NO762410L

NO762410L -

Info

Publication number: NO762410L
Application number: NO762410A
Authority: NO
Inventors: L C Lang
Original assignee: Canadian Ind
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1977-01-12
Also published as: ZA763697B; DD126080A5; ZM8776A1; FR2317474B1; MX145910A; IL49894A; CA1012564A; FR2317474A1; SE7607841L; PT65353A; AU1529376A; DK297376A; PT65353B; FI762019A; DE2630979A1; IL49894A0; AU497215B2; SE417855B; ES449723A1; IN142616B

Description

Denne oppfinnelse angår utsprengning av stenpartier, og mer bestemt angår den anvendelsen av kratersprengningsteknikker (explosive cratering techniaues) ved undergrunnminering av This invention relates to the blasting of rock parts, and more specifically it relates to the application of explosive cratering techniques in underground mining of

•harde bergmalmer.•hard rock ores.

Ved den konvensjonelle fremgangsmåte for utvinningBy the conventional method of extraction

av malmkropper i gruver under jorden er det vanlig praksis å ut-grave malmen ved å sprenge ut suksessive seksjoner av malmkrdppen og å fjerne det utsprengte fragmenterte materiale fra gruvestedet for videre behandling. Ettersom malmen fjernes dannes underjordiske rom eller kammere som senere fylles med sand eller avfalls-sten og sement for å stabilisere de geologiske formasjoner. Søy-ler av malm eller sten etterlates også i kammerene for understøt-telse, hvilke søyler deretter fjernes og malmen utvinnes etter-hvert som tilbakefyllingen med sand skrider frem Denne fremgangsmåte ved gruvedrift kalles vanligvis "rom og søyle"-drift eller "strossebg søyle"-drift. of ore bodies in underground mines, it is common practice to excavate the ore by blasting out successive sections of the ore body and to remove the blasted fragmented material from the mine site for further processing. As the ore is removed, underground spaces or chambers are formed which are later filled with sand or waste rock and cement to stabilize the geological formations. Pillars of ore or stone are also left in the chambers for support, which pillars are then removed and the ore is extracted as the backfilling with sand progresses. This method of mining is usually called "room and pillar" operation or "strossebg pillar" operation.

Anvendelse av denne konvensjonelle gruvedriftmetode nødvendiggjør gjentatt boring av et stort antall borehull med liten diameter i mønsterordhede grupper på forsiden av malmkroppen, fylling av sprengstoffladninger i hullene og deretter detonering av ladningene for å løsne-eller fraskille malm og sten. Den således brutte malm, som ofte er dårlig oppstykket eller fragmentert, blir deretter fjernet og bore- og sprengningsoperasjonene gjentatt. Ettersom boring og lading av borehullene enklere lar seg utføre i et horisontalt plan, faller de ved sprengningen fragmenterte malm-stykker ikke alltid fullstendig klar av den vertikale arbeidsflate og må fjernes på mekanisk vis. Dessuten er mønsterordnet boring og lading av sprengstoff i et stort antall borehull med liten diameter tidskrevende og kostbart, særlig der arbeidsflaten ligger noe høyere enn gulvet i rommet. For å skaffe adgang til alle deler av malmkroppen er det videre ofte nødvendig å lage sti- gesjakter, -åpninger og lignende, dvs. konstruksjoner som bidrar lité til rnalmproduksjonen. Application of this conventional mining method necessitates the repeated drilling of a large number of small diameter boreholes in patterned groups at the face of the ore body, filling the holes with explosive charges and then detonating the charges to loosen or separate the ore and rock. The ore thus broken, which is often badly broken up or fragmented, is then removed and the drilling and blasting operations repeated. As drilling and loading of the boreholes can be carried out more easily in a horizontal plane, the pieces of ore fragmented by blasting do not always fall completely clear of the vertical working surface and must be removed mechanically. In addition, patterned drilling and loading of explosives in a large number of boreholes with a small diameter is time-consuming and expensive, especially where the working surface is somewhat higher than the floor of the room. In order to gain access to all parts of the ore body, it is also often necessary to create ladder shafts, openings and the like, i.e. constructions that contribute significantly to ore production.

