RU1817814C - Способ постановки откосов уступов на предельном контуре - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано при открытой разработке рудных и нерудных тьердых полезных ископаемых. Изобретение позволит уменьшить нарушеНнбсть откосов уступов . на предельном контуре и повысить их устойчивость в нарушенных горных породах, Способ предусматривает за счет управлени  направлением воздействи  энергии взрыва на горный массив с учетом треЩиновзтосТи (слоистости) горных пород выбирать на-; правление и расположение взрывных скважин контурного и предконтурного р дов, обеспечивающих хорошую проработку массива между контурными скважинами и высокое качество рыхлени  горных пород предконтурного массива Помимо.основного эффекта, способ позвол ет использовать сложную форму откоса уступа в плаНе на предельном контуре как аккумулирующие выработки дл  пород, осыпающихс  в поверхности откоса .уступа. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. 3 ел

Description

Изобретение относитс  к торному делу, может быть использовано при открытой разработке рудных и нерудных твердых, полезных ископаемых.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение эффективности заотко- ски за счет обеспечени  возможности управлени  устойчивостью уступов путем управлени  направлением воздействи  энергии взрыва.

На фиг, 1 изображена схема расположени  контурных скважин, в плане; на фиг. 2 ; то же, разрез А-А (фиг. 1); на фиг. 3 - то же, разрез Б-Б (фиг. 1); на фиг. 4 изображена

схема расположени  контурных скважин при сложном откосе уступа в плане; на фиг, 5 - то же, разрез В-В (фиг. 4); на фиг. 6- то же, разрез Г-Г (фиг. 4).

Предлагаемый способ заключаетс  ё следующем. При оформлении гладкой поверхности откосов 1 уступа на предельном контуре 2 необходимо пробурить и взорвать контурные скважины 3 в плоскости будущего откоса 1 уступа такцм образом, чтобы как можно ,лучше проработать горный массив между контурными скважинами 3 и меньше нарушить горный массив за предельным контуром 2.

со

««а Ч

00

о

Контурные скважины 3 простреливаютс  между собой тем лучше, чем больше трещин между ними, которые раскрыва сь под .действием взрыва, создают более ровную плоскость отрыва. Дл  этого необходимо контурные скважины 3 бурить и направлении несогласном направлению трещинова- -тости или слоистости (указано стрелкой на фиг , 1) горного массива, а угол наклона контурных скважин 3 принимают меньшим угла откоса 1 уступа на предельном контуре. Причем угол наклона контурной скважины 3 принимают таким, чтобы как можно больше пересечь трещин, естественно в пределах возможного (фиг, 1-3). При этом контурна  скважина 3 должна находитьс  в плоскости откоса 1 уступа.

Действующие способы, когда контурна  скважина 3 расположена перпендикул рно бровке откоса 1 уступа, эффективным только при горизонтальной или близко к ней трещиноватости (слоистости) горных пород. В других вариантах между контурными скважинами 3 расположены цельные плоскости , которые т жело простреливаютс  энергией взрыва., :

Предлагаемый способ особенно эффективен при вертикальных и наклонных трещинах (слоистости) с направлением их перпендикул рно направлению бровкам уступа . .. -.;. ;-.- : . .У./ ;- . ;. ...

Кроме того, наклонные контурные скважины 3, расположенные в плоскости откоса 1 уступа на предельном контуре 2, энергию взрыва распредел ют под острым углом по отно,шению к откосу 1 уступа, что снижает разрушение горного массива за контуром 2, Как дополнительный эффект следует считать возможность оформл ть наклонными скважинами 3 откосы 1 уступа более крутые, чем угол наклона скважины 3,

Дл  того, чтобы скважины 3 контурного р да простреливались между собой, они должны находитьс  в одной плоскости ив тоже врем  в плоскости откоса 1 уступа. Это возможно, если направление контурных скважин 3 выбирают из услови , когда

сс arcsin

tg0 tg/3 .

где а-угол между верхней бровкой откоса уступа в плане и горизонтальной проекцией контурной скважины 3, градус;

в- угол наклона контурной скважины 3, градус;

угол откоса 1 уступа, градус.

