화 발파 패턴 좌표를 변환하여 제공하는 장치 및 그 방법
RU2723419C1 (ru) * 2019-12-23 2020-06-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Способ отработки локальных участков оруденения в крепких горных породах
US20210365608A1 (en) * 2020-05-21 2021-11-25 Dyno Nobel Inc. Distinct element rock blasting movement methods, apparatuses, and systems
CN112696998A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 包头钢铁(集团)有限责任公司 一种露天矿山破碎站基坑控制爆破成型方法
CN113357982A (zh) * 2021-05-24 2021-09-07 本溪钢铁(集团)矿业有限责任公司 一种坚硬岩石露天矿爆破网路设计方法
CN113280703B (zh) * 2021-06-28 2023-04-11 中铁十八局集团有限公司 一种基于bim技术的钻爆施工隧道超欠挖控制方法
CN114001604A (zh) * 2021-11-11 2022-02-01 中国水利水电第三工程局有限公司 一种高寒区多节理硬岩坝料爆破直采施工方法
CN115121078A (zh) * 2022-06-30 2022-09-30 宁夏赛马水泥有限公司 一种露天矿穿孔爆破降尘的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181834C2 (ru) * 2000-06-06 2002-04-27 Государственное учреждение институт горного дела дальневосточного отделения РАН Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых
RU2209973C1 (ru) * 2002-04-29 2003-08-10 Государственное учреждение Институт горного дела ДВО РАН Способ освоения месторождений твердых полезных ископаемых
WO2004033853A1 (en) * 2002-10-09 2004-04-22 Bhp Billiton Innovation Pty Ltd System and method(s) of mine planning, design and processing
RU2261326C1 (ru) * 2004-07-12 2005-09-27 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Способ рыхления разнопрочных горных пород

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8908375D0 (en) * 1989-04-13 1989-06-01 Measurement Devices Ltd Hand-held laser rangefinder
US6772105B1 (en) * 1999-09-08 2004-08-03 Live Oak Ministries Blasting method
DE10032139B4 (de) * 2000-05-05 2014-01-16 Orica Explosives Technology Pty. Ltd. Verfahren zur Installation eines Zündsystems und Zündsystem
CN100504281C (zh) * 2003-11-28 2009-06-24 澳瑞凯炸药技术有限公司 爆破多层物质的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181834C2 (ru) * 2000-06-06 2002-04-27 Государственное учреждение институт горного дела дальневосточного отделения РАН Способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых
RU2209973C1 (ru) * 2002-04-29 2003-08-10 Государственное учреждение Институт горного дела ДВО РАН Способ освоения месторождений твердых полезных ископаемых
WO2004033853A1 (en) * 2002-10-09 2004-04-22 Bhp Billiton Innovation Pty Ltd System and method(s) of mine planning, design and processing
RU2261326C1 (ru) * 2004-07-12 2005-09-27 Институт Горного Дела Дальневосточного Отделения Российской Академии Наук (Статус Государственного Учреждения) Способ рыхления разнопрочных горных пород

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723418C1 (ru) * 2019-12-05 2020-06-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Способ определения размеров зоны предразрушения в массиве горных пород

Also Published As

Publication number Publication date
EA200601200A1 (ru) 2007-08-31
WO2007096734A1 (en) 2007-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA010244B1 (ru) Способ производства буровзрывных работ на карьере
Singh et al. Rock fragmentation control in opencast blasting
Villaescusa Geotechnical design for sublevel open stoping
CN102331212B (zh) 露天金属矿山损失贫化控制爆破方法
Himanshu et al. Numerical simulation based approach for assessment of blast induced deformation pattern in slot raise excavation
Rai et al. Measurement-while-drilling technique and its scope in design and prediction of rock blasting
RU2400702C1 (ru) Способ взрывания горных пород с твердыми включениями
Mishra et al. Controlled blasting in a limestone mine using electronic detonators: A case study
Valgma et al. Sustainable mining conditions in Estonia
Dhekne et al. Effect of type of explosive and blast hole diameter on boulder count in limestone quarry blasting
Sharma et al. Investigation of crushed aggregate as stemming material in bench blasting: a case study
RU2602567C1 (ru) Способ взрывной отбойки руд и пород
Catalan et al. How can an intensive preconditioning concept be implemented at mass mining method? Application to Cadia East panel caving project
Hakulov et al. Open pit mining robotization
Paredes et al. Design and evaluation of single-phase drawbell excavation at the Chuquicamata underground mine
Mishra Unlocking possibility of blasting near residential structure using electronic detonators
Brahimaj et al. The contour blasting aplication in the Kosovo motorway project in Bellanica
Eshun et al. Drill and blast performance evaluation at the Obra pit of Chirano gold mines ltd, Ghana
RU2455613C1 (ru) Способ взрывания горных пород с твердыми включениями
Vishwakarma et al. Evaluation of optimum burden for the excavation of narrow vein ore deposits using numerical simulation
RU2475698C2 (ru) Способ взрывной отбойки массивов горных пород
RU2449240C1 (ru) Способ взрывной отбойки руд и пород при разработке месторождений твердых полезных ископаемых
Singh et al. Blast design and fragmentation control–key to productivity
Klerkx Development of an explosive energy distribution optimization system to accommodate drilling errors by adjusting blasthole charges
Sinha et al. Energy Factor-based Blast Design in Large Opencast Coal Mines.

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM