RU1478774C

RU1478774C - Method for bench mining of rock mass in steeply dipping marginal zone

Info

Publication number: RU1478774C
Authority: RU
Inventors: А.А. Шебаршов; А.Т. Ведин; А.А. Круцкий
Original assignee: Якутский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Алмазодобывающей Промышленности
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1995-09-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method for bench mining of rock mass in steeply dipping marginal zone includes drilling in contact zone of line holes 5 to depth of upper worked bench 1 and underlying bench 6 with overdrilling through bottom of bench 6. In so doing, holes 5 cross the contour of contact 2 of ore and rock at the level of middle part of bench 6 of its height. Then, drilled in mass of bench 1 on both sides of contact 2 parallel to holes 5 are rows of loosening holes 7 through whole depth of bench 1 with overdrilling 8 through bottom of bench 1. After charging holes 5 and 7, blasting circuit is wired in compliance with circuit diagram. Blasted in the first phase are charges of rows of holes 7 successively from periphery to marginal zone on both side of it, and leave unblasted the charges of two rows of holes 7 nearest to marginal zone on the side of its lying wall. Blasted in the second phase, are charges of holes 5, then, charges of row of holes 7 adjacent to marginal zone, and in the last phase, charges of the next row of holes 7. EFFECT: reduced losses and impoverishment of mineral in cases of varying contour of the contact with rock due to reduced mixing of ore with rock and exclusion of flattening of this contact after blasting. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых с крутым падением рудной залежи. The invention relates to the mining industry and can be used in the development of mineral deposits with a steep fall in ore deposits.

Целью изобретения является снижение потерь и разубоживание полезного ископаемого при изменчивом контуре его контакта с породой за счет уменьшения перемешивания руды и породы и исключения выполаживания этого контакта после взрывания. The aim of the invention is to reduce losses and dilute the mineral with a variable contour of its contact with the rock by reducing the mixing of ore and rock and eliminating the flatness of this contact after blasting.

На фиг. 1 представлена схема расположения скважин на уступе; на фиг. 2 вид сверху на этот уступ (стрелками показаны направления действия взрывов рядов скважин); на фиг. 3-5 характер изменения состояния уступа по мере взрывания рядов скважин. In FIG. 1 shows a diagram of the location of wells on a ledge; in FIG. 2 is a top view of this ledge (arrows indicate the direction of action of the explosions in the rows of wells); in FIG. 3-5 nature of the change in the condition of the ledge as the rows of wells explode.

Способ осуществляют в условиях одного из карьеров, где вскрышные породы представлены среднеблочными известняками, а полезное ископаемое среднеблочной рудой. Как вскрышные породы, так и руда относятся к пятой категории взрываемости. The method is carried out in one of the quarries, where overburden is represented by medium block limestones, and minerals by medium block limestone. Both overburden and ore belong to the fifth explosive category.

Карьер отрабатывают уступами высотой H_y 15,0 м. При диаметре скважины, равном 250 мм, вместимость 1 п. м. скважины равна 49 дм³. Все скважины на уступе вертикальные, размеры блока в плане следующие: длина 140 м, ширина 30 м, объем 68400 м³.The quarry is mined by ledges with a height of H _y 15.0 m. With a well diameter of 250 mm, a capacity of 1 p. M of well is 49 dm ³ . All the wells on the ledge are vertical, the block sizes in the plan are as follows: length 140 m, width 30 m, volume 68,400 m ³ .

Процесс производства работ по отбойке горной массы в приконтактной зоне принятого блока уступа следующий. The process of rock breaking in the near-contact zone of the adopted block of the ledge is as follows.

Геологическая служба карьера обозначает на поверхности отрабатываемого уступа 1 контур контакта 2 и дает уголα его наклона к горизонту, который в данном случае равен 65^о, одновременно устанавливается граница предварительно раздробленной зоны 3 (в верхнем отрабатываемом уступе 1), которая образована в результате взрывания ряда оконтуривающих скважин 4 дробления при отработке вышележащего уступа. Ширина раздробленной зоны 3 определяется величиной, равной двум радиусам дробления зарядов ВВ ряда оконтуривающих скважин дробления, и составляет 6,0 м.Geological Survey career denotes surface executed by the ledge one circuit pin 2 and gives ugolα its inclination to the horizontal, which in this case is ⁶⁵ °, while the threshold is set previously fractured zone 3 (in the upper fulfills ledge 1), which is formed by the blasting of a number of contouring 4 crushing wells during mining of an overlying ledge. The width of the fragmented zone 3 is determined by the value equal to two radii of the fragmentation of explosive charges of a number of contouring crushing wells, and is 6.0 m.

