RU2382327C1 - Method for blasting of rocks in open pits - Google Patents
Method for blasting of rocks in open pits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382327C1 RU2382327C1 RU2008140679/03A RU2008140679A RU2382327C1 RU 2382327 C1 RU2382327 C1 RU 2382327C1 RU 2008140679/03 A RU2008140679/03 A RU 2008140679/03A RU 2008140679 A RU2008140679 A RU 2008140679A RU 2382327 C1 RU2382327 C1 RU 2382327C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blasting
- gas cavity
- explosive
- cavity
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области взрывных работ в горном деле и может быть использовано при взрывной отбойке горных пород скважинными зарядами взрывчатых веществ на карьерах.The invention relates to the field of blasting in mining and can be used for explosive blasting of rocks with bore charges of explosives in quarries.
Известны способы взрывной отбойки горных пород на открытых горных работах, предусматривающие бурение взрывных скважин, размещение в каждой скважине заряда взрывчатого вещества с промежуточным детонатором и средством инициирования последнего и производство взрыва (Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. М., МГИ, 1992, с.396-399). Недостатком таких способов является необходимость размещения донной части зарядов взрывчатых веществ ниже отметки подошвы нижележащего уступа в участке скважины, именуемом перебуром, что приводит к дополнительному насыщению нижней части взрываемого уступа энергией взрыва и обеспечивает за счет этого качественное дробление горных пород и требуемую проработку подошвы уступа.Known methods for blasting rock formations in open cast mining, involving the drilling of blast holes, placing an explosive charge in each well with an intermediate detonator and means of initiating the latter, and producing an explosion (Kutuzov BN Destruction of rocks by explosion. M., MGI, 1992 , p. 396-399). The disadvantage of such methods is the need to place the bottom of the explosive charges below the bottom mark of the underlying ledge in the well section, called the overburden, which leads to additional saturation of the lower part of the explosive ledge with explosion energy and, due to this, provides high-quality crushing of rocks and the required study of the bottom of the ledge.
Известны способы взрывной отбойки горных пород на карьерах, предусматривающие бурение взрывных скважин, формирование в донной части одной или нескольких взрывных скважин газовой полости, размещение в каждой взрывной скважине над воздушной полостью заряда взрывчатого вещества с промежуточным детонатором и средствами инициирования последнего и производство взрыва (см., например, Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. М., МГИ, 1992, с.448-449; Скважинные заряды взрывчатых веществ с осевой воздушной полостью/ Салганик В.А., Воротеляк Г.А., Митрофанов В.В., Филлипов. Н.Ф. Киев., Техника, 1986, с.8 - рис.6, 9-10 - прототип).Known methods for explosive blasting of rocks in quarries, involving the drilling of blast holes, the formation in the bottom of one or more blast holes of a gas cavity, the placement in each blast hole above the air cavity of a charge of explosive with an intermediate detonator and means for initiating the latter and producing an explosion (see , for example, Kutuzov BN Destruction of rocks by explosion. M., MGI, 1992, p. 48-449; Well charges of explosives with an axial air cavity / Salganik V.A., Vorotelyak G.A., Mi Trofanov V.V., Phillipov. NF Kiev., Technique, 1986, p. 8 - Fig. 6, 9-10 - prototype).
При реализации таких способов, в том числе и по прототипу, взрывные скважины бурят с перебуром, располагая дно скважины существенно ниже отметки подошвы уступа, и в перебуре формируют воздушную полость. В момент, когда детонационная волна достигает границы между нижним торцом колонки заряда и воздушной полостью, в сторону последней распространяется ударная волна со сверхзвуковой скоростью, а по продуктам детонации со скоростью звука распространяются волны разрежения в сторону устья скважины, заполненного забойкой. Ударная волна, достигнув забоя скважины, отражается от него. При этом за фронтом отраженной ударной волны резко возрастает давление продуктов взрыва, что способствует возникновению в нижней части скважины повышенного давления. За фронтом отраженной от материала забойки волны разрежения происходит снижение первоначального пикового давления продуктов взрыва на стенки скважины. Это позволяет резко сократить затраты энергии взрыва на переизмельчение среды в непосредственной близости к заряду взрывчатого вещества и рационально использовать их на разрушение более удаленной части массива в большем объеме. Повышение давления в нижней части скважины способствует улучшению проработки подошвы уступа. Происходит нормальный отрыв массива по подошве уступа.When implementing such methods, including the prototype, blast holes are drilled with an overshot, having the bottom of the well substantially below the level of the bottom of the ledge, and an air cavity is formed in the overshot. At the moment when the detonation wave reaches the boundary between the lower end of the charge column and the air cavity, a shock wave propagates towards the latter at a supersonic speed, and rarefaction waves propagate along the detonation products at the speed of sound towards the wellhead filled with the bottom hole. The shock wave, reaching the bottom of the well, is reflected from it. Moreover, behind the front of the reflected shock wave, the pressure of the explosion products sharply increases, which contributes to the appearance of increased pressure in the lower part of the well. Behind the front of the rarefaction wave reflected from the stemming material, the initial peak pressure of the explosion products on the borehole wall decreases. This allows you to drastically reduce the cost of explosion energy for regrinding the medium in close proximity to the explosive charge and rationally use them to destroy a more remote part of the array in a larger volume. The increase in pressure in the lower part of the well contributes to the development of the bottom of the ledge. There is a normal separation of the array along the bottom of the ledge.