En har nå funnet at store besparelser i tid og ar-. beidskraft og følgelig reduserte kostnader kan oppnås under fjerning av underjordiske malmpartier ved rom- og-søyle-drift ved å benytte kratersprengningsteknikker under anvendelse av sprengstoffladninger med sfærisk eller tilnærmet sfærisk form. Oppfinnelsen tilveiebringer således en fremgangsmåte ved gruvedrift hvor en malmkropp fraskilles og fragmenteres ved hjelp av en sprengstoffladning fra taket i et undergrunnsrom omfattende føl-gende trinn: a) frembringelse av ett eller flere borehull med .■stor diameter i malmkroppen, hvilke borehull strekker seg tilnærmet vertikalt på taket i malmkroppen over rommet, b) plasering av en sfærisk eller sfærisk virkende sprengstoffladning i hvert av borehullene i en dybde som gir optimal kratervirkning ved detonering av sprengstoffladningene, c) detonering av hver sprengstoffladning.for å frembringe et krater i malmkroppen, og d) fjerning fra kammeret av den fragmenterte malm som er fraskilt fra krateret. It has now been found that major savings in time and ar-. pickling power and consequently reduced costs can be achieved during the removal of underground ore sections by room-and-pillar mining by employing crater blasting techniques using explosive charges of spherical or nearly spherical shape. The invention thus provides a method in mining where an orebody is separated and fragmented by means of an explosive charge from the roof of an underground space comprising the following steps: a) production of one or more boreholes with a large diameter in the orebody, which boreholes extend approx. vertically on the roof of the orebody above the space, b) placing a spherical or spherically acting explosive charge in each of the boreholes at a depth that provides optimum cratering effect upon detonation of the explosive charges, c) detonating each explosive charge to produce a crater in the orebody, and d) removing from the chamber the fragmented ore separated from the crater.

Prinsippene for optimal kratersprengning er velkjent og er omfattende dokumentert. (Se f.eks. US patent nr. 3 735 704). Fortalt i korte trekk kan den maksimale eller optimale grad av kraterdannelse eller oppstykking av materiale ved hjelp av et sprengstoff oppnås ved å plasere og detonere en sprengstoffladning i et borehull under materialets overflate ved en foretruk-ket eller optimal posisjon bestemt ut fra kjennskap til egenska-pene ved både sprengstoffet og materialet som skal brytes. Den mest praktiske metode for- å bestemme den optimale posisjon til sprengstoffladningen samt for å forutsi kraterstørrelse og -geometri., er å benytte en empirisk skalaberegning ut fra prøvekrate-re som er dannet i samme eller lignende materiale. The principles for optimal crater blasting are well known and have been extensively documented. (See, for example, US patent no. 3,735,704). Briefly stated, the maximum or optimal degree of crater formation or dismemberment of material by means of an explosive can be achieved by placing and detonating an explosive charge in a borehole below the surface of the material at a preferred or optimal position determined from knowledge of the properties good at both the explosive and the material to be broken. The most practical method for determining the optimal position of the explosive charge and for predicting crater size and geometry is to use an empirical scale calculation based on test craters formed in the same or similar material.