Затем с поверхности уступа 1 на расстоянии от ряда скважин 4, равном в среднем 6 м, т. е. двум радиусам дробления зарядов ВВ, бурят ряд оконтуривающих скважин 5 дробления на глубину верхнего отрабатываемого 1 и нижележащего 6 уступов с перебуром за подошву уступа 6, равным 2,0 м. Пробуренные скважины 5 должны пересекать контур контакта 2 в середине нижележащего уступа 6 по его высоте.Фактическое место пересечения скважинами 5 контакта 2 определяют по изменению состава бурового шлама. В случае непопадания скважиной 5 в контакт 2 или отклонения точки пересечения от центра ±2,0 м по высоте скважины 5 бракуют и перебуривают заново. Расстояние между скважинами 5 в ряду принимается равным двум радиусам дробления зарядов ВВ и составляет 6,0 м. Затем в массиве уступа 1 по обе стороны контакта 2 параллельно скважинам 5 бурят ряды скважин 7 рыхления на всю глубину уступа 1 с перебуром 8 за подошву уступа 1 на 3,0 м. Расстояние между ближайшим рядом скважин 7 и центром раздробленной зоны 3, образованной в результате взрывания скважин 4 при отработке вышележащего горизонта, принимается равным двум радиусам дробления зарядов ВВ и составляет 6,0 м. Расстояние между скважинами 7 в первом ряду принимается также равным двум радиусам дробления зарядов ВВ и составляет 6,0 м. Скважины 7 остальных рядов бурят по квадратной сетке на всю глубину уступа 1 с перебуром 8 за подошву уступа 1, равным 3,0 м. Сетка скважин 7 принимается равной 7,0 х 7,0 м. Расстояние от ряда скважин 4 и первого от него ряда скважин 7 до следующего ряда скважин 7 рыхления принимается также равным 7,0 м. Then, from the surface of the ledge 1 at a distance from the number of wells 4, equal to an average of 6 m, i.e., to two radii of crushing of explosive charges, a number of contouring holes 5 are drilled to the depth of the upper working 1 and underlying 6 ledges with an excess beyond the bottom of the ledge 6, equal to 2.0 m. Drilled wells 5 must cross the contour of contact 2 in the middle of the underlying ledge 6 by its height. The actual place of intersection by the wells 5 of contact 2 is determined by the change in the composition of the drill cuttings. In the event that the well 5 does not get into contact 2 or the intersection point deviates from the center ± 2.0 m along the height of the well 5, it is rejected and re-drilled. The distance between wells 5 in a row is taken to be equal to two radii of crushing of explosive charges and is 6.0 m. Then, in the array of ledge 1 on both sides of contact 2, rows of wells 7 are drilled in parallel to wells 5 for the entire depth of ledge 1 with an excess of 8 behind the bottom of ledge 1 by 3.0 m. The distance between the closest row of wells 7 and the center of the crushed zone 3, formed as a result of blasting of wells 4 during mining of the overlying horizon, is taken to be two radii of crushing of explosive charges and is 6.0 m. The distance between wells 7 in the first p the poison is also taken to be equal to two radii of fragmentation of explosive charges and is 6.0 m. Wells 7 of the remaining rows are drilled along a square grid over the entire depth of ledge 1 with an excess of 8 for the bottom of ledge 1 equal to 3.0 m. The grid of wells 7 is taken equal to 7, 0 x 7.0 m. The distance from the row of wells 4 and the first row of wells 7 from it to the next row of wells 7 of loosening is also taken equal to 7.0 m.

Расчет параметров зарядов ВВ в скважинах 5 дробления производятся в следующем порядке. Вначале рассчитывают массу и высоту колонки нижней части заряда 9, которая предназначена для создания зоны дробления в зоне контакта нижележащего уступа. В качестве взрывчатого вещества для нижнего заряда 9 используют граммонит 30/70 со скоростью детонации, равной 4000 м/с, удельный расход которого равен 0,6 кг/м³. С учетом увеличения удельного расхода на 20% при взрывании на подпорную стенку, т. е. в зажиме, что имеет место при создании зоны дробления на нижележащем уступе, удельный расход принимают равным 0,72 кг/м³.Calculation of the parameters of explosive charges in the wells 5 crushing is performed in the following order. First, calculate the mass and height of the column of the lower part of the charge 9, which is intended to create a crushing zone in the contact zone of the underlying ledge. As explosive for the lower charge 9, 30/70 grammonite is used with a detonation velocity of 4000 m / s, the specific consumption of which is 0.6 kg / m ³ . Given the increase in specific consumption by 20% when blasting on the retaining wall, i.e., in the clamp, which takes place when creating a crushing zone on the underlying ledge, the specific consumption is taken to be 0.72 kg / m ³ .