Дл  защиты законтурной зоны от энергии массовых взрывов, создают буферную

зону взрыванием наклонных предконтур- ных скважин 4.

В слабых разрушенных породах (например в тектонически нарушенных зонах)

оформление гладкой поверхности откоса 1 уступа нецелесообразно. Более эффектИЁ- ным, с точки зрени  устойчивости откосов 1 уступов, выполнить поверхность откоса 1 сложной формы, с созданием ребер жесткости типа подпорного целика 5 с одновременным использованием сложной формы откоса 1 уступа дл  создани  эффекта обратной кумул ции с целью лучшего разрушени  горных пород, предконтурнрй зоны.

Промежутки между рёбрами жесткости в дальнейшем будут служить аккумулирующими выработкам дл  пород, обрушающихс  с верхней части откоса 1 уступа.

Дл  повышени  устойчивости откосов

уступов на предельном контуре и снижени  сейсмического эффекта взрыва, скважины 3 контурного р да располагают в плане Но ломанной линии. При этом каждые две контурные скважины 3 располагают на генераторной линии $ откоса 1 уступа гладкой формы (фиг, 4-6) и напрайл ют их в разные стороны. Рассто ние между этими скважинами выбирают таким, чТрбУ бнйне простреливались между собой. Третью

скважину бур т посредине этими двум  с смещением в направлении перпендикул рном гёйеральной линии б бровки от-:,

.коса-1 уступа. - V:- V -.;..-;: :. ::::- .f .. -; . Необходимым условием  вл етс , на-V хождение каждой пары соседних контурных ;:, скважин 3 в одной плоскости и равенство углов наклона граней 7 подпорного целики 5 и угла наклона откоса 1 уступа на предель- ном контуре 2. Такое требование выполни- мо, если угол накфна смещенной контурной

скважины (контурна  скважина 8 подпорного целика 5) выбирают из соотношени 

A a gi+tg tgr-

где А- угол наклона контурной скважины 8 подпорного целика 5, градус;

а - угол между верхней бровкой откоса I уступа и горизонтальной проекцией контурной скважины 3, градус;

y arctg b/a ,, где Ь- рассто ние от генеральной линий 6 предельного контура 2 до вершины 9 под- порного целика 5, м;

а - половина рассто ни  между контурными С кважинами 3 верхней площадки подпорного целика 5, м;

р угол откоса 1 уступа, градус.

Равенство углов наклона граней 1 подпорного целика 5 и основного откоса 1 уступа на предельном контуре 2 позвол ет в нишах между гран ми 7 и подпорного целика 5 аккумулировать горные породы, обру- шающиес  с верхней части уступа. Это позволит меньше загромождать осыпающимис  породами предохранительные бермы.

Варьиру  углами наклона контурных скважин 3 их направлением и смещением относительно генеральной линии б предельного контура 2, подбирают любую конфигурацию откоса 1 уступа.

Сложна  форма поверхности откосов уступа на предельном контуре 2 позвол ет достигать эффект обратный кумул тивного зар да (обратной кумул ции), в св зи с чем скважины 4 предконтурного р да располагают в фокусе поверхности, образованной гран ми 7 подпорных целиков 5 и генеральной линией б откоса 1 уступа на предельном контуре 2.

Рассто ние между контурными скважинами 3 генеральной линии б предельного контура 2, формирующими подпорный целик 5, выбирают с условием, чтобы они не простреливались между собой, а простреливались с. контурной скважиной 8 подпорного целика 5. .Лучшую простреливаемость между контурными скважинами 8 подпорного целика 8 и контурными скважинами 3 генеральной линии б предельного контура 2 можно обеспечить за счет кумул тивных зар дов, рас- полагаемых в скважинах.

П р и м е р 1. Рассмотрим применение предлагаемого способа в Тейском карьере Тейского рудоуправлени , где услови  благопри тны дл  реализации способа. В крепких породах угол откоса уступа на предельном контуре 75° высота уступа 30 м, угол наклона контурных скважин 60°. Предполагаетс  оформление гладкой поверхности откоса уступа на предельном контуре.

