RU2047832C1

RU2047832C1 - Method to form kerf cavity

Info

Publication number: RU2047832C1
Authority: RU
Inventors: Бакчан Утевеевич Раскильдинов; Халидилла Абенович Юсупов
Original assignee: Казахский национальный технический университет
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: boring central. peripheral, and shortened holes, sectional charging peripheral bore holes using separation of the sections with air spaces. Central bore hole is made as compensating one. Explosive charges in shortened blast holes are placed in bottom parts, opposite air spaces of the sectional charges in peripheral bore holes, with bottom sectional charges exploded after initiation of sectional charges in hole mouth. EFFECT: high speed tunnelling. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, преимущественно к технологии проходки горных выработок с использованием секционных (ярусных) прямых врубов с компенсационными шпурами. The invention relates to mining, mainly to the technology of tunneling using sectional (longline) straight cuts with compensation holes.

Известен способ образования врубовой полости, включающий бурение врубовых шпуров первого и второго яруса (секции), из которых врубовые шпуры первого яруса (секции) бурят вдвое короче, заряжание их и последовательное взрывания сначала зарядов первого яруса (секции), затем второго [1]
Известно техническое решение, в которой применяют полиэтиленовые ампулы с самозакрывающимися клапанами [2]
Известен также способ образования врубовой полости, включающий бурение перпендикулярно поверхности забоя центрального и симметрично ему заданной глубины периферийных шпуров, также бурение укороченных шпуров, которые размещают между периферийными, заряжание периферийных и укороченных шпуров зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ в укороченных шпурах перед взрыванием в периферийных шпурах [3]
Недостатком этих способов является низкая эффективность образования врубовой полости, поскольку раздельное бурение шпуров первой и второй секции для размещения в них зарядов ВВ увеличивает объем буровых работ. Кроме этого, использование этих способов с увеличением длины заходки (глубины шпуров) приведет к резкому снижению коэффициента использования шпуров (КИШ), что повлечет за собой повышение удельного расхода ВВ и понижение эффективности отбойки в целом.There is a method of forming a cut hole, including drilling the cut holes of the first and second tier (section), of which the cut hole of the first tier (section) is drilled half as long, charging them and sequentially blasting first charges of the first tier (section), then the second [1]
A technical solution is known in which polyethylene ampoules with self-closing valves are used [2]
There is also known a method of forming a mortar cavity, including drilling perpendicular to the bottom face of the central and symmetrically specified depth of peripheral holes, also drilling shortened holes that are placed between peripheral holes, charging peripheral and shortened holes with explosive charges, blasting explosive charges in shortened holes before blasting into peripheral holes [3]
The disadvantage of these methods is the low efficiency of the formation of the cutting cavity, since the separate drilling of the holes of the first and second sections to accommodate explosive charges in them increases the amount of drilling work. In addition, the use of these methods with an increase in the length of the insert (hole depth) will lead to a sharp decrease in the utilization rate of holes (KISh), which will entail an increase in the specific consumption of explosives and a decrease in the efficiency of blasting as a whole.

Техническая задача повышение коэффициента использования шпура с увеличением глубины образования врубовой полости путем последовательного взрывания зарядов устьевой и забойной секции, что в конечном итоге повышает эффективность взрывной отбойки в целом. The technical problem is to increase the utilization rate of the hole with an increase in the depth of formation of the cutting cavity by sequentially blasting the charges of the wellhead and bottomhole section, which ultimately increases the efficiency of explosive blasting as a whole.

Техническая задача решается за счет того, что способ образования врубовой полости, включающем бурение перпендикулярно поверхности забоя центрального и симметрично ему заданной глубины периферийных шпуров, бурение укороченных шпуров, которые размещают между периферийными, заряжание периферийных и укороченных шпуров зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ в укороченных шпурах перед взрыванием ВВ в периферийных шпурах, центральный шпур выполняют компенсационным, причем периферийные шпуры заряжают устьевыми и забойными секционными зарядами ВВ с образованием между ними воздушных промежутков, при этом заряды ВВ в укороченных шпурах размещают в донной части напротив воздушных промежутков секционных зарядов в периферийных шпурах, забойные секционные заряды в которых взрывают после инициирования устьевых секционных зарядов. The technical problem is solved due to the fact that the method of forming a hole in the cavity, including drilling perpendicular to the face of the central and symmetrically specified depth of peripheral holes, drilling of shortened holes, which are placed between peripheral, charging of peripheral and shortened holes with explosive charges, blasting explosive charges in shortened holes before the explosives are blown up in the peripheral holes, the central hole is compensated, and the peripheral holes are charged with wellhead and downhole sectional charges EXPLOSIVES with the formation of air gaps between them, while the explosive charges in the shortened bore holes are placed in the bottom opposite the air gaps of the section charges in the peripheral holes, the downhole section charges in which explode after the initiation of the wellhead section charges.

