RU2015330C1

RU2015330C1 - Method for opencast mining of solid minerals

Info

Publication number: RU2015330C1
Authority: RU
Inventors: С.Э. Мининг; А.Н. Елин; В.С. Чмыхалов; А.С. Пузенко; В.П. Гусев
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт "ВИОГЕМ"
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: opencast mining. SUBSTANCE: zone of loosening on both sides of contact are formed with different loosening coefficient. Loosening zone of high coefficient is formed from lying wall of contact. Holes on contact sides are drilled into foot, with depth of holes, whose bottom lies in contact lying wall, being increased towards rock mass. EFFECT: extended technological potentialities of method. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, и может быть использовано при открытой разработке рудных и нерудных твердых полезных ископаемых. The invention relates to mining, and can be used in open pit mining of ore and non-metallic solid minerals.

Известен способ открытой разработки наклонных залежей твердых полезных ископаемых (авт.св. СССР N 1394757, кл. Е 21 С 41/00), включающий проходку открытой выработки параллельно простиранию поверхности контакта при взрыворазделении горных пород, бурение рядов скважин параллельно простиранию поверхности контакта, размещение зарядов в каждой скважине ниже и выше поверхности контакта, взрыворазделение разнотипных пород раздельной коммутацией зарядов в разнотипных породах. There is a method of open pit mining of inclined deposits of solid minerals (auth. St. USSR N 1394757, class E 21 C 41/00), including sinking of an open mine parallel to the strike of the contact surface during rock separation, drilling rows of wells parallel to the contact surface, placement charges in each well below and above the contact surface, explosive separation of heterogeneous rocks by separate commutation of charges in heterogeneous rocks.

Недостатком этого способа является значительный объем предварительных горных работ по проходке открытой выработки (траншеи), большой разброс руды и пород при взрывании, значительные потери и разубоживание при отработке извилистых контактов, увязка фронта работ с направлением простирания контакта. The disadvantage of this method is the significant amount of preliminary mining operations for open pit mining (trenches), a large spread of ore and rocks during blasting, significant losses and dilution during mining of winding contacts, linking the front of the work with the direction of contact strike.

Наиболее близким к предлагаемому является способ ведения буровзрывных работ при открытой разработке месторождений твердых полезных ископаемых, который включает бурение рядов скважин, заряжание их взрывчатыми веществами (ВВ), коммутацию взрывной сети и короткозамедленное взрывание скважинных зарядов. Closest to the proposed is a method of drilling and blasting operations in the open development of solid mineral deposits, which includes drilling a series of wells, loading them with explosives (EX), switching an explosive network and short-blasting blasting of borehole charges.

Недостатком этого способа является значительные потери и разубоживание на контакте руды с вмешивающими породами за счет их смешивания при взрыве, которые особенно велики при отработке контактов несогласными заходками. The disadvantage of this method is the significant loss and dilution at the contact of the ore with the interfering rocks due to their mixing during the explosion, which are especially large when working out contacts by dissenting approaches.

Целью изобретения является снижение потерь и разубоживание полезного ископаемого за счет уменьшения объемов приконтактных зон, снижение объемов подготовительных работ, возможность реализации способа при узких рабочих площадках. The aim of the invention is to reduce losses and dilute the mineral by reducing the volume of contact zones, reducing the amount of preparatory work, the possibility of implementing the method with narrow work sites.

Указанная цель достигается тем, что в способе разработки, включающем бурение скважин на контакте разделения разнотипных горных пород, заряжание их и взрывание, ориентирование в пространстве контакта разнотипных горных пород по нормативному контуру отработки с последующей выемкой полезного ископаемого по нормативному контуру, горные породы, расположенные по разные стороны от линии пересечения контакта с нижней площадкой уступа, обуривают и взрывают на различную глубину, а величину перебура и места расположения удлиненных взрывных скважин выбирают из соотношения углов наклона контактов и откоса уступа и направления отработки контактов. This goal is achieved by the fact that in the development method, which includes drilling wells at the separation contact of different types of rocks, loading and blasting them, orienting different types of rocks in the contact space along the normative mining circuit, followed by excavation of minerals along the normative contour, rocks located along different sides from the line of intersection of the contact with the lower platform of the ledge, they drill and blast to different depths, and the size of the overhead and the location of elongated explosive wells Azhin is selected from the ratio of the angle of inclination of the contacts and the slope of the ledge and the direction of working out the contacts.

При взрывании рядов скважин параллельно контакту глубину взрывных скважин с лежащего бока контакта изменяют с учетом его конфигурации, например для плоских контактов глубину скважин увеличивают от контакта в сторону его проекции на нижнюю площадку уступа. When blasting rows of wells parallel to the contact, the depth of the blast holes from the lying side of the contact is changed taking into account its configuration, for example, for flat contacts, the depth of the wells is increased from the contact in the direction of its projection onto the lower platform of the ledge.