При расстоянии между скважинами 5, равном 6,0 м, и высоте уступа 1, равной 15 м, объем зоны дробления, создаваемой в массиве нижележащего уступа, составляет 540 м³, а масса нижней части заряда 9 в скважине составляет около 390 кг. При диаметре скважины 5, равном 0,25 м, и плотности заряжания промышленными ВВ, равной 0,9 г/см³, вместимость 1 п. м. скважины составляет 44 кг.When the distance between the wells 5, equal to 6.0 m, and the height of the ledge 1, equal to 15 m, the volume of the crushing zone created in the array of the underlying ledge is 540 m ³ and the mass of the lower part of the charge 9 in the well is about 390 kg. With a well diameter of 5 equal to 0.25 m and a loading density of industrial explosives equal to 0.9 g / cm ³ , the capacity of 1 p.m of well is 44 kg.

Таким образом, длина колонки нижнего заряда 9 в скважине 5 дробления составляет около 9,0 м. Затем рассчитывают высоту колонки и массу верхней части заряда 10 скважин 5, которые предназначены для разрыхления периферийной приконтактной зоны отрабатываемого массива уступа 1. Для этого задают высоту колонки забойки 11, равную 6,0 м, и высоту части колонки верхнего заряда 10 ниже подошвы уступа 1, равную величине перебура 8, а вся высота колонки заряда 10 равна 12 м. Thus, the length of the column of the lower charge 9 in the crushing well 5 is about 9.0 m. Then, the column height and the mass of the upper part of the charge of 10 wells 5 are calculated, which are designed to loosen the peripheral contact zone of the worked out massif of ledge 1. To do this, set the height of the stemming column 11, equal to 6.0 m, and the height of the column part of the upper charge 10 below the bottom of the ledge 1, equal to the size of the crossbar 8, and the entire height of the charge column 10 is 12 m

После расчета параметров колонки зарядов 9, 10 скважин 5 определяют место расположения верхнего 12 и нижнего 13 боевиков. Верхний боевик 12 от поверхности уступа 1 располагается на расстоянии, равном сумме высот колонок забойки 11 и части верхнего заряда 10, находящегося между забойкой 11 и верхним боевиком 12. Высоту части колонки верхнего заряда 10 над боевиком 12 принимают равной 1 м исходя из скоростей детонации ВВ в нижнем 9 и верхнем 10 зарядах, обеспечивающих встречу фронтов детонации ВВ в промежутке 14 под уровнем перебура 8. Из расчета, что встреча двух фронтов детонации должна произойти в промежутке, определяют место расположения нижнего боевика 13 по отношению к верхнему боевику 12. Параметры зарядов 15 принимают идентичными параметрам верхней части заряда 10 скважин 5, предназначенных для рыхления и сдвига приконтактной зоны отрабатываемого уступа 1 со стороны углаα падения плоскости контакта. Параметры зарядов скважин 7 рыхления отрабатываемого уступа 1 определяют следующим образом. При сетке скважин рыхления 7,0 х 7,0 м и высоте уступа 1, равной 15,0 м, выход горной массы с одной скважины составляет 735 м³. Масса заряда в одной скважине при удельном расходе, равном 0,6 кг/м³, составляет 441 кг. Высоту колонки забойки принимают равной 6,0 м, а высоту колонки заряда рыхления 12 м. Плотность взрывчатого состава для скважин 7 рыхления при использовании ВВ марки ФПА составляет 0,75 г/см³.After calculating the parameters of the column of charges 9, 10 wells 5 determine the location of the upper 12 and lower 13 fighters. The upper action 12 from the surface of the ledge 1 is located at a distance equal to the sum of the heights of the columns of the face 11 and part of the top charge 10 located between the face 11 and the upper action 12. The height of the column part of the top charge 10 above the action 12 is taken to be 1 m based on the detonation velocities of explosives in the lower 9 and upper 10 charges, providing a meeting of the detonation fronts of the explosive in the gap 14 below the level of the rebound 8. Based on the fact that the meeting of the two fronts of the detonation should occur in the gap, determine the location of the lower fighter 13 in relation to the upper fighter 12. The parameters of charges 15 are taken to be identical to the parameters of the upper part of the charge of 10 wells 5, intended for loosening and shifting the near-contact zone of the worked-out step 1 from the angle of incidence α of the contact plane. The parameters of the charges of the wells 7 loosening of the worked ledge 1 is determined as follows. With a grid of loosening wells of 7.0 x 7.0 m and a step height of 1 equal to 15.0 m, the yield of rock mass from one well is 735 m ³ . The charge mass in one well with a specific flow rate of 0.6 kg / m ³ is 441 kg. The height of the stemming column is assumed to be 6.0 m, and the height of the column of the loosening charge is 12 m. The density of the explosive composition for the 7 loosening wells when using the FPA grade explosive is 0.75 g / cm ³ .