Направление контурных скважин по отношению к бровке уступа определ ют по формуле

% 27:65°,

,n|30

tg/ftg75°

где в- угол наклона скважины, градус;

/3 - угол наклона откоса уступа на предельном контуре, градус,ее Таким образом, направление контурных скважин по отношению к брооке уступа составл ет 27,65°.

П р и м е р 2. Предполагаетс  формирование сложной формы откоса уступа на предельном контуре. Исходные услови . Угол откосов уступа - 75°, высота уступа - 30 м, угол наклона контурных скважин - 60°, рассто ние между контурными скважинами 3,5 м, рассто ние от генеральной линии предельного контура до вершины подпорного целика - 0,75 м.

Угол наклона скважины подпорного целика определ ют по формуле

Д arctg

tg/3

1 + tg a tg у

где а- угол между верхней бровкой откоса уступа и горизонтальной проекцией контурной скважины, градус;

. у arctg b/a;

где b;- рассто ние от генеральной линии предельного контура до вершины подпорного целика, м; -

а - половина рассто ни  между контурными скважинами верхней площадки подпорного целика, м;

/3 - угол откоса уступа на предельном контуре, градус.

a arcsin

а arcsin

tg в, t g 60°

:tg75° у arctg .|| 23,19°

t /О

27.65е

Д arctg

tg75°

,83°.

1.+tg 27.65°-tg2 3,19е

Ширину опорного целика по основанию определ ют по формуле

-11Л-Щ + ь

+ 0,75 2,55м,

30

tg71,83°

где Н - высота уступа, м.

Таким образом, угол наклона скважины подпорного целика равный 71,83°, обеспечивает его ширину по основанию 2,55 м.

Таким образом в результате использовани  предлагаемого способа постановки Откосов 1 на предельный контур 2, представл етс  возможным в зависимости от типа горных пород выбрать приемлемый вариант заотксски уступов, уменьшить на- рушенность откосов уступов, увеличить их устойчивость на предельном контуре, снизить затраты на зачистку площадок предохранительных берм.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ постановки откосов уступов на предельном контуре, включающий бурение наклонных контурных, предконтурных и технологических скважин рыхлени  в слоистом массиве, зар жение скважин зар дом взрывчатого вещества, взрывание, о т- л и ч а ю щ и и с   тем, что наклон скважин контурного р да ориентируют в направлении несогласном слоистости горных пород, а направление скважин относительно верхней бровки откоса уступа в плане определ ют по формуле

   a arcsin

   tg#. W

   где а- угол между верхней бровкой откоса уступа и горизонтальной проекцией контурной скважины, град;

   О - угол наклона контурной скважины, град;

   Р - угол откоса уступа на предельном контуре, трэд.
2. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и И с   тем, что, с целью повышени  устойчивости откосов уступа и снижени  сейсмического эффекта взрыва за предельным контуром за счет создани  подпорных целиков, скважин контурного р да располагают в плане по

   вершинам ломанной линии, а скважины предконтурного р да располагают в фокусе отражающих поверхностей, образованных гран ми поднапорных целиков и откосов уступа на предельном контуре,
3. 3. Способ по п. 2, отличающийс  тем, что углы наклона граней подпорного целика оформл ют равными углу откоса уступа на параллельном контуре, а угол наклона контурной скважины подпорного целика выбирают из выражени arctg

   tg/L

   1 4-tgatgy

   где А - угол наклона контурной скважины подпорного целика, град;

   а - угол между верхней бровкой откоса уступа и горизонтальной проекцией контурной скважины, град;

   у arctg b/a,

   где b - рассто ние от генеральной линии предельного контура до вершины подпорного целика; м; : .

   а - половика рассто ни  между контурными скважинами верхней площадки подпорного целика, м;

   ft - угол откоса уступа на предельном контуре, град.

   /-4

   w // .

   r .v;/-4

   фм.1

   Фи.ъЛ

   е- в

   Фиг.З

   в