Изменение положения контакта достигается за счет создания зоны с большим коэффициентом разрыхления с лежачего бока контакта по сравнению с его висячим боком, что возможно за счет перебура взрывных скважин, коммутации зарядов взрывчатых веществ ВВ, регулирования их расхода и расположения. The change in the position of the contact is achieved by creating a zone with a large coefficient of loosening from the lying side of the contact in comparison with its hanging side, which is possible due to the overburden of blast holes, commutation of explosive charges, regulation of their flow rate and location.

Отгрузку горных пород производят со стороны навала или зоны с меньшим коэффициентом разрыхления. Shipment of rocks is made from the side of the bulk or zone with a lower coefficient of loosening.

При взрывании рядов скважин, расположенных по диагонали к контакту, с целью направленного выброса горной массы за счет перераспределения энергии взрыва взрывные скважины, расположенные в приконтактной зоне, взрывают с замедлением относительно основного ряда и друг друга, при котором создают дополнительную поверхность обнажения со стороны направления перемещения контакта, а линию наименьшего сопротивления (л. н.с.) каждой скважины, взрываемой с замедлением, формируют наименьшей в направлении дополнительного обнажения по сравнению со всеми другими направлениями, направление детонации выбирают противоположным направлению перемещения контакта. When blasting rows of wells located diagonally to the contact, with the aim of directed ejection of rock due to the redistribution of the energy of the explosion, blast holes located in the contact zone explode with deceleration relative to the main row and each other, which creates an additional exposure surface from the direction of movement contact, and the line of least resistance (bhp) of each well blown up with deceleration is formed the smallest in the direction of additional exposure compared to EMI other directions, the direction opposite to the direction of detonation selected displacement contact.

Погрузку горных пород производят со стороны навала, образованного взрывом, или со стороны зоны с меньшим коэффициентом разрыхления. Loading of rocks is carried out from the side of the pile formed by the explosion, or from the side of the zone with a lower coefficient of loosening.

Таким образом, за счет перебура и взрывания на различную глубину скважин в приконтактной зоне взрыванием скважин с замедлением относительно основного ряда и друг друга достигают поэтапного изменения положения контакта в пространстве. Направлением взрывания и выбором места расположения удлиненных взрывных скважин достигают увеличения или уменьшения угла наклона контакта в зависимости от соотношения углов наклона откоса уступа и контакта, а также направления его отработки. Thus, due to over-drilling and blasting to various depths of wells in the contact zone, blasting wells with a slowdown relative to the main row and each other achieve a phased change in the position of the contact in space. The direction of blasting and the choice of location of elongated blast holes achieve an increase or decrease in the angle of inclination of the contact, depending on the ratio of the angles of inclination of the slope of the ledge and the contact, as well as the direction of its development.

В патентных источниках и технической литературе не обнаружена совокупность признаков, известных в отличительной части формулы, следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию "существенные отличия". In the patent sources and technical literature not found a set of features known in the distinctive part of the formula, therefore, the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен участок приконтактной зоны с расположением рядов взрывных скважин параллельно контакту в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1 (плоский контакт); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 (извилистый контакт); на фиг.4 - участок приконтактной зоны с расположением рядов взрывных скважин диагонально к контакту, при этом угол откоса уступа больше угла наклона контакта; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - участок приконтактной зоны с расположением рядов взрывных скважин диагонально контакту, угол откоса уступа меньше угла наклона контакта; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.6. In FIG. 1 shows a section of the contact zone with the arrangement of rows of blast holes parallel to the contact in plan; figure 2 - section aa in fig. 1 (flat contact); figure 3 is a section bB in figure 1 (tortuous contact); figure 4 is a plot of the contact zone with the location of the rows of blast holes diagonally to the contact, while the angle of slope of the ledge is greater than the angle of inclination of the contact; figure 5 is a section bb in figure 4; Fig.6 is a plot of the contact zone with the location of the rows of blast holes diagonally to the contact, the slope angle of the ledge is less than the angle of inclination of the contact; in Fig.7 is a section GG in Fig.6.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. The proposed method is as follows.