Недостатком способа взрывной отбойки горных пород по прототипу является необходимость бурения скважин с перебуром, поскольку достигаемый максимальный импульс взрыва и при такой технологии недостаточен для полного отказа от размещения зарядов взрывчатых веществ в скважинах, пробуренных без перебура. Необходимость бурения скважин с перебуром приводит, как и в ранее известных способах взрывной отбойки, к значительным непроизводительным потерям объемов бурения, поскольку после взрыва перебуренные части скважин остаются в массиве нижележащего уступа, который впоследствии при подготовке к взрыванию обуривается с исходной отметки.The disadvantage of the method of explosive blasting of rocks according to the prototype is the need for drilling wells with an excess, since the maximum explosion impulse, and with this technology, is insufficient for a complete rejection of the placement of explosive charges in wells drilled without an excess. The need to drill bored holes leads, as in previously known methods of explosive blasting, to significant unproductive losses in drilling volumes, because after the explosion, the drilled parts of the wells remain in the array of the underlying ledge, which is subsequently drilled from the initial mark in preparation for blasting.
Технической задачей, направленной на устранение указанного недостатка, является формирование максимального импульса взрыва на уровне подошвы уступа, что приведет к исключению перебура при бурении скважины, то есть к сокращению объема буровых работ при неизменном выходе горной массы с блока, и за счет этого к снижению затрат на производство буровзрывных работ в целом.The technical task aimed at eliminating this drawback is the formation of a maximum explosion impulse at the level of the bottom of the ledge, which will lead to the elimination of the bore hole while drilling the well, that is, to reduce the amount of drilling work with a constant output of the rock mass from the block, and thereby reduce costs for drilling and blasting operations in general.
Указанная техническая задача решается тем, что в способе взрывной отбойки горных пород на карьерах, предусматривающем бурение взрывных скважин, формирование в донной части одной или нескольких взрывных скважин газовой полости, размещение в каждой взрывной скважине над воздушной полостью заряда взрывчатого вещества с промежуточным детонатором и средствами инициирования последнего и производство взрыва, бурение взрывных скважин ведут до отметки подошвы нижележащего уступа, а перед формированием газовой полости на дне взрывной скважины устанавливают отражатель ударных волн. При этом в качестве отражателя ударных волн можно использовать сыпучие вещества с разной плотностью, значение которой прямо пропорционально горному давлению. Для повышения эффективности действия взрыва промежуточный детонатор можно размещать над газовой полостью в активной части заряда взрывчатого вещества на расстоянии от нижнего торца указанного заряда в пределах 1-1,5 высоты газовой полости. Газовую полость можно формировать с помощью эластичных емкостей, заполненных сжатым воздухом или другим газом с максимальным неразрушающим для этих емкостей давлением или заполненных гранулированным пенополистиролом. Для обеспечения возможности управления интенсивностью разрушающего действия взрыва соотношение высоты заряда взрывчатого вещества Нзар к высоте газовой полости Нгаз, обеспечивающие прохождение ударных волн по зарядной полости после взрыва заданное количество раз Пув, определяют по следующей зависимости:The specified technical problem is solved by the fact that in the method of blasting rock formations in quarries, which involves drilling blast holes, forming in the bottom of one or more blast holes of a gas cavity, placing an explosive charge with an intermediate detonator and initiating means in each blast hole above the air cavity the latter and the production of the explosion, drilling of blast holes lead to the level of the bottom of the underlying ledge, and before the formation of the gas cavity at the bottom of the blast hole s mounted deflector of shock waves. At the same time, bulk substances with different densities, the value of which is directly proportional to rock pressure, can be used as a reflector of shock waves. To increase the efficiency of the explosion, an intermediate detonator can be placed above the gas cavity in the active part of the explosive charge at a distance from the lower end of the specified charge within 1-1.5 of the height of the gas cavity. The gas cavity can be formed using elastic containers filled with compressed air or other gas with a maximum non-destructive pressure for these containers or filled with granular polystyrene foam. To ensure the possibility of controlling the intensity of the destructive effect of the explosion, the ratio of the height of the explosive charge N zar to the height of the gas cavity H gas , ensuring the passage of shock waves through the charging cavity after the explosion a specified number of times P uv , is determined by the following relationship:
В заявляемом скважинном заряде, как и в известном заряде, предусматривается использование газовой полости, которая обеспечивает после завершения детонационного процесса в заряде взрывчатого вещества образование мощного потока продуктов взрыва в направлении дна скважины и одной отраженной ударной волны сжатия, образующейся при их торможении. Вместе с тем, в заявляемом скважинном заряде при распространении отраженной ударной волны сжатия по зарядной полости обеспечивается более интенсивное нагружение массива в нижней части уступа, что обусловлено наличием в этой части скважины отражателя ударных волн и за счет чего ударная волна работает несколько раз. Формирование максимального импульса взрыва на уровне подошвы уступа позволяет исключить перебур скважины, что обеспечивает снижение затрат на производство буровзрывных работ.The inventive borehole charge, as well as the known charge, provides for the use of a gas cavity, which after the detonation process is completed in the explosive charge forms a powerful flow of explosion products in the direction of the bottom of the borehole and one reflected compression shock wave generated during their braking. However, in the inventive borehole charge, when the reflected compression shock wave propagates through the charging cavity, the array is loaded more intensively in the lower part of the ledge due to the presence of a shock wave reflector in this part of the well and due to which the shock wave operates several times. The formation of the maximum impulse of the explosion at the level of the bottom of the ledge eliminates the bump in the well, which reduces the cost of drilling and blasting.