Betydningen av formen på sprengstoffladningen ved sprengning er også velkjent. Den grunnleggende geometri og opp-brytingsprosess f.eks. for en sfærisk og en sylindrisk ladning er helt forskjellige, og følgelig vil også de oppnådde spreng-ningsresultater være forskjellige. Ved detonering av en sylindrisk ladning vil nesten all energien som frembringes av trykket i den utviklede gass virke i sideretningen, dvs. vinkelrett på borehullaksen, og bare en liten del av energien utnyttes ved de to endene av den sylindriske sprengstoffsøyle. Ved detonering av en sfærisk eller kuleformet ladning vil på den annen side den energi .som frembringes på grunn av de utviklede gasser rettes radielt utover fra ladningens midtpunkt i alle plan som løper gjennom dens midtpunkt, og med en ensartet, sfærisk divergerende virkning. The importance of the shape of the explosive charge when detonating is also well known. The basic geometry and break-up process e.g. for a spherical and a cylindrical charge are completely different, and consequently the blasting results obtained will also be different. When detonating a cylindrical charge, almost all the energy produced by the pressure in the developed gas will act in the lateral direction, i.e. perpendicular to the drill hole axis, and only a small part of the energy is utilized at the two ends of the cylindrical explosive column. When detonating a spherical or spherical charge, on the other hand, the energy produced due to the developed gases will be directed radially outwards from the center of the charge in all planes that run through its center, and with a uniform, spherically divergent effect.

En har funnet at sålenge avviket fra sann sfærisk ladningsform (diameter = lengde) ikke er større enn et forhold på 1:6 for ladningens diameter i forhold til dens lengde, vil bryte-mekanismen og sprengningsresultatene være omtrent de samme som oppnås ved bruk av sanne sfæriske ladninger. Energifordelingsef-..fekten for ladningsform (sfærisk i forhold til sylindrisk) kan illustreres ved hjelp av resultatene fra et kraterformingsekspe-riment. I et forsøk ved to ladninger med 4,5 kg slurry-sprengstoff benyttet i vertikale borehull i sandsten. Ett hull var 11,4 cm i diameter, det andre bare 6,7 cm, men begge hull ble boret til samme dybde på 1,2 meter. It has been found that as long as the deviation from true spherical charge shape (diameter = length) is not greater than a 1:6 ratio of the charge's diameter to its length, the breaking mechanism and bursting results will be approximately the same as obtained using true spherical charges. The energy distribution effect for charge shape (spherical versus cylindrical) can be illustrated with the help of the results from a crater formation experiment. In an experiment with two charges of 4.5 kg of slurry explosive used in vertical boreholes in sandstone. One hole was 11.4 cm in diameter, the other only 6.7 cm, but both holes were drilled to the same depth of 1.2 meters.

Resultatene er sammenfattet i tabellen nedenfor. The results are summarized in the table below.

Som det fremgår av tabellen innvirket forskjellen i ladningsform på spenningsfordelingen. Således minsket energi-utnyttelsen og sandstenens oppførsel det kratervolum som ble ut-sprengt ved den sylindriske ladning i krater nr. 2, sammenlignet med den tilnærmet sfæriske eller sfærisk virkende ladning i krater nr . 1 . As can be seen from the table, the difference in charge form affected the voltage distribution. Thus, the energy utilization and the behavior of the sandstone reduced the crater volume that was exploded by the cylindrical charge in crater no. 2, compared to the approximately spherical or spherically acting charge in crater no. 1.