При отработке приконтактных зон потери и разубоживание возникают в основном из-за несовпадения углов наклона контакта 1 и откоса 2 уступа. Представляется возможным и необходимым изменить угол наклона контакта 1 в процессе взрывания горных пород с приближением его к углу откоса 2 уступа. В зависимости от геологических условий месторождения полезного ископаемого возникают варианты, когда необходимо увеличить угол наклона контакта 1 или наоборот уменьшить. При расположении рядов взрываемых скважин параллельно контакту 1 увеличение угла наклона контакта 1 достигают за счет взрывания горных пород по обе стороны от контакта 1 на различную глубину, причем на большую со стороны лежачего бока (см. фиг.1-3), что достигают бурением и заряжанием удлиненных скважин 3 со стороны лежачего бока контакта 1. За счет большего по глубине объема взрыва по сравнению со взрыванием рядовых скважин 4 при рыхлении горных пород происходит больший подъем горных пород со стороны лежачего бока контакта 1 по сравнению с висячим боком, в результате чего возможно поднятие и перемещение каждой точки контакта 1, а следовательно, увеличивается и его угол наклона, так как поднятие неравномерно. When developing near-contact zones, losses and dilution arise mainly due to the mismatch of the tilt angles of contact 1 and the slope 2 of the ledge. It seems possible and necessary to change the angle of inclination of contact 1 during the blasting of rocks with its approach to the angle of slope 2 of the ledge. Depending on the geological conditions of the mineral deposit, options arise when it is necessary to increase the angle of contact 1 or vice versa to reduce. When the rows of blown wells are parallel to pin 1, an increase in the angle of inclination of pin 1 is achieved by blasting rocks on both sides of pin 1 to a different depth, and to a greater depth from the lying side (see Figs. 1-3), which is achieved by drilling and loading elongated wells 3 from the side of the lying side of the contact 1. Due to the larger volume of the explosion compared with blasting of ordinary wells 4 when loosening rocks, there is a greater rise in the rocks from the side of the lying side of contact 1 compared to the vis with a side bar, as a result of which it is possible to lift and move each contact point 1, and therefore its angle of inclination also increases, since the rise is uneven.

Заряды взрывчатых веществ при этом рассчитывают на рыхление горных пород. The explosive charges in this case are calculated on the loosening of rocks.

Так как величина поднятия каждой точки контакта 1 вкрест простирания должна быть различной, глубину перебура увеличивают от линии пересечения контакта с нижней площадкой уступа в сторону проекции контакта на нижнюю площадку. При этом взрывные скважины 3 повышенной глубины бурят только в приконтактной зоне (см. фиг.1-2). Since the magnitude of the rise of each point of contact 1 across the strike should be different, the depth of the spacing is increased from the line of intersection of the contact with the lower platform of the ledge in the direction of the projection of the contact on the lower platform. At the same time, blast holes 3 of increased depth are drilled only in the contact zone (see Fig.1-2).

При извилистых в разрезе контактах 1 глубину удлиненных скважин 3 изменяют с учетом конфигурации контакта 1, перебур делают большим в тех местах, где необходимо больше поднять контакт (см. фиг.3). When sinuous in the context of the contacts 1, the depth of the elongated wells 3 is changed taking into account the configuration of the contact 1, the rebound is made large in those places where it is necessary to raise the contact more (see figure 3).

На фиг.2 и 3 пунктирной линией показаны возможные положения контакта 1 и поверхности 5 верхних площадок уступа после взрывания по данному способу. Figure 2 and 3, the dashed line shows the possible position of the contact 1 and surface 5 of the upper platforms of the ledge after blasting according to this method.

Эффект увеличения угла наклона контакта 1 за счет его поднятия усиливают путем увеличения коэффициента разрыхления горных пород со стороны его лежачего бока, для чего увеличивают заряд взрываемого ВВ или изменяют расстояние между скважинами и их расположение. Например, уменьшают расстояние между удлиненными взрывными скважинами 3. The effect of increasing the inclination angle of contact 1 due to its raising is enhanced by increasing the coefficient of loosening of rocks from the side of its lying side, for which they increase the charge of the blasting explosive or change the distance between the wells and their location. For example, reduce the distance between the elongated blast holes 3.

При диагональном взрывании скважин относительно контакта 1 (фиг.4) возможно и увеличение угла наклона контакта 1, и его уменьшение. При этом эффект перебура взрывных скважин 3 усиливают созданием дополнительной поверхности обнажения со стороны направления перемещения контакта 1. Это достигают короткозамедленным с использованием, например, электродетонаторов 6 короткозамедленного действия взрыванием удлиненных скважин 3 в приконтактной зоне относительно основного ряда и друг друга. Направление энергии взрыва регулируют созданием линии наименьшего сопротивления в сторону направления перемещения контакта 1 за счет выбора расстояния между взрывными скважинами. With the diagonal blasting of wells relative to contact 1 (figure 4), it is possible to increase the angle of inclination of contact 1, and its decrease. At the same time, the effect of overburst of blast holes 3 is enhanced by creating an additional exposure surface from the direction of movement of contact 1. This is achieved by slow-motion using, for example, short-circuit electric detonators 6 by blasting elongated wells 3 in the contact zone relative to the main row and to each other. The direction of the energy of the explosion is regulated by creating a line of least resistance in the direction of movement of the contact 1 by choosing the distance between the blast holes.