После заряжания всех скважин производят монтаж взрывной сети по схеме, предусматривающей следующий порядок взрывания. Первыми взрывают группы скважин 7 рыхления от периферии взрываемого массива к плоскости контакта 2 с таким условием, чтобы отбойка массива производилась в противоположные стороны от контакта 2. Интервал замедления между взрыванием групп скважин 7 рыхления составляет 35 мс. Перед заключительной стадией детонации из оставшихся рядов скважин 5 дробления и смежных с ними двух рядов скважин 7 рыхления первыми взрывают скважины 5, затем через 35 мс взрывают ближайший к ним ряд скважин 7 в стороны лежащего бока контакта 2 и последним через 35 мс взрывают следующий ряд скважин 7 рыхления. After loading all the wells, an explosive network is installed according to a scheme providing for the following blasting procedure. The first to explode the group of wells 7 loosening from the periphery of the blasting array to the plane of contact 2 with the condition that the blocking of the array is carried out in opposite directions from the contact 2. The delay interval between the blasting of the groups of wells 7 of loosening is 35 ms. Before the final detonation stage, from the remaining rows of crushing wells 5 and adjacent two rows of loosening wells 7, the first to explode the wells 5, then after 35 ms the next row of wells 7 are blown to them in the direction of the lying contact side 2 and the last after 35 ms to explode the next row of wells 7 loosening.

Необходимость пересечения скважинами 5 плоскости контакта на нижележащем уровне обуславливается тем, что создаваемая взрыванием зарядов в этих скважинах зона дробления должна располагаться непосредственно в контактной зоне и с таким условием, чтобы эта зона охватывала массив по обе стороны контакта, т. е. в одинаковых объемах были бы раздроблены как породы вскрыши, так и полезное ископаемое. The need for wells 5 to intersect the contact plane at the underlying level is determined by the fact that the crushing zone created by the explosion of charges in these wells must be located directly in the contact zone and so that this zone covers the array on both sides of the contact, i.e., in equal volumes both overburden rocks and minerals would be fragmented.

В этом случае полностью исключается сдвижение раздробленной горной массы в горизонтальной плоскости и перемещение происходит по вертикали в сторону единственной обнаженной поверхности. In this case, the displacement of the crushed rock mass in the horizontal plane is completely excluded and the movement occurs vertically towards a single exposed surface.

С целью предотвращения выброса горной массы от взрыва заряда и обеспечения направленного движения продуктов детонации в сторону предварительно разрушенного скважинами рыхления массива пород и в сторону зоны дробления, ранее созданной на обрабатываемом уступе, в скважинах 5 между верхней и нижней частями заряда ниже перебура скважин 7 устанавливают промежуток из инертного забоечного материала, а также размещают боевики в верхней и нижней частях заряда на расстоянии, определяемом в зависимости от скорости детонации ВВ. В результате такого расположения пробки и боевиков в момент взрыва создаются условия, при которых продукты встречной детонации, приходя одновременно с двух сторон, резко сжимают материал промежутка, что приводит к его расклиниванию в скважине и что, в свою очередь, не только задерживает прорыв продуктов детонации нижнего заряда по каналу скважин в атмосферу, но и способствует интенсивному трещинообразованию вокруг нижнего заряда с выходом трещин по линии наименьшего сопротивления. Это приводит к тому, что продукты детонации нижнего заряда, работающего в условиях всестороннего сжатия, выходят в атмосферу на значительно большей площади через разрыхленный массив, что резко гасит их скорость и, следовательно, перемешивание и выброс горной массы. Минимальное перемешивание и разброс полезного ископаемого и пустых пород в приконтактной зоне при отработке верхнего отрабатываемого уступа также достигаются порядком короткозамедленного взрывания скважинных зарядов, который предусматривает сдвижение разрыхленной массы в стороны от контакта на предварительно взорванную горную массу. In order to prevent the ejection of the rock mass from the explosion of the charge and to ensure the directed movement of the detonation products towards the previously destroyed by loosening loosening of the rock mass and towards the crushing zone previously created on the ledge under treatment, in the wells 5, a gap is established between the upper and lower parts of the charge below the borehole 7 from inert stemming material, as well as militants are placed in the upper and lower parts of the charge at a distance determined depending on the detonation velocity of the explosive. As a result of this arrangement of the cork and fighters at the time of the explosion, conditions are created under which the products of oncoming detonation, coming simultaneously from both sides, sharply compress the gap material, which leads to its wedging in the well and which, in turn, not only delays the breakthrough of detonation products lower charge along the channel of the wells into the atmosphere, but also contributes to intensive crack formation around the lower charge with the exit of cracks along the line of least resistance. This leads to the fact that the detonation products of the lower charge, operating under conditions of comprehensive compression, enter the atmosphere on a much larger area through the loosened mass, which dramatically dampens their speed and, consequently, mixing and ejection of the rock mass. Minimal mixing and dispersion of mineral and waste rocks in the near-contact zone during mining of the upper worked-out ledge are also achieved by the order of short-blown blasting of borehole charges, which provides for the displacement of the loosened mass away from the contact to the previously blasted rock mass.