Sfæriske ladninger har tidligere blitt anvendt for kraterutsprengning bare i retning oppover mot en horisontalt fri flate og har funnet visse anvendelser i overflate- og stenbrudd-sprengning. Avhengig hvor dypt ladningen er plasert kan resultatet bli et krater som består av tre nesten konsentriske soner. Disse soner har blitt benevnte som det synlige krater, det sanne krater, og bruddsonen.Bruddsonen kan igjen deles i den fullstendige og den ,ytre bruddsone. innenfor denne bruddsone har rna-, terialet blitt forskjøvet noe oppover og utover og stenen har flere brudd enn slik den foreligger i naturlig eller uforstyrret tilstand. Grenseflaten mellom bruddsonen og det uforstyrrede materiale på stedet er vanskelig å lokalisere fordi materialet i .bruddsonen kan ikke graves ut i de fleste tilfeller. Når en sfærisk ladning detoneres ved optimal dybde slik denne bestemmes ved prøvesprengninger for en gitt kombinasjon av bergart og sprengstoff, blir resultatet et positivt krater som benevnes "RETARC". Ved dannelse av et RETARC-krater foregår ingen avlufting av deto-neringsgasser ved overflaten. Det brutte materialet løftes opp og danner en halvkule, fremragende oppstykking oppnås, og et stort materialvolum vises pr. vektenhet av anvendt sprengstoff. Spherical charges have previously been used for crater blasting only in the upward direction towards a horizontally free surface and have found some use in surface and quarry blasting. Depending on how deep the charge is placed, the result can be a crater consisting of three almost concentric zones. These zones have been named the visible crater, the true crater, and the fracture zone. The fracture zone can again be divided into the complete and the outer fracture zone. within this fracture zone, the RNA material has been displaced somewhat upwards and outwards and the stone has more fractures than it does in its natural or undisturbed state. The interface between the fracture zone and the undisturbed material on the site is difficult to locate because the material in the fracture zone cannot be excavated in most cases. When a spherical charge is detonated at the optimum depth as determined by test blasts for a given combination of rock and explosive, the result is a positive crater called "RETARC". When a RETARC crater is formed, no venting of detonation gases takes place at the surface. The broken material is lifted up and forms a hemisphere, excellent cutting is achieved, and a large volume of material is displayed per weight unit of explosives used.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen drar man ved undergrunnsoperasjoner fordel av resultatene ved et positivt eller RETARC-krater ved å frembringe krateret i taket til gruvekam-meret og utnytte tyngdekraften for utgraving av det brutte materiale i krateret. Anvendelsen av fremgangsmåten driver den brutte malm mot gulvet i kammeret og fremskaffer et godt oppstykket materiale som faller helt bort fra malmkroppen og etterlater lite eller intet fasthengende materiale. Ettersom dessuten flere kratere samtidig kan utsprenges i et noe overlappende innbyrdes forhold kan malmkroppen frigjøres -i' et forutbestemt og nøyaktig mønster uten behovet for.hjelpeåpninger såsom stiges jakter eller lignende eller annet' forberedende arbeid. In the method according to the invention, underground operations take advantage of the results of a positive or RETARC crater by creating the crater in the roof of the mining chamber and utilizing gravity to excavate the fractured material in the crater. The application of the method drives the broken ore towards the floor of the chamber and produces a well broken up material which falls completely away from the ore body leaving little or no attached material. Since several craters can also be blasted out at the same time in a somewhat overlapping relationship, the ore body can be released - in a predetermined and precise pattern without the need for auxiliary openings such as ladder chases or similar or other preparatory work.