Расположение в предлагаемом способе полиэтиленовых ампул, заполненных воздухом, для разделения зарядов устьевой и забойной секции позволяет упростить способ. The location in the proposed method of polyethylene ampoules filled with air to separate the charges of the wellhead and bottomhole section allows to simplify the method.

На фиг. 1 дана конструкция зарядов врубовых шпуров; на фиг. 2 врубовая полость после взрыва зарядов в укороченных шпурах; на фиг. 3 то же, после взрыва зарядов устьевой секции; на фиг. 4 варианты расположения шпуров во врубе в зависимости от напластования горных пород. In FIG. 1 gives the design of the charges of the cutting holes; in FIG. 2 cut cavity after explosion of charges in shortened bore holes; in FIG. 3 the same, after the explosion of the charges of the wellhead section; in FIG. 4 options for the location of holes in the cut depending on the bedding of rocks.

Сущность способа заключается в том, что после взрыва зарядов в укороченных шпурах образуются промежуточные забойки между устьевой и забойной секциями во врубовых периферийных шпурах. Образовавшиеся надежные промежуточные забойки между секциями исключают передачу возникающей при ударно-волновом воздействии детонации через влияние между секционными зарядами и переуплотнение зарядов забойной секции. Однако именно расположение периферийных и укороченных шпуров по линии напластования горных пород позволяет получить надежную промежуточную забойку между устьевой и забойной секциями во врубовых периферийных шпурах, почти не отличающейся по плотности от отбиваемого массива. Известно, что горные породы легче разрушаются по напластованию, чем вкрест напластования. В связи с этим при предложенной схеме расположения вруба относительно напластования горных пород будет более эффективно использоваться энергия взрыва запрессовочного заряда, расположенного в укороченном шпуре. Затем после взрыва зарядов устьевой секции образуется дополнительная обнаженная плоскость, которая совместно с межсекционной запрессовкой создает благоприятные условия для работы зарядов забойной секции, что благоприятствует более рациональному расходу энергии ВВ. Таким образом, расположение периферийных и укороченных шпуров по линии напластования горных пород и энергии взрыва запрессовочного заряда используется для получения надежной промежуточной забойки между зарядами устьевой и забойной секции и разупрочнения межшпуровых целиков на границе их раздела, в конечном итоге при секционном взрывании повышается эффективность образования врубовой полости. The essence of the method lies in the fact that after the explosion of charges in the shortened boreholes, intermediate stoppages are formed between the wellhead and the bottomhole sections in the cutting peripheral boreholes. The resulting reliable intermediate stemming between sections excludes the transmission of detonation arising from the shock-wave action through the influence between sectional charges and the re-compaction of the charges of the bottomhole section. However, it is the location of peripheral and shortened boreholes along the line of bedding of rocks that allows to obtain a reliable intermediate stemming between the wellhead and bottomhole sections in the cutting peripheral boreholes, which does not differ in density from the beaten array. It is known that rocks are more easily destroyed by bedding than cross bedding. In this regard, with the proposed layout of the cut relative to the bedding of rocks, the explosion energy of the press-in charge located in a shortened borehole will be more efficiently used. Then, after the explosion of the charges of the wellhead section, an additional exposed plane is formed, which, together with the intersection press-in, creates favorable conditions for the work of the charges of the downhole section, which favors a more rational consumption of explosive energy. Thus, the location of peripheral and shortened boreholes along the line of bedding of rocks and the energy of the explosion of the press-in charge is used to obtain reliable intermediate jamming between the charges of the wellhead and bottom-hole section and to soften the inter-hole pillars at the interface, and ultimately, sectional blasting increases the efficiency of the formation of the cutting cavity .

Рассмотрим осуществление способа на конкретном примере (фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6). Бурится центральный компенсационный шпур 0 и на одинаковом расстоянии от него (20) см по линии напластования горных пород периферийные врубовые 3, 4, 5, 6 шпуры глубиной 4 м и укороченные 2,5 м. Consider the implementation of the method on a specific example (Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6). The central compensation hole 0 is drilled and at the same distance from it (20) cm along the bedding line of the rocks, peripheral cut 3, 4, 5, 6 bore holes are 4 m deep and shortened 2.5 m.

