RU2039248C1 - Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium - Google Patents
Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2039248C1 RU2039248C1 SU4940606A RU2039248C1 RU 2039248 C1 RU2039248 C1 RU 2039248C1 SU 4940606 A SU4940606 A SU 4940606A RU 2039248 C1 RU2039248 C1 RU 2039248C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- array
- ore body
- rock mass
- explosive
- charges
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам взрывной подготовки руд для разработки месторождений цветных и редких металлов выщелачиванием, и может быть использовано для обеспечения проницаемости скального массива и создания противо- фильтрационного экрана в гидротехническом строительстве и нефтегазовой промышленности. The invention relates to the mining industry, in particular to methods of explosive ore preparation for the development of deposits of non-ferrous and rare metals by leaching, and can be used to ensure permeability of the rock mass and create an anti-filtration screen in hydraulic engineering and the oil and gas industry.
Известен способ взрывной подготовки массива в зажатой среде, включающий бурение параллельных скважин в разрушаемом массиве их заряжение ВВ, коммутацию зарядов ВВ и их короткозамедленное, последовательное взрывание [1]
Однако в указанном техническом решении отсутствует численное значение интервала замедления, обеспечивающего эффективность подготовки массива к подземному выщелачиванию (ПВ). Эффективность подготовки массива к ПВ включает обеспечение его проницаемости в контурах рудного тела и создание противофильтрационного экрана вне рудного тела, что существенно зависит от интервала замедления. Взрыв последующей группы зарядов ВВ должен проводиться в момент времени, когда места расположения этой группы достигла волна деформаций от предыдущего взрыва. Если интервал замедления выбран меньшим, то волны от групп зарядов встречаются в промежутке между ними, проводят интенсивное разрушение в промежутке, но не обеспечивая смещение массива от центра к периферии. Если интервал замедления выбран большим, то отсутствует наложение волн деформаций от последовательно взрываемых групп зарядов и процесс деформирования и сдвижения массива от центра к периферии рудного тела не эффективен.A known method of explosive preparation of an array in a clamped environment, including drilling parallel wells in a destructible array, their explosive loading, commutation of explosive charges and their short-term, sequential blasting [1]
However, in the specified technical solution there is no numerical value of the deceleration interval, which ensures the effectiveness of the preparation of the array for underground leaching (PV). The effectiveness of preparing the massif for PV includes ensuring its permeability in the contours of the ore body and the creation of an anti-filter screen outside the ore body, which significantly depends on the deceleration interval. The explosion of a subsequent group of explosive charges should be carried out at a point in time when the deformation wave from the previous explosion reached the location of this group. If the deceleration interval is chosen shorter, then waves from groups of charges occur in the gap between them, conduct intensive destruction in the gap, but do not provide the displacement of the array from the center to the periphery. If the deceleration interval is chosen large, then there is no overlap of deformation waves from successively exploded groups of charges and the process of deformation and displacement of the array from the center to the periphery of the ore body is not effective.
Целью изобретения является повышение эффективности подготовки массива к ПВ за счет учета процессов сдвижения и деформирования трещиноватого массива под действием взрыва. The aim of the invention is to increase the efficiency of the preparation of the array to the PV by taking into account the processes of displacement and deformation of the fractured array under the influence of an explosion.
Цель достигается тем, что интервал замедления взрывания зарядов ВВ определяют из выражения:
τ=W
где D скорость детонации ВВ, м/с;
ρв плотность заряжения, кг/м3;
dЗ диаметр заряда ВВ, м;
n число взаимодействующих зарядов в группе;
W расстояние между группами зарядов ВВ, м;
c скорость продольной волны в отдельности массива, м/с;
ν коэффициент Пуассона отдельности;
μ коэффициент трения между отдельностями;
Φ показатель трещиноватости массива;
p величина горного давления в районе взрыва, Па;
ρ объемная масса горного массива, кг/м3.The goal is achieved in that the interval of deceleration of explosive explosive charges is determined from the expression:
τ = W
where D is the detonation velocity of explosives, m / s;
ρ in the charge density, kg / m 3 ;
d З diameter of explosive charge, m;
n is the number of interacting charges in the group;
W distance between groups of explosive charges, m;
c velocity of the longitudinal wave of the individual array, m / s;
ν individual Poisson's ratio;
μ friction coefficient between the individual;
Φ is the fracture index of the array;
p is the rock pressure in the region of the explosion, Pa;
ρ volumetric mass of the rock mass, kg / m 3 .
На чертеже показан план расположения рудного тела с размещением в нем скважин и указанием последовательности их взрывания. The drawing shows a plan of the location of the ore body with the placement of wells in it and indicating the sequence of their blasting.