Ved en typisk anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan en tunnel eller underskjæring ved hjelp av konvensjonelle midler drives fra en gruvesjakt i horisontal retning inn i en malmkropp slik at det dannes et forholdsvis lavt langt rom under deler av malmkroppen. En annen tunnel eller underkutt drives parallelt med og direkte over (eller under) den første tunnel slik at det dannes to overliggende rom eller kammere med lav profil på en øvre og nedre flate i malmkroppen. Disse lavere kam mere kan være innbyrdes adskilt med en avstand på 30 meter eller mer. Ett eller flere borehull bores gjennom malmkroppen fra det øvre kammer til det nedre kammer. Ved denne boring kan man dra fordel av det nylig utviklede "i hullet"-boreutstyr som er istand til å bore hull opp til 16,5 cm diameter ved undergrunnsarbeid. Alternativt kan borehullene bores oppover fra det nedre kammer, men dette er mindre hensiktsmessig enn boring nedover. Etter at boret er fjernet plugges bunnen i borehullet, deretter plaseres sfærisk virkende' sprengstoffladninger i ett eller i hvert borehull i en stilling nær den nedre kammerflate til malmkroppen. Den nøyaktige eller optimale plasering av ladningen bestemmes på grunn-lag av små ladningsprøver med samme sprengstoff detonert i forskjellige dybder i lignende malm. Etter at ladningen er plasert i ett eller flere av borehullene plaseres for-ladingsmateriale i borehullene over ladningen. Ved inisiering av sprengstoffladningen eller -ladningene, frembringes ett eller flere kratere i taket til det nedre kammer og materialet fra kraterets bruddsone samt fra spenningssonen i pipen over kraterets bruddsone faller bort og avsettes på gulvet i det nedre kammer hvorfra det lett kan fjernes med mekanisk utstyr. In a typical application of the method according to the invention, a tunnel or undercut can be driven by conventional means from a mine shaft in a horizontal direction into an ore body so that a relatively low, long space is formed under parts of the ore body. Another tunnel or undercut is driven parallel to and directly above (or below) the first tunnel so that two overlying rooms or low-profile chambers are formed on an upper and lower surface in the ore body. These lower chambers can be mutually separated by a distance of 30 meters or more. One or more boreholes are drilled through the ore body from the upper chamber to the lower chamber. With this drilling, one can take advantage of the recently developed "in the hole" drilling equipment, which is capable of drilling holes up to 16.5 cm in diameter for underground work. Alternatively, the boreholes can be drilled upwards from the lower chamber, but this is less appropriate than drilling downwards. After the drill has been removed, the bottom is plugged in the borehole, then spherically acting explosive charges are placed in one or in each borehole in a position close to the lower chamber surface of the ore body. The exact or optimal placement of the charge is determined on the basis of small sample charges of the same explosive detonated at different depths in similar ore. After the charge has been placed in one or more of the boreholes, pre-charge material is placed in the boreholes above the charge. Upon initiation of the explosive charge or charges, one or more craters are produced in the ceiling of the lower chamber and the material from the crater's fracture zone as well as from the stress zone in the pipe above the crater's fracture zone falls away and is deposited on the floor of the lower chamber from where it can be easily removed with mechanical equipment .

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse vil lettere forståes ved henvisning til tegningen, hvor: Fig. 1 i tverrsnitt viser de forskjellige bruddso-ner i et RETARC-krater som er sprengt ut i oppover-retningen og, Fig. 2 viser i tverrsnitt en typisk gruvedrift hvor deler av malmkroppen er fjernet ved hjelp av fremgangsmåten iføl-ge oppfinnelsen. The method according to the present invention will be easier to understand by referring to the drawing, where: Fig. 1 in cross-section shows the different fracture zones in a RETARC crater which has been blown out in the upward direction and, Fig. 2 shows in cross-section a typical mining operation where parts of the ore body have been removed using the method according to the invention.

På figur 1 er vist en flate eller overflate av jord eller sten 1 med en sfærisk eller kuleformet sprengstoffladning 2 i en stilling som gir maksimal stenbrudd ved detonering. Etter detonering av kuleladningen 2 vises bruddsonene ved de forskjellige avmerkinger i figuren. Det positive krater (RETARC) og det sanne krater omfatter fullstendig oppsprukket og godt oppstykket materiale som lett kan utgraves* Den fullstendige bruddsone omfatter materiale som er oppdelt i stykker større enn stykkene i det sanne krater og noe vanskeligere å grave ut. Den ytre bruddsone omfatter materialer som er blitt noe forskjøvet og som har flere brudd enn i naturlig tilstand. Dette materiale, som holdes sammen av tyngdekraften og friksjonskrefter, er vanskelig å grave ut. Graden av oppsprekning og forstyrrelse av materialet i spen ningssonen avhenger av bergartens egenskaper og strukturmessige geologi. Figure 1 shows a surface or surface of soil or rock 1 with a spherical or ball-shaped explosive charge 2 in a position that produces maximum rock breakage upon detonation. After detonation of the ball charge 2, the fracture zones are shown by the different markings in the figure. The positive crater (RETARC) and the true crater comprise completely fractured and well-fragmented material that can be easily excavated* The complete fracture zone comprises material that is broken into pieces larger than the pieces in the true crater and somewhat more difficult to excavate. The outer fracture zone includes materials that have been somewhat displaced and that have more fractures than in their natural state. This material, held together by gravity and frictional forces, is difficult to excavate. The degree of cracking and disruption of the material in the stress zone depends on the rock's properties and structural geology.

