RU2009128184A - Способ разработки схемы размещения шпуров для проходки каверны в горной породе - Google Patents

Abstract

1. Способ разработки схемы размещения шпуров для проходки каверны в горной породе, определяющей, по меньшей мере, точки заложения и углы направления шпуров в системе координат схемы размещения шпуров и длины шпуров для комплекта шпуров, подлежащих бурению на оголовке туннеля (26), содержащий следующие стадии: ! разработка с помощью компьютера схемы размещения шпуров посредством программы проектирования схемы размещения шпуров; ! определение навигационной плоскости (28) для схемы (12) размещения шпуров; ! определение, по меньшей мере, профиля (31) проходки для каверны (26), подлежащей проходке, по меньшей мере, одной группы шпуров внутри профиля проходки, и длины (L) схемы размещения шпуров на основании длины комплекта (25) шпуров, подлежащих проходке; ! определение совокупности шпуров для каждой группы шпуров; ! определение начальных точек заложения на навигационной плоскости (28) для шпуров, подлежащих бурению; и ! определение направлений шпуров, подлежащих бурению от начальных точек заложения до забоев шпуров; ! отличающийся тем, что содержит следующие стадии: ! определение в схеме (12) размещения шпуров взрывной плоскости (29), расположенной на забое комплекта (25) шпуров на расстоянии, соответствующем длине (L) схемы размещения от навигационной плоскости (28); ! размещение точек заложения забоев шпуров на забое комплекта (25) шпуров на взрывной плоскости (29); ! выполнение взрывотехнического расчета на взрывной плоскости (29), по меньшей мере, для нескольких шпуров в схеме размещения шпуров; ! использование взрывотехнических данных, хранящихся в запоминающем устройстве, для взрывотехнического расчета; ! введение одной из следу

Claims (25)

1. Способ разработки схемы размещения шпуров для проходки каверны в горной породе, определяющей, по меньшей мере, точки заложения и углы направления шпуров в системе координат схемы размещения шпуров и длины шпуров для комплекта шпуров, подлежащих бурению на оголовке туннеля (26), содержащий следующие стадии:

разработка с помощью компьютера схемы размещения шпуров посредством программы проектирования схемы размещения шпуров;

определение навигационной плоскости (28) для схемы (12) размещения шпуров;

определение, по меньшей мере, профиля (31) проходки для каверны (26), подлежащей проходке, по меньшей мере, одной группы шпуров внутри профиля проходки, и длины (L) схемы размещения шпуров на основании длины комплекта (25) шпуров, подлежащих проходке;

определение совокупности шпуров для каждой группы шпуров;

определение начальных точек заложения на навигационной плоскости (28) для шпуров, подлежащих бурению; и

определение направлений шпуров, подлежащих бурению от начальных точек заложения до забоев шпуров;

отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение в схеме (12) размещения шпуров взрывной плоскости (29), расположенной на забое комплекта (25) шпуров на расстоянии, соответствующем длине (L) схемы размещения от навигационной плоскости (28);

размещение точек заложения забоев шпуров на забое комплекта (25) шпуров на взрывной плоскости (29);

выполнение взрывотехнического расчета на взрывной плоскости (29), по меньшей мере, для нескольких шпуров в схеме размещения шпуров;

использование взрывотехнических данных, хранящихся в запоминающем устройстве, для взрывотехнического расчета;

введение одной из следующих характеристик шпура в программу проектирования схемы размещения шпуров: начальная точка заложения шпура на навигационной плоскости, направление шпура и определение отсутствующей второй характеристики шпура на основании точки заложения забоя шпура и первой, данной характеристики, при этом характеристики шпура определяют, рассматривая от забоя комплекта шпуров к навигационной плоскости.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит использование взаимозависимости, хранящейся в запоминающем устройстве, между расстоянием (V) наименьшего сопротивления при взрывании, разносом (E) шпуров, удельным зарядом (q) и степенью (I) заряженности и взрывотехнических данных, хранящихся в запоминающем устройстве, об удельном заряде (q) и степени (I) заряженности во взрывотехническом расчете.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что содержит предварительное определение значений удельного заряда (q) для шпуров различных частей схемы (12) размещения шпуров и предварительное внесение в таблицу зарядов, подлежащих использованию, в различных частях схемы размещения.