При необходимости увеличения угла наклона контакта 1 скважины взрывают с замедлением относительно ряда и друг друга, начиная с висячего бока контакта 1 (см. фиг.4 и 5). Этим создают дополнительную поверхность обнажения в сторону перемещения контакта 1, а регулированием расстояния между скважинами добиваются наименьшей л.н.с. в сторону дополнительного обнажения по сравнению со всеми другими направлениями, т.е. л.н.с.1, л.н.с.2 и л.н.с.3 (см. фиг. 4). Этими операциями часть энергии взрыва направляют на поднятие контакта 1. Величину замедления между взрываемыми зарядами подбирают в зависимости от типа горных пород и расстояния между взрывными скважинами. Для железнорудных месторождений величина замедления находится в пределах 10-30 мс. Направление детонации в этом случае - от висячего бока контакта 1 к висячему. If necessary, increase the angle of inclination of the contact 1 of the well is blown up with a slowdown relative to the row and each other, starting from the hanging side of the contact 1 (see figure 4 and 5). This creates an additional surface of exposure in the direction of movement of the contact 1, and by adjusting the distance between the wells achieve the smallest HP towards additional exposure in comparison with all other directions, i.e. l.s. 1, l.s. 2 and l.s. 3 (see Fig. 4). By these operations, part of the energy of the explosion is directed to raising contact 1. The deceleration between the explosive charges is selected depending on the type of rock and the distance between the blast holes. For iron ore deposits, the deceleration is in the range of 10-30 ms. The direction of detonation in this case is from the hanging side of contact 1 to the hanging.

При углах наклона контакта 1 больших угла откоса 2 уступа (фиг.6 и 7) необходимо уменьшение угла наклона контакта 1. В этом случае направление взрывания скважин в ряду осуществляют от лежачего бока контакта 1 к висячему. Дополнительную поверхность обнажения создают со стороны, противоположной направлению перемещения контакта 1, т.е. с его лежачего бока. Глубину удлиненных взрывных скважин 3 увеличивают в сторону контакта 1, направление детонации - от лежачего бока контакта 1 к висячему. Регулированием расстояния между скважинами создают л.н.с. в сторону дополнительного обнажения наименьшей по сравнению со всеми другими направлениями, т.е. л.н.с. 1 л.н.с.2. При перечисленных операциях энергия взрыва, работая от контакта 1, создает дополнительный объем компенсации со стороны лежачего бока контакта 1, а совместно с углубленными скважинами 3 создают эффект опрокидывания контакта 1 в сторону уменьшения его угла наклона. When the angle of inclination of the contact 1 is greater than the angle of slope 2 of the ledge (Fig.6 and 7), it is necessary to reduce the angle of inclination of the contact 1. In this case, the direction of blasting of wells in the row is from the lying side of the contact 1 to the hanging. An additional exposure surface is created from the side opposite to the direction of movement of contact 1, i.e. from his lying side. The depth of the elongated blast holes 3 is increased in the direction of contact 1, the direction of detonation is from the lying side of contact 1 to the hanging. By adjusting the distance between the wells, HPL is created. in the direction of additional exposure of the smallest in comparison with all other directions, i.e. l.s. 1 l.s. 2. In the above operations, the energy of the explosion, working from pin 1, creates an additional compensation volume from the lying side of pin 1, and together with recessed wells 3 create the effect of the tip 1 toppling in the direction of decreasing its angle of inclination.

Экскавацию и отгрузку горных пород производят со стороны с меньшим коэффициентом разрыхления. В противном случае рыхлой зоной будет подрабатываться плотная, что может создать дополнительное перемешивание руды и породы и увеличение потерь и разубоживания руды. Excavation and shipment of rocks produced from the side with a lower coefficient of loosening. Otherwise, the dense zone will undermine the dense, which can create additional mixing of ore and rock and increase losses and dilution of the ore.

Claims

1. METHOD FOR OPEN DEVELOPMENT OF SOLID USEFUL FOSSILS in the contact zone, including drilling wells on different sides of the contact, loading and detonating explosive charges, reversing the contact by forming loosening zones on both sides of the contact, mining the rock mass, characterized in that, in order to expand the technological mass the capabilities of the method by providing the ability to work on narrow work sites by reducing the area of the collapse of the rock mass while ensuring the required quality of the mineral, the loosening zone on both Oron contact formed with different coefficients of loosening, the loosening zone is formed with a high coefficient of contact lying sides.

2. The method according to p. 1, characterized in that the wells are drilled from the wells in the sole, and the depth of the wells, the bottom of which is located in the lying side of the contact, is increased in the direction of the rock mass.