Det fremgår at der hvor et krater som vist i fig. 1 er sprengt ut i retning nedover på den øvre flate eller taket i en gruveåpning, vil alt materialet i RETARC-krateret og i det san- It appears that where a crater as shown in fig. 1 is blasted out in a downward direction on the upper face or roof of a mine opening, all the material in the RETARC crater and in the san-

ne krater og i den fullstendige bruddsonen falle bort. Fordi materialet i den ytre bruddsonen ikke ugunstig påvirkes av friksjon og tyngdekraft vil dessuten stort sett hele denne del også fraskilles. Avhengig av bergarttype og geologi vil likeledes vari-erende mengder av materialet i spenningssonen eller pipeområdet også fraskilles. Denne fraskilling forsterkes av den avspennende virkning idet berget kommer til ro etter støtet fra detonasjons-_kreftene. ne crater and in the complete fracture zone fall away. Because the material in the outer fracture zone is not unfavorably affected by friction and gravity, most of this part will also be separated. Depending on the rock type and geology, varying amounts of the material in the tension zone or pipe area will also be separated. This separation is reinforced by the relaxing effect as the rock comes to rest after the impact from the detonation forces.

På fig. 2 er i tverrsnitt vist en gruvedrift med en trakt 3 fra hvilken fører en øvre horisontal tunnel eller skjæring 4 og en nedre skjæring 5 på to sider av en malmkropp 6. En rekke borehull 7 trenger gjennom malmkroppen 6 mellom skjæringene' 4 og 5. For klarhetens skyld er bare to borehull 7A og 7B vist i snitt. En sfærisk eller kuleformet sprengstoffladning 8 er vist i optimal stilling for å danne et RETARC-kråter i hvert av borehullene 7A og 7B, over skjæringen 5. Ladningene 8 er hensiktsmessig plasert ved å senkes fra den overliggende skjæring 4. Etter at for-lading er plasert detoneres ladningene 8 og malmpartiet som angitt ved 9 brytes opp og faller ned på gulvet i skjæringen 5 hvorfra det fjernes. Påfølgende kuleladninger 10 plaseres i In fig. 2 shows in cross-section a mining operation with a funnel 3 from which leads an upper horizontal tunnel or cut 4 and a lower cut 5 on two sides of an ore body 6. A series of boreholes 7 penetrate the ore body 6 between the cuts' 4 and 5. for clarity, only two boreholes 7A and 7B are shown in section. A spherical or ball-shaped explosive charge 8 is shown in optimum position to form a RETARC crest in each of boreholes 7A and 7B, above the cutting 5. The charges 8 are conveniently placed by lowering from the overlying cutting 4. After pre-charging is placed, the charges 8 are detonated and the ore portion as indicated at 9 is broken up and falls to the floor in the cutting 5 from which it is removed. Subsequent bullet charges 10 are placed in

borehull 7A og 7B og detoneres for fraskilling av malmpartiet angitt ved 11. Malmpartiene 12, 13 og 14 fjernes suksessivt på boreholes 7A and 7B and detonated to separate the ore portion indicated at 11. The ore portions 12, 13 and 14 are successively removed on

samme måte. En hylle av sten eller malm 15 etterlates for å gi en sikker arbeidsflate over det kammer som dannes ved fjerning av malmkroppen 6. Hele malmkroppen 6 kan likeldes fjernes på den beskrevne" måte . same way. A shelf of stone or ore 15 is left to provide a safe working surface above the chamber that is formed by removing the ore body 6. The entire ore body 6 can also be removed in the described manner.