Способ подготовки рудного тела к ПВ осуществляют следующим образом. В пределах контура рудного тела 1 с поверхности земли бурят вертикальные скважины 2. Скважины 2 заряжают ВВ, монтируют сеть из детонирующего шнура 3 и пиротехнических замедлителей КЗДШ 4 так, чтобы последовательность взрывания скважин производилась от центра (в плане) рудного тела к его периферии. То есть взрывают вначале заряд ВВ 5, затем группы зарядов 6, 7, 8 и так далее. При этом интервал замедления определяют из приведенного выражения в зависимости от физико-технических свойств массива, параметров буровзрывных работ и горного давления. Физико-технические свойства массива с, ν,ρ определяют на стадии геолого-разведочных работ по стандартным методикам. Значения величин Φ,μ зависят от естественной трещиноватости, определяемой по среднему расстоянию между трещинами всех систем из таблицы: dе, м < 0,05 0,05-0,15 0,15-0,40 0,40-1,0 >1,0 Φ > 12,5 12,5-10 10-8 8-6 < 6 μ < 0,2 0,2-0,3 0,3-0,45 0,45-0,6 > 0,6 Детонационные характеристики ВВ (D, ρв) и диаметр (dЗ) скважин определяют используя справочную литературу. Число взаимодействующих зарядов в группе n опре- деляют по выражению n ν-1. Величину горного давления в районе подготовки массива определяют либо геофизическими методами, либо по известной формуле р P ≃ ρgH ρ gН (g ускорение свободного падения, м/с2; Н глубина от поверхности земли, м).The method of preparing the ore body for PV is as follows. Within the contour of ore body 1, vertical wells are drilled from the surface of the earth 2. Wells 2 charge explosives, mount a network of detonating cord 3 and pyrotechnic retarders КДДШ 4 so that the sequence of blasting of wells is carried out from the center (in plan) of the ore body to its periphery. That is, at first they explode the explosive charge 5, then the groups of charges 6, 7, 8 and so on. In this case, the deceleration interval is determined from the above expression, depending on the physical and technical properties of the array, parameters of drilling and blasting operations and rock pressure. The physical and technical properties of the c, ν, ρ massif are determined at the stage of geological exploration using standard techniques. The values of Φ, μ depend on the natural fracture, determined by the average distance between the cracks of all systems from the table: de, m <0.05 0.05-0.15 0.15-0.40 0.40-1.0> 1.0 Φ> 12.5 12.5-10 10-8 8-6 <6 μ <0.2 0.2-0.3 0.3-0.45 0.45-0.6> 0, 6 The detonation characteristics of explosives (D, ρ in ) and the diameter (d 3 ) of the wells are determined using the reference literature. The number of interacting charges in the group n is determined by the expression n ν -1 . The rock pressure in the area of massif preparation is determined either by geophysical methods or by the well-known formula p P ≃ ρgH ρ gН (g gravitational acceleration, m / s 2 ; N depth from the earth’s surface, m).
Физика процесса сдвижения и деформирования массива в зажиме (искусственная и естественная компенсация составляет не более 10%) с повышением его проницаемости в пределах рудного тела и уплотнением (созданием противофильтрационного экрана) вне контуров рудного тела заключается в следующем. Взрывание заряда (зарядов) в центре рудного тела обеспечивает перемещение массива в радиальном направлении от заряда под действием квазистатического давления продуктов детонации. То есть в массиве со скоростью 100-1000 м/с распространяется затухающая волна деформаций от заряда, которая представляет собой сдвижение естественных отдельностей массива, что сопровождается закрытием естественных трещин и упругим деформированием отдельностей. После падения давления газов взрыва в зарядной полости, в результате упругой реакции массива происходит смещение раздробленной части массива (в радиусе около 10-20 dЗ, dЗ диаметр заряда ВВ) в сторону взорванного заряда (зарядов). Поскольку во время взрыва произошло вытеснение массива в радиальном направлении от заряда, то после упругой реакции массива происходит разрыхление раздробленной части массива с увеличением его искусственной трещинной пустотности, проницаемости.The physics of the process of displacement and deformation of the mass in the clamp (artificial and natural compensation is not more than 10%) with an increase in its permeability within the ore body and compaction (creation of an anti-filter screen) outside the contours of the ore body is as follows. The explosion of the charge (charges) in the center of the ore body ensures the movement of the array in the radial direction from the charge under the influence of the quasistatic pressure of the detonation products. That is, in the massif with a speed of 100-1000 m / s, a decaying wave of deformations from the charge propagates, which is a shift of the natural parts of the massif, which is accompanied by the closure of natural cracks and elastic deformation of the parts. After the pressure of the explosion gases in the charging cavity drops, as a result of the elastic reaction of the array, the fragmented part of the array is displaced (in a radius of about 10-20 d З , d З diameter of the explosive charge) towards the exploded charge (charges). Since during the explosion the array was displaced in the radial direction from the charge, after the elastic reaction of the array, the fragmented part of the array loosens with an increase in its artificial fractured voidness and permeability.