После взрывания скважин 5 с коротким замедлением взрывают ближайший ряд скважин 7, которые кроме рыхления массива пород, расположенного между ними и раздробленной зоной, производят смещение верхней части массива раздробленной приконтактной зоны, делая контакт более крутым с целью улучшения работы экскаваторов с точки зрения более полной выемки массива пород, налегающего на контакт, будь то порода вскрыши или полезное ископаемое. Смещение контакта до оптимального значения 80-90^о, т. е. до рабочего угла откоса, регулируется также массой заряда и типом ВВ, обладающим регулируемой плотностью заряжания, скоростью детонации и количеством выделяемых газов. Смещение массива в верхней части отрабатываемого уступа происходит в сторону налегающего на контакт массива, так как зона ослабления, способная перемещаться за счет уплотнения разрыхленной горной массы, находится именно в этой части уступа. Последним взрывают следующий ряд скважин 7, который служил подпорной стенкой для предыдущего ряда, способствуя сдвижению массива в сторону контакта. Такой порядок взрывания позволяет свести до минимума потери и разубоживание полезного ископаемого в приконтактной зоне.After blasting wells 5 with a short slowdown, the nearest row of wells 7 is blown up, which, in addition to loosening the rock mass located between them and the crushed zone, displace the upper part of the crushed contact zone array, making the contact steeper in order to improve excavator performance in terms of more complete excavation an array of rocks leaning on the contact, whether it is an overburden rock or a mineral. The displacement contact to an optimal value ^of 80-90, m. E. To the operating angle of repose, is also regulated by the charge and mass of explosive type having adjustable loading density, the detonation velocity and the amount of gases given off. The displacement of the massif in the upper part of the worked out ledge occurs towards the array leaning on the contact of the massif, since the zone of weakening, able to move due to compaction of the loosened rock mass, is located in this part of the ledge. The last to blow up the next row of wells 7, which served as a retaining wall for the previous row, contributing to the shift of the array in the direction of contact. This type of blasting allows minimizing losses and dilution of the mineral in the contact zone.

Claims

1. METHOD OF ACCESSIBLE BREAKDOWN OF MOUNTAIN WEIGHT IN A CLOSING INCLUDING ZONE, including drilling a number of contour wells in the contact zone, drilling rows of loosening wells on both sides of this zone parallel to a number of contour wells with a hole in the bottom of the developed ledge, charging the wells to the full depth and digging, charges, characterized in that, in order to reduce losses and dilute the mineral with a variable contour of its contact with the rock by reducing mixing of ore and rock and eliminating After blasting, the contour wells are drilled with an excess in the bottom of the underlying ledge and the intersection of the contact of ore and rock at the level of the middle part of the underlying ledge, in this case, first of all, the charges of the rows of loosening holes are sequentially blown from the periphery to the near-edge zone on both sides of it, the charges of two rows of loosening wells closest to the near-edge zone from the side of its lying side are left unexploded, secondly, the charges of the contour wells are blown up, then the charges of a number of loosening wells, the nearest to the marginal zone, and lastly, the charges of the next row of loosening wells.

2. The method according to claim 1, characterized in that the inert gasket is placed in the contour wells at the level of the drilling of the loosening wells and counter-blasting parts of the charge are carried out on both sides of this gasket with the detonation fronts approaching it.