4. Способ по любому одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что содержит использование заданных значений удельного заряда (q), разноса (E) шпуров и средней степени (I) заряженности согласно формуле V=I/(q·E), в которой V является расстоянием наименьшего сопротивления при взрывании, во взрывотехническом расчете.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит принятие взрывотехнического расчета во внимание при размещении точек заложения забоев шпуров комплекта (25) шпуров.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение заранее коэффициента (F), являющегося соотношением разноса (E) шпуров и расстояния (V) наименьшего сопротивления при взрывании, для размещения точек заложения забоев шпуров;

определение расчетного разноса (E) шпуров по формуле

в которой q удельный заряд, I средняя степень заряженности;

определение в схеме (12) размещения шпуров секции, в которой размещаются точки заложения забоев шпуров;

деление длины секции, подлежащей обсчету для определения расчетного разноса (E) шпуров, с получением точного числа шпуров, подлежащих размещению в секции;

выбор ближайшего целого числа для количества забоев шпуров, подлежащих размещению в секции, и расчет нового разноса (E1) шпуров так, чтобы точки заложения забоев шпуров находились на равных расстояниях; и

расчет расстояния (V) наименьшего сопротивления при взрывании по формуле V=E1/F.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит размещение точек заложения забоев шпуров вручную, по меньшей мере, в одной группе шпуров.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит определение разноса (E) шпуров между забоями шпуров, по меньшей мере, в одной группе шпуров заранее, размещение точек заложения забоев шпуров в группах шпуров автоматически посредством программы проектирования схемы размещения шпуров, принимая во внимание заданный разнос (Е) шпуров.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

предварительное определение разноса шпуров между забоями шпуров, по меньшей мере, в одной группе шпуров;

выделение вручную необходимой секции группы шпуров;

автоматическое размещение точки заложения забоя шпура в заданной секции посредством программы проектирования схемы размещения шпуров согласно заданному разносу шпуров.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение вручную необходимой части группы шпуров;

определение вручную числа шпуров в упомянутой секции группы шпуров;

автоматическое размещение посредством программы проектирования схемы размещения шпуров, выбранного числа точек заложения забоев шпуров с равными интервалами в определенной секции группы шпуров.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит задание направления (49) шпуру, и определение начальной точки (36'') заложения для шпура на навигационной плоскости (28) на основании точки (36) заложения забоя шпура и направления (49) шпура.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит задание начальной точки (36'') заложения шпуру на навигационной плоскости (28) и расчет направления (52) для шпура на основании точки (36) заложения забоя шпура и данной начальной точки (36'') заложения шпура.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение для каверны (26) в горной породе, подлежащей проходке, концевого профиля (14), представляющего собой линию, проходящую через забои (35, 36) шпуров наиболее удаленной от центра группы шпуров;

определение зон образования трещин, по меньшей мере, для шпуров концевого профиля на основании информации о заряде каждого шпура;

сравнение зоны образования трещин шпуров (35, 36) концевого профиля (14) с заданной зоной (33) допустимого образования трещин, по меньшей мере, на забое (25) комплекта шпуров;

указание пользователю, в случае, если зона образования трещин, даже одного шпура превышает зону (33) допустимого образования трещин.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

отображение профиля (33) заданной зоны допустимого образования трещин между навигационной плоскостью (28) и взрывной плоскостью (29) в графическом интерфейсе пользователя;

отображение в графическом интерфейсе пользователя зоны образования трещин каждого шпура в виде окружности (37) образования трещин, образованной вокруг забоев (36) шпуров и начальных точек (36”) заложения в концевом профиле, при этом величина диаметра зоны образования трещин пропорциональна размеру зоны образования трещин;