Ved en virkelig anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i en gruve ble en søyle av høyverdig metallåre hensiktsmessig og økonomisk fjernet. Søylen var 50 meter lang, 5,5 m bred og 20 m høy med en fylling av sand/sement på begge sider. Etter utgraving av en underskjæring ved bunnen av søylen ble den ovenfor beskrevne fremgangsmåte benyttet for å fjerne søylen i horisontale blokkseksjoner som hver var omtrent 4 til 5 meter. Ypperlig oppstykking av malmmaterialet ble oppnådd uten å forstyr-re fyllmaterialet som var helt frilagt. Man oppnådde økonomiske besparelser både med hensyn til arbeidskraft, boretid og spreng-stof forbruk. In an actual application of the method according to the invention in a mine, a pillar of high-grade metal vein was expediently and economically removed. The column was 50 meters long, 5.5 m wide and 20 m high with a filling of sand/cement on both sides. After excavating an undercut at the base of the pillar, the method described above was used to remove the pillar in horizontal block sections of approximately 4 to 5 meters each. Excellent splitting of the ore material was achieved without disturbing the fill material which was completely exposed. Financial savings were achieved both with regard to manpower, drilling time and explosives consumption.

Det vil forståes at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes for fordelaktig å minske eller eliminere boring av hull i oppoverretningen, stigesjaktboring og utsprengning forbundet med konvensjonelle gruvedriftmetoder. Dessuten kan man oppnå fordeler i form av bedre malmfragmentering, mindre blanding av malm og fyllmateriale og besparelser i arbeidskraft, tid og sprengstofforbruk. It will be understood that the method according to the invention can be used to advantageously reduce or eliminate drilling of holes in the upward direction, riser shaft drilling and blasting associated with conventional mining methods. In addition, benefits can be achieved in the form of better ore fragmentation, less mixing of ore and filler material and savings in manpower, time and explosives consumption.

En har også funnet at den ovenfor beskrevne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen ikke er begrenset til bruk ved strosse-og-søyle-drift for utvinning av malmkropper. Fremgangsmåten kan anvendes for fragmentering og fraskilling av hvilket som helst mineral- eller stenmateriale ved utgraving av under-grunnshulrom eller -kammere, som f.eks. kan benyttes som lagrings-rom for olje, vann, avfall etc., tilfluktsrom, garasjer og lignende. Konvensjonelt er slike undergrunnsrom tilveiebragt ved hjelp av vanlig fjellsprengningsteknikk innebærende boring av et stort antall mønsterordnede borehull med liten diameter i overflaten eller taket i stenrommet, ladning av eksplosiver i hullene og detonering av ladningene for å fraskille stenen. En har nå funnet at besparelser i tid, arbeid og sprengstoffkostander kan oppnås ved å fremstille et slikt undergrunnsrom ved å anvende kratersprengningsteknikker under anvendelse av sfæriske eller tilnærmet sfæriske sprengstoffladninger. Det er således tilveiebragt en fremgangsmåte for utgravning hvorved et stort volum av mineral- eller stenmateriale fragmenteres eller fraskilles fra taket i et undergrunnsrom, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: a) frembringelse av ett eller flere borehull med stor diameter i taket i et undergrunnsrom, hvilke borehull strekker seg tilnærmet vinkelrett på taket, b) plasering av en sfærisk eller sfærisk virkende sprengstoffladning i hvert av boréhullene i en slik stilling at It has also been found that the above-described method according to the invention is not limited to use in block-and-pillar operation for the extraction of ore bodies. The method can be used for fragmentation and separation of any mineral or stone material when excavating underground cavities or chambers, such as e.g. can be used as a storage room for oil, water, waste etc., shelters, garages and the like. Conventionally, such underground spaces are provided by means of ordinary rock blasting techniques involving the drilling of a large number of patterned boreholes of small diameter in the surface or roof of the rock space, charging of explosives in the holes and detonation of the charges to separate the rock. It has now been found that savings in time, labor and explosives costs can be achieved by producing such an underground space by employing crater blasting techniques using spherical or nearly spherical explosive charges. A method for excavation is thus provided whereby a large volume of mineral or rock material is fragmented or separated from the ceiling of an underground space, which method comprises the following steps: a) producing one or more drill holes with a large diameter in the ceiling of an underground space, which boreholes extend approximately perpendicular to the roof, b) placement of a spherical or spherically acting explosive charge in each of the boreholes in such a position that