В начале осуществляется зарядка периферийных врубовых шпуров забойной секции II длиной 1,6 м. Патрон-боевик 7 располагается в конце шпура вторым после патрона ВВ 8 и к устью шпура выводится огнепроводный шнур 12. После зарядки забойной секции глубоких периферийных шпуров 3, 4, 5, 6 в них остаются воздушные промежутки с двумя полиэтиленовыми ампулами 9, заполненные воздухом, по 30 см каждая (всего 60 см). Затем осуществляется зарядка устьевой секции I на длину 1,4 м. После этого в донной части укороченных шпуров 1,2 располагаются запрессовочные заряды 11. Для усиления эффекта взрыва в коротких и в устьевой части периферийных шпуров устанавливаются гидрозабойки 10. Таким образом в одном удлиненном шпуре размещаются 2 патрона-боевика 7 с двумя нитями огнепроводных шпуров 12 при двух независимых секциях взрывания-устьевой I и забойной II. Огнепроводные шнуры 12 устьевой и забойной секции, а также заряда укороченного шпура берутся одинаковой длины. Собираются в один пучок последовательно. В начале укороченного шпура 1, 2, а затем вразбежку через 5 см от него (согласно ЕПБ) огнепроводных шнуров устьевой и забойной секции. При такой последовательности пучкования огнепроводных шнуров взрываются последовательно с интервалом 5 с (1 см огнепроводного шнура горит 1 с). В дальнейшем в момент, когда произойдет взрыв зарядов устьевой секции, огнепроводные шнуры забойной секции успевают прогореть отбиваемый массив I секции (устьевой), участок запрессовки и углубится в массив на величину, вполне достаточную, чтобы не произошло разрушение огнепроводного шнура забойной секции и по этой причине не прекратилось горение ее сердцевины. Первым инициируется запрессовочные заряды 11 в укороченных шпурах 1, 2. После взрыва заряда 11 в укороченных шпурах между устьевой и забойной секциями образуется надежная промежуточная забойка 13 и между ними разупрочняется межшпуровой массив. Затем взрывается устьевая секция I инициированием патронa-боевика 7. При взрыве зарядов устьевой секции, образовавшаяся промежуточная забойка 13 по плотности не отличающееся от плотности отбиваемого массива, исключает передачу детонации через влияние к зарядам забойной секции. Затем после взрыва зарядов устьевой секции образуется дополнительная обнаженная плоскость 14, которая совместно с межсекционной запрессовкой 13 создает благоприятные условия для работы зарядов забойной секции. В последнюю очередь происходит инициирование зарядов забойной секции 11. At the beginning, the peripheral cutting holes of the downhole section II are 1.6 m long. The cartridge-fighter 7 is located at the end of the hole second after the BB 8 cartridge and a fire wire 12 is led to the mouth of the hole 12. After charging the downhole section of the deep peripheral holes 3, 4, 5 , 6 there are air gaps in them with two polyethylene ampoules 9 filled with air, 30 cm each (total 60 cm). Then, the wellhead section I is charged to a length of 1.4 m. After that, the press-in charges 11 are located in the bottom of the shortened bore holes 1.2. To strengthen the effect of the explosion, short holes are installed in the short and in the mouth part of the peripheral holes 10. Thus, in one elongated hole 2 fighter cartridges 7 with two strands of fire-conducting bore holes 12 are placed with two independent sections of the blast hole-wellhead I and downhole II. Fire-resistant cords 12 of the wellhead and bottomhole sections, as well as the charge of a shortened borehole, are taken of the same length. They are collected in one bundle in series. At the beginning of a shortened bore hole 1, 2, and then after a run of 5 cm from it (according to EPB), the fire cords of the wellhead and bottomhole section. With this sequence of bundling of fire-resistant cords, they explode sequentially with an interval of 5 s (1 cm of the fire-resistant cord burns for 1 s). Subsequently, at the moment when the charge of the wellhead section explodes, the fire-conducting cords of the downhole section have time to burn out the beaten array of the first section (wellhead), the press-in section will go deep into the array by an amount quite sufficient so that the fire-conducting cord of the downhole section does not break down and for this reason the burning of its core did not stop. Pressing charges 11 in the shortened bore holes 1, 2 are the first to initiate. After the explosion of charge 11 in the shortened bore holes, a reliable intermediate stemming 13 is formed between the wellhead and the bottomhole sections and the interspin array is softened between them. Then, the wellhead section I explodes by initiating an action cartridge 7. When the charges of the wellhead section explode, the intermediate jamming 13 does not differ in density from the density of the beaten array, excludes the transmission of detonation through the effect to the charges of the downhole section. Then, after the explosion of the charges of the wellhead section, an additional exposed plane 14 is formed, which together with the intersection press-in 13 creates favorable conditions for the charges of the bottomhole section to work. Lastly, the initiation of charges downhole section 11.

Все это в конечном итоге благоприятствует более рациональному расходу энергии взрывчатых веществ и приводит к повышению эффективности образования врубовой полости. All this ultimately favors a more rational consumption of explosive energy and leads to an increase in the efficiency of the formation of the cutting cavity.

Claims

1. METHOD FOR FORMING A LOG CAVITY, including drilling perpendicularly to the bottom face of the central and symmetrically specified depth of the peripheral holes, drilling of shortened holes, which are placed between the peripheral, charging of peripheral and shortened holes with explosive charges, blasting the explosive charge in the shortened drill holes before blasting the periphery into explosives boreholes, characterized in that the central borehole is compensatory, and the peripheral boreholes are charged with wellhead and bottomhole sectional explosive charges with the formation of between them air gaps, while explosive charges in shortened boreholes are placed in the bottom part opposite to the air gaps of sectional charges in peripheral boreholes, downhole sectional charges in which explode after initiation of wellhead sectional charges.

2. The method according to p. 1, characterized in that the peripheral holes of a given depth and shortened are arranged along the bedding of rocks.