Установка промежуточного детонатора в строго определенном месте обуславливает новый поток ударных волн в воздушную полость, и скважинный заряд работает как генератор ударных волн в донную часть взрывной скважины.Installing an intermediate detonator in a strictly defined place causes a new shock wave flow into the air cavity, and the borehole charge acts as a shock wave generator in the bottom of the blast hole.
В качестве отражателя ударных волн использованы сыпучие вещества разной плотности в зависимости от горного давления, т.е. на дне скважины, где горное давление максимальное, отражатель имеет большую плотность, например железорудные окатыши, а выше - стеклянные шарики, имеющие меньшую плотность. В предпочтительном варианте исполнения воздушная полость создана с помощью емкостей, заполненных сжатым воздухом до максимального давления, но можно также использовать емкости, заполненные гранулированным пенополистиролом.Bulk materials of different densities depending on rock pressure were used as a shock wave reflector, i.e. at the bottom of the well, where the rock pressure is maximum, the reflector has a higher density, for example iron ore pellets, and above it there are glass balls having a lower density. In a preferred embodiment, the air cavity is created using containers filled with compressed air to the maximum pressure, but containers filled with granular polystyrene foam can also be used.
Использование указанных средств позволяет значительно снизить затраты на формирование скважинного заряда за счет механизации их установки в скважину.The use of these tools can significantly reduce the cost of formation of a borehole charge due to the mechanization of their installation in the well.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображен скважинный заряд, сформированный предлагаемым способом, где 1 - взрывная скважина; 2 - уровень подошвы уступа; 3 - уступ разрушаемой горной породы; 4 - дно взрывной скважины; 5 - отражатель ударных волн; 6 - воздушная полость; 7 - промежуточный детонатор; 8 - детонирующий шнур; 9 - заряд взрывчатого вещества; 10 - забойка.The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows a borehole charge generated by the proposed method, where 1 is a blast hole; 2 - the level of the sole of the ledge; 3 - ledge destructible rock; 4 - the bottom of the blast hole; 5 - reflector of shock waves; 6 - air cavity; 7 - intermediate detonator; 8 - detonating cord; 9 - explosive charge; 10 - stemming.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.