Как только волна деформаций от взрыва заряда достигла места расположения последующей группы зарядов, последние взрывают. В этом случае волны деформаций от предыдущего и последующего взрывов складываются, существенно усиливая деформирование и перемещение массива в радиальном направлении от центра рудного тела. По достижении результирующей волны деформаций места расположения 3 группы зарядов ВВ производят взрывание последней и т.д. As soon as the deformation wave from the explosion of the charge reaches the location of the next group of charges, the latter explode. In this case, the deformation waves from the previous and subsequent explosions add up, significantly increasing the deformation and displacement of the massif in the radial direction from the center of the ore body. Upon reaching the resulting wave of deformation of the location of 3 groups of explosive charges produce the explosion of the latter, etc.
В целом такая последовательность взрывания и интервал замедления обеспечивают вытеснение массива от центра рудного тела к его периферии, что повышает проницаемость массива в пределах рудного тела, а наложение волн деформаций от последовательного взрывания групп зарядов ВВ приводит к усилению результирующей волны деформаций, воздействующей на массив вне контуров рудного тела с образованием в нем более надежного и большего по размерам противофильтрационного экрана за счет закрытия естественных трещин массива. In general, such an explosion sequence and a deceleration interval provide for the displacement of the array from the center of the ore body to its periphery, which increases the permeability of the array within the ore body, and the addition of deformation waves from successive blasting of explosive charge groups leads to an increase in the resulting deformation wave acting on the array outside the contours ore body with the formation in it of a more reliable and larger anti-filter screen due to the closure of natural cracks in the array.
П р и м е р. Необходимо подготовить рудное тело в блоке 3-110 для добычи руды способом ПВ. Для реализации способа с поверхности земли бурят вертикальные скважины диаметром 150 мм, длиной 80 м, на расстоянии друг от друга 3 м. В скважины устанавливают боевики и заряжают их гранулотолом в пределах контуров рудного тела. Монтируют сеть из детонирующего шпура так, чтобы обеспечивалась последовательность взрывания зарядов ВВ от центра рудного тела к периферии. Интервал замедления определен по приведенной математической формуле для массива фельзитов II категории трещиноватости (dе0,05-0,15 м). Физико-технические свойства фельзитов: ρ 2,43 ˙ 103 кг/м3 с 3,65 ˙ 103 м/с ν 0,3, μ 0,25, Ф 11. Величина горного давления р 1,9 ˙ 106 Па. Тип ВВ гранулотол с D 6 ˙ 103 м/с, ρв 0,9 ˙ 103 кг/м3. Число взаимодействующих зарядов n ν-1 n=ν-1 ≃ 3 3 W 3 м. Расчеты дают рациональный интервал замедления τ 54 мс для обеспечения которого используют пиротехнические замедлители КЗДШ-69 с интервалом 50 мс.PRI me R. It is necessary to prepare the ore body in block 3-110 for the extraction of ore by the PV method. To implement the method, vertical wells with a diameter of 150 mm, a length of 80 m, and a distance of 3 m from each other are drilled from the ground. Fighters are installed in the wells and charged with granulotol within the boundaries of the ore body. A network of detonating borehole is mounted so that a sequence of explosive charges is blown from the center of the ore body to the periphery. The deceleration interval is determined by the above mathematical formula for an array of felsites of the II category of fracturing (d e 0.05-0.15 m). Physicotechnical properties of felsites: ρ 2.43 ˙ 10 3 kg / m 3 s 3.65 ˙ 10 3 m / s ν 0.3, μ 0.25, Ф 11. Rock pressure p 1.9 ˙ 10 6 Pa Type BB granulotol with D 6 ˙ 10 3 m / s, ρ in 0.9 ˙ 10 3 kg / m 3 . The number of interacting charges is n ν -1 n = ν -1 ≃ 3 3 W 3 m. Calculations give a rational deceleration interval of τ 54 ms, to ensure which pyrotechnic moderators КЗДШ-69 with an interval of 50 ms are used.
После короткозамедленного взрывания зарядов ВВ и подготовки массива проводят выщелачивание полезного компонента через устья взорванных скважин. After a short-blown explosion of explosive charges and array preparation, the useful component is leached through the mouth of the blasted wells.
Учет процессов сдвижения и деформирования массива под действием последовательного взрывания групп зарядов ВВ от центра рудного тела к периферии с заданным интервалом замедления позволяет вытеснять массив от центра к периферии, что обеспечивает в сравнении с прототипом: повышение эффективности подготовки рудного тела к ПВ за счет снижения трудоемкости и технологичности подготовки; повышение проницаемости массива в контурах рудного тела; создание противофильтрационного экрана. Taking into account the processes of displacement and deformation of the massif under the action of successive blasting of explosive charge groups from the center of the ore body to the periphery with a given deceleration interval allows the array to be displaced from the center to the periphery, which provides, in comparison with the prototype: an increase in the efficiency of preparation of the ore body for PV by reducing labor and manufacturability of preparation; increasing the permeability of the massif in the contours of the ore body; creation of an anti-filter screen.