optimal kratereffekt oppnås ved detonering,optimal crater effect is achieved by detonation,

c) detonering av hver av de eksplosive ladninger for dannelse av et krater i sten- eller mineralmaterialet omfattende taket i kammeret, og d) fjerning fra kammeret av det fragmenterte sten-eller mineralmateriale som er fraskilt fra krateret. c) detonating each of the explosive charges to form a crater in the rock or mineral material comprising the roof of the chamber, and d) removing from the chamber the fragmented rock or mineral material separated from the crater.

Ved en typisk anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, f.eks. ved utgraving av sten under overflaten for anlegg av et oljelager-reservoar, frembringes en innledende sjakt eller tunnel ved hjelp av konvensjonelle fremgangsmåter for å nå frem til en valgt posisjon under jordens overflate.. Ved enden av sjakten kan et utvidet rom utvides ved igjen å anvende konvensjonelle gruvedriftmetoder. Når kammeret i enden av sjakten er til-strekkelig stort til å kunne oppta boreutstyr som kan bore borehull med stor diameter, bores ett eller flere store borehull i rommets tak. Dersom rommet ikke er for dypt under jordens overflate kan alternativt borehull med stor diameter bores nedover fra overflaten inntil de skjærer rommet. En sfærisk sprengstoffladning plaseres i hvert borehull i optimal posisjon for ved detone-_ring å frembringe et maksimalt krater i rommets tak. Den utsprengte sten som faller til gulvet i kammeret fjernes og bore-og sprengningsoperasjonen gjentas på samme måte inntil et rom av ønsket størrelse er utgravet. In a typical application of the method according to the invention, e.g. when excavating subsurface rock for the construction of an oil storage reservoir, an initial shaft or tunnel is made by conventional methods to reach a selected position below the earth's surface. At the end of the shaft, an extended space can be expanded by again apply conventional mining methods. When the chamber at the end of the shaft is large enough to accommodate drilling equipment that can drill boreholes with a large diameter, one or more large boreholes are drilled in the ceiling of the room. If the space is not too deep below the earth's surface, large diameter boreholes can alternatively be drilled downwards from the surface until they intersect the space. A spherical explosive charge is placed in each drill hole in the optimal position to produce a maximum crater in the ceiling of the room upon detonation. The blasted rock that falls to the floor of the chamber is removed and the drilling and blasting operation is repeated in the same way until a room of the desired size is excavated.

Claims

Procedure in mining where an ore body is separated and fragmented from the rock in an underground space by means of an explosive charge, characterized by the following steps:

a) creation of one or more drill holes with a large diameter in the ore body, which drill holes extend approximately perpendicular to the roof of the ore body above the room,

b) placement of a spherical or spherical-acting explosive charge in each of the boreholes at a depth selected to achieve a maximum cratering effect upon detonation of the explosive charges,

c) detonating each explosive charge to form a crater or overlapping craters in the orebody, and

d) removing from the chamber the fragmented ore separated from the chamber.

2. Procedure for mining as stated in claim 1, characterized in that the perpendicular boreholes are drilled downwards in the ore body from a space above the ore body.

3. Procedure for excavating an underground space in a lot of stone or mineral material where the stone or mineral material is fragmented and separated from the roof of the room by means of an explosive charge, characterized by the following features:

a) producing one or more boreholes with a large diameter in the roof of an underground space, which boreholes extend approximately perpendicular to the roof,

b) placement of a spherical or spherically acting explosive charge in each of the boreholes in such a position that optimal crater effect is achieved upon detonation,

c) detonating each of the explosive charges to form one crater or overlapping craters in the material comprising the roof of the chamber, and

d) removal from the chamber of the fragmented rock or mineral material separated from the crater.

4. Procedure for excavation as specified in claim 3, characterized in that the perpendicular boreholes are drilled downwards from the earth's surface into the stone or mineral material to cut the ceiling in the room.