При производстве взрывных работ пробуривают вертикальную или наклонную взрывную скважину 1 до уровня 2 подошвы уступа 3. На дно 4 скважины 1 устанавливают отражатель ударных волн 5, опуская его с помощью веревки. Затем создают воздушную полость 6, опустив в скважину одну из указанных выше емкостей. Над воздушной полостью 6 размещают промежуточный детонатор 7 на детонирующем шнуре 8 в активной части заряда на высоте, равной 1-1,5 высоты воздушной полости 6, заполняют скважину взрывчатым веществом 9 и формируют забойку 10. После этого скважинный заряд готов к взрыву. При этом учитывают, что параметры заряда могут обеспечивать заданное количество ударных волн, например от 5 до 10.During blasting, a vertical or
При взрыве промежуточного детонатора в скважинном заряде возбуждается детонация. Когда детонационная волна достигает границы нижнего торца колонки заряда взрывчатого вещества 9 и воздушной полости 6, в сторону последней распространяется ударная волна со сверхзвуковой скоростью, а по продуктам детонации идут волны разрежения в сторону устья скважины, распространяющиеся со скоростью звука. Первая ударная волна, достигнув дна 4 скважины, отражается от отражателя 5 ударных волн под углом около 90°, разрушая горную породу по подошве уступа. Образованное разрежение взрывчатого вещества после взрыва промежуточного детонатора обеспечивает переориентирование второго взрывного импульса в зону разрежения, создавая дополнительные деформирующие нагрузки в торце взрывной скважины. Также работают последующие взрывные импульсы.When an intermediate detonator explodes in a borehole charge, detonation is excited. When the detonation wave reaches the boundary of the lower end of the
Промышленные испытания предлагаемого способа проводились на взрывах 1500 скважин. В сравнении с результатами взрывов, проводившихся по стандартным методам (по прототипу), анализ взорванной горной массы показал практически одинаковую степень дробления и хорошую проработку подошвы уступа. Вместе с тем, за счет снижения массы зарядов в скважинах и снижения длины взрывных скважин расход взрывчатых веществ оказался ниже примерно на 80 т, а объем бурения сокращен на 1500 погонных метров.Industrial tests of the proposed method were carried out on the explosions of 1,500 wells. Compared with the results of explosions carried out according to standard methods (according to the prototype), the analysis of the blasted rock mass showed almost the same degree of crushing and a good study of the bottom of the ledge. At the same time, by reducing the mass of charges in the wells and reducing the length of blast holes, the consumption of explosives turned out to be lower by about 80 tons, and the drilling volume was reduced by 1,500 linear meters.
Claims (5)
Нгаз, обеспечивающие прохождение ударных волн по зарядной полости после взрыва заданное количество раз Пув, определяют по следующей зависимости:
5. The method of explosive blasting of rocks according to claim 1, characterized in that the ratio of the height of the explosive charge N zar to the height of the gas cavity
N gas , providing the passage of shock waves through the charging cavity after the explosion a predetermined number of times P uv , is determined by the following relationship:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140679/03A RU2382327C1 (en) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Method for blasting of rocks in open pits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008140679/03A RU2382327C1 (en) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Method for blasting of rocks in open pits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2382327C1 true RU2382327C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42127153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008140679/03A RU2382327C1 (en) | 2008-10-15 | 2008-10-15 | Method for blasting of rocks in open pits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2382327C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115143853A (en) * | 2022-08-11 | 2022-10-04 | 南昌大学 | Combined detonation type blasting method |
-
2008
- 2008-10-15 RU RU2008140679/03A patent/RU2382327C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУТУЗОВ Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. - М.: МГИ, 1992, с.448, 449. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115143853A (en) * | 2022-08-11 | 2022-10-04 | 南昌大学 | Combined detonation type blasting method |
CN115143853B (en) * | 2022-08-11 | 2024-03-01 | 南昌大学 | Combined detonation blasting method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9829287B2 (en) | Explosive tube having air gap and method of blasting bedrock using same | |
Roy | Rock blasting: effects and operations | |
Cevizci | A newly developed plaster stemming method for blasting | |
RU2602567C1 (en) | Method of blasting ores and rocks | |
Zairov et al. | Scientific and technical fundamentals for explosive destruction of the mass composed of rocks with different hardness | |
RU2382327C1 (en) | Method for blasting of rocks in open pits | |
RU2409805C1 (en) | Suspension well stemming | |
AU784685B2 (en) | A method of blasting | |
RU2449241C1 (en) | Method to form multicharge in drowned well | |
RU2234673C1 (en) | Method of explosion of ascending wells | |
RU2291391C1 (en) | Method of the blasthole charge dispersion and stemming | |
RU2371671C1 (en) | Suspended borehole plug | |
Camallanqui-Alborque et al. | Controlled Trim-Blasting Model to Improve Stability and Reduce Vibrations at a Production Gallery of the San Ignacio de Morococha SAA Mining Company | |
RU2712876C1 (en) | Charge for breaking of rocks | |
RU132178U1 (en) | EXPLOSIVE WELL CHARGING WITH GAS-DYNAMIC DETONATION STABILIZER | |
RU2451264C1 (en) | Down-hole stemming | |
RU2184928C1 (en) | Method for conducting of drilling and blasting operations | |
RU2659446C1 (en) | Method for forming fissure cavity of any configuration in rock mass with use of parallely converged shear and blast-hole charges | |
RU176467U1 (en) | COMBINED BORE CHARGE | |
Kalyan et al. | A study on various surface blast initiation systems | |
Ghasemi et al. | Blasting parameters | |
Sarathy | 'True bottom hole initiation'and use of precision electronic delay detonators e-DET and e-DET ft: tools for optimum bench blasting. | |
UA120870C2 (en) | METHOD OF FORMATION OF WELL CHARGES | |
RU2607829C2 (en) | Method for breakdown rocks and ores by hydroexplosion | |
UA133902U (en) | METHOD OF FORMATION OF THE BORING CHARGE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101016 |