образование цилиндрического пространства (38) образования трещин между окружностью образования трещин забоя каждого шпура и окружностью образования трещин начальной точки заложения; и

указание пользователю в случае, если даже одно цилиндрическое пространство образования трещин пересекает профиль зоны допустимого образования трещин между навигационной плоскостью и взрывной плоскостью.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что содержит определение, по меньшей мере, одного вспомогательного ряда (15, 16), являющегося группой шпуров, расположенных внутри концевого профиля (14) и содержащего совокупность шпуров, через забои которых проходит вспомогательный ряд и дополнительное выполнение экспертизы зоны образования трещин, по меньшей мере, для шпуров, наиболее удаленных от центра вспомогательного ряда (15).

16. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение, для каверны подлежащей проходке, концевого профиля (14), являющегося линией, проходящей через забои шпуров наиболее удаленной от центра группы шпуров;

определение для концевого профиля на взрывной плоскости (29) совокупности точек заложения забоев шпуров на расстоянии, равном необходимому разносу (Е) шпуров друг от друга;

определение расстояний (V) наименьшего сопротивления при взрывании для шпуров концевого профиля (14) на взрывной плоскости (29) посредством взрывотехнического расчета;

определение на взрывной плоскости (29), по меньшей мере, одной первой линии (40) наименьшего сопротивления при взрывании внутри концевого профиля на концах расстояний наименьшего сопротивления при взрывании, определенных для шпуров концевого профиля;

размещение первого вспомогательного ряда (15) первой линии (40) наименьшего сопротивления при взрывании концевого профиля (14);

определение на взрывной плоскости (29) совокупности точек (42) заложения забоев шпуров для первого вспомогательного ряда (15) на расстоянии, равном необходимому разносу (Е) шпуров друг от друга;

отображение, по меньшей мере, концевого профиля (14), первой линии (40) наименьшего сопротивления при взрывании и точек заложения (42) забоев шпуров в графическом интерфейсе пользователя.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит определение расстояний (V) наименьшего сопротивления при взрывании для шпуров (35, 36) концевого профиля (14) взрывотехническим расчетом, в котором, по меньшей мере, заданные значения удельного заряда (q), разнос (Е) шпуров и средняя степень (I) заряженности используют согласно формуле V=I/(q·E).

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

создание первой окружности (44) наименьшего сопротивления при взрывании для каждого шпура (35, 36) концевого профиля (14) вокруг забоя шпура;

создание окружности (44) наименьшего сопротивления при взрывании таким способом, чтобы величина радиуса окружности наименьшего сопротивления при взрывании была пропорциональна величине расстояния (V) наименьшего сопротивления при взрывании; и

создание первой линии (40) наименьшего сопротивления при взрывании, пересекающей периметр каждой первой окружности (44) наименьшего сопротивления при взрывании в одной точке на ее внутреннем крае.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение, по меньшей мере, одной второй линии (43) наименьшего сопротивления при взрывании вокруг шпуров (42) на первом вспомогательном ряду (15) на основании взрывотехнического расчета, подлежащего выполнению на взрывной плоскости (29);

размещение второго вспомогательного ряда (16) второй линии (43) наименьшего сопротивления при взрывании внутри предыдущего вспомогательного ряда (15);

определение совокупности точек заложения забоя шпура на расстоянии, равном необходимому разносу (Е) шпуров друг от друга для второго вспомогательного ряда (16) на взрывной плоскости (29).

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение, по меньшей мере, одной третьей линии наименьшего сопротивления при взрывании посредством взрывотехнического расчета для шпуров наиболее близкого к центру вспомогательного ряда (16);

размещение вруба (18) в схеме размещения шпуров (12);

ввод, по меньшей мере, одного элемента (17) поля шпуров в программу проектирования схемы размещения шпуров;

автоматическое образование шпуров поля в области ограниченной третьей линии наименьшего сопротивления при взрывании, наиболее близкого к центру вспомогательного ряда, и врубом в программе проектирования схемы размещения шпуров;

определение окружностей наименьшего сопротивления при взрывании и четвертой линии наименьшего сопротивления при взрывании для элемента шпуров поля;

размещение следующего элемента шпуров поля на линии наименьшего сопротивления при взрывании предыдущего элемента.

21. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение, по меньшей мере, одного задающего шпура (35, 45, 48, 72), по меньшей мере, в одной группе шпуров в схеме размещения шпуров;

определение, по меньшей мере, одного доминирующего параметра для задающего шпура;

определение параметра, по меньшей мере, одного второго шпура на основании доминирующего параметра задающего шпура;

использование задающего шпура, подлежащего последующей корректировке, который можно добавлять или удалять, и доминирующие параметры которого можно модифицировать.

22. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит следующие стадии:

определение, по меньшей мере, в одной группе шпуров в схеме (12) размещения шпуров, по меньшей мере, двух задающих шпуров (35, 45, 48) между которыми размещается, по меньшей мере, один промежуточный шпур (36, 47, 51);

определение для задающих шпуров (35, 45, 48) по меньшей мере, одного из следующих доминирующих параметров: размещение в группе шпуров, глубина, угол направления шпура, степень заряженности, разнос шпуров;

определение, по меньшей мере, одного параметра промежуточного шпура (36, 47, 51) на основании доминирующих параметров задающих шпуров (35, 45, 48).

23. Способ по п.22, отличающийся тем, что содержит использование в схеме (12) размещения шпуров, задающих шпуров (35, 45, 48), подлежащих последующей корректировке, которые можно добавлять или удалять, и доминирующие параметры которых можно модифицировать.

24. Программный продукт для разработки схемы размещения шпуров, исполнение которого в компьютере (21) приспособлено для следующего:

определение в схеме (12) размещения шпуров на забое комплекта (25) шпуров взрывной плоскости (29) на расстоянии от навигационной плоскости (28), равном длине (L) схемы размещения;

размещение точек заложения забоев шпуров на забое комплекта (25) шпуров на взрывной плоскости (29);

выполнение взрывотехнического расчета для, по меньшей мере, нескольких шпуров в схеме размещения шпуров на взрывной плоскости (29);

рассмотрение шпуров (35, 36) от забоя комплекта шпуров к навигационной плоскости (28) схемы размещения шпуров;

определение параметров шпуров в связи с точкой (36) заложения забоя шпура и, по меньшей мере, одного из следующих данных параметров: начальная точка заложения шпура на навигационной плоскости, направление шпура.

25. Буровая установка, содержащая подвижное транспортное средство (2), по меньшей мере, один бурильный манипулятор (3), по меньшей мере, один бурильный блок (4), расположенный на бурильном манипуляторе (3) и содержащий направляющую балку (5) и машину (6) для бурения горной породы, выполненную с возможностью перемещения по направляющей балке (5) подающим средством, по меньшей мере, один блок (8) управления, предназначенный для управления буровой установкой (1) и содержащий, по меньшей мере, один компьютер, отличающаяся тем, что блок (8) управления дополнительно выполнен с возможностью исполнения программного продукта для разработки схемы (12) размещения шпуров, при этом исполнение программного продукта совместно с пользователем (23) приспособлено для следующего:

определение в схеме (12) размещения шпуров на забое комплекта (25) шпуров взрывной плоскости (29) на расстоянии от навигационной плоскости (28), равном длине (L) схемы размещения;

размещение точек заложения забоев шпуров на забое комплекта (25) шпуров на взрывной плоскости (29);

выполнение взрывотехнического расчета для, по меньшей мере, нескольких шпуров в схеме размещения шпуров на взрывной плоскости (29);

рассмотрение шпуров (35, 36) от забоя комплекта шпуров к навигационной плоскости (28) схемы размещения шпуров;

определение параметров шпуров в связи с точкой (36) заложения забоя шпура и, по меньшей мере, одного из следующих данных параметров: начальная точка заложения шпура на навигационной плоскости, направление шпура.