Claims (1)
где D скорость детонации ВВ, м/с;
ρв плотность заряжения, кг/м3;
dз диаметр заряда ВВ, м;
n число взаимодействующих зарядов в группе;
W расстояние между группами зарядов ВВ, м;
C скорость продольной волны в отдельности массива, м/с;
μ коэффициент трения между отдельностями;
F показатель трещиноватости массива;
P величина горного давления в районе взрыва, Па;
r объемная масса горного массива, кг/м3;
n коэффициент Пуассона отдельности.METHOD FOR EXPLOSIVE PREPARATION OF ARRAY FOR UNDERGROUND LEACHING IN A CLIPPED ENVIRONMENT, including drilling parallel wells in a destructible array, loading explosives, switching explosive charges and their short-term, sequential blasting, characterized in that, in order to increase the efficiency of preparing for underground mining and deformation of a fractured mass by an explosion, explosive charges explode in the direction from the center of the mass to be destroyed to the periphery with a deceleration interval determined from the expression
where D is the detonation velocity of explosives, m / s;
ρ in the charge density, kg / m 3 ;
d z the diameter of the explosive charge, m;
n is the number of interacting charges in the group;
W distance between groups of explosive charges, m;
C velocity of the longitudinal wave of the individual array, m / s;
μ friction coefficient between the individual;
F is the fracture index of the array;
P value of rock pressure in the region of the explosion, Pa;
r bulk mass of the rock mass, kg / m 3 ;
n Poisson's ratio of individuality.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4940606 RU2039248C1 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4940606 RU2039248C1 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2039248C1 true RU2039248C1 (en) | 1995-07-09 |
Family
ID=21576840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4940606 RU2039248C1 (en) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2039248C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114412462A (en) * | 2022-01-19 | 2022-04-29 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | Cutter head suitable for hard rock mining and hard rock mining method |
-
1991
- 1991-05-31 RU SU4940606 patent/RU2039248C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кутузов Б.Н. Проектирование взрывных работ. - М.: Недра, 1974, с.101. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114412462A (en) * | 2022-01-19 | 2022-04-29 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | Cutter head suitable for hard rock mining and hard rock mining method |
| CN114412462B (en) * | 2022-01-19 | 2023-06-30 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | Cutter head suitable for hard rock mining and hard rock mining method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4329925A (en) | Fracturing apparatus | |
| US4248303A (en) | Explosive well-fracturing system | |
| CN108332626A (en) | Method for calculating reasonable delay of electronic detonator single-hole interval differential vibration-damping blasting | |
| CN110553559B (en) | Method for controlling explosive property by utilizing liquid carbon dioxide phase change | |
| RU2039248C1 (en) | Method for preparation of rock mass by blasting for leaching in squeezed medium | |
| US3677342A (en) | Method of increasing size of underground nuclear chimney | |
| RU2101673C1 (en) | Method of explosive breaking of broken-up rock mass at breaking onto basset | |
| RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
| RU2060380C1 (en) | Method for delancy shooting well and torpedo for implementing the same | |
| Gnirk et al. | On the correlation between explosive crater formation and rock properties | |
| RU2210671C2 (en) | Method of unloading of outburst-prone rock mass regions by blasting | |
| RU2184928C1 (en) | Method for conducting of drilling and blasting operations | |
| Roy et al. | Influence of initiation mode of explosives in opencast blasting on ground vibration | |
| CN213748125U (en) | Tunnel lower step big gun hole loaded constitution and tunnel lower step blasting structure | |
| Bhandari | Studies on rock fragmentation in blasting | |
| Correa | Use of air-decks to reduce subdrillings in Escondida mine | |
| SU1670643A1 (en) | Method of excitation of seismic waves | |
| RU2256873C1 (en) | Method for drilling blasting of rocks | |
| RU2107255C1 (en) | Hose charge with controlled energy release for separation of block stone | |
| RU2034988C1 (en) | Method of unloading mountain massif from stresses upon cutting parallel drifts | |
| SU1705593A1 (en) | Method of relief of massif stress-strain state | |
| SU1055209A1 (en) | Method of winning outburst-hazardous coal seam | |
| SU1689643A1 (en) | Method for prevention of rock bursts | |
| Miller et al. | Fracturing Oil Shale with Explosives: For in Situ Oil Recovery | |
| RU2060342C1 (en) | Method for penetration into geological medium |