RU2443970C1 - Method for explosion of rocks with solid inclusions - Google Patents
Method for explosion of rocks with solid inclusions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443970C1 RU2443970C1 RU2010126568/03A RU2010126568A RU2443970C1 RU 2443970 C1 RU2443970 C1 RU 2443970C1 RU 2010126568/03 A RU2010126568/03 A RU 2010126568/03A RU 2010126568 A RU2010126568 A RU 2010126568A RU 2443970 C1 RU2443970 C1 RU 2443970C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- inclusions
- additional
- main
- charges
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах. Такие включения могут быть представлены прослойками крепких пород, различными линзами и другими образованиями, в том числе многолетней (вечной) мерзлоты во вмещающих менее крепких породах.The invention relates to mining and construction, and in particular to methods of blasting rocks with solid inclusions in open cast mining. Such inclusions can be represented by layers of hard rocks, various lenses, and other formations, including permafrost in the enclosing less strong rocks.
Известен способ взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий бурение вертикальных основных и дополнительных скважин, их заряжание зарядами взрывчатого вещества (ВВ), забойку скважин и взрывание зарядов ВВ [1]. При этом применяют основные скважины нормальной глубины в сочетании с дополнительными промежуточными короткими скважинами, а твердые включения представлены слоем мерзлой породы в кровле уступа (верхним сезонно-мерзлым слоем).A known method of blasting rocks with solid inclusions in open pit mining, including drilling vertical primary and secondary wells, loading them with explosive charges (HE), blocking wells and blasting explosive charges [1]. In this case, the main wells of normal depth are used in combination with additional intermediate short wells, and solid inclusions are represented by a layer of frozen rock in the roof of the ledge (upper seasonally frozen layer).
Однако этот способ не может быть использован при взрывании горных пород с различными твердыми включениями внутри разрушаемого массива из-за того, что такие включения имеют различные положение и мощность по площади и высоте уступа.However, this method cannot be used when blasting rocks with various solid inclusions inside the destructible mass due to the fact that such inclusions have different positions and power over the area and height of the ledge.
Ближайшим техническим решением к заявленному является способ взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающий бурение вертикальных основных скважин, определение в процессе их бурения наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине основных скважин, бурение вертикальных дополнительных скважин внутри контура включений, заряжание основных и дополнительных скважин зарядами взрывчатого вещества (ВВ) с размещением зарядов ВВ в дополнительных скважинах внутри включений и взрывание зарядов ВВ [2]. Способ предназначен для взрывания пород с линзообразными включениями вечной мерзлоты, но может быть распространен и на взрывание пород с другими твердыми включениями, например, кремнистых или известковистых прожилковых линз, хаотически расположенных в массиве основной породы.The closest technical solution to the claimed one is a method of blasting rocks with solid inclusions in open pit mining, including drilling vertical main wells, determining during their drilling the presence of solid inclusions in enclosing less strong rocks, the contour in plan and the marks of the roof and soil of these inclusions in depth main wells, drilling of vertical additional wells inside the inclusion circuit, loading of the main and additional wells with explosive charges (explosives) with the placement of charges The additional holes and inclusions in blasting explosive charges [2]. The method is intended for blasting rocks with lenticular inclusions of permafrost, but can be extended to blasting rocks with other solid inclusions, for example, siliceous or calcareous streaky lenses randomly located in the bulk of the main rock.
Однако этим способом не достигается эффективное дробления крепких включений, так как при взрывании части зарядов в основных скважинах внутри контура включений, а также размещенных в дополнительных скважинах внутри включения, радиус регулируемого дробления в этих включениях существенно меньше, чем во вмещающих породах, что связано с высокой прочностью твердых включений. В силу этого, не происходит дробления всего объема включения, и это в конечном итоге приводит к образованию некондиционных кусков породы (негабаритов). Тем не менее при взрыве зарядов в основных скважинах происходит разупрочнение пород включения.However, this method does not achieve effective crushing of strong inclusions, since when blasting part of the charges in the main wells inside the circuit of inclusions, as well as placed in additional wells inside the inclusion, the radius of controlled crushing in these inclusions is significantly smaller than in the host rocks, which is associated with high strength of solid inclusions. Due to this, there is no fragmentation of the entire inclusion volume, and this ultimately leads to the formation of substandard pieces of rock (oversized). Nevertheless, during the explosion of charges in the main wells, softening of the inclusion rocks occurs.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности дробления различных твердых включений, находящихся в верхней и средней части уступа и расположенных во вмещающих менее крепких породах.The technical result achieved in this case is to increase the crushing efficiency of various solid inclusions located in the upper and middle parts of the ledge and located in the enclosing less strong rocks.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в известном способе взрывания горных пород с твердыми включениями на открытых горных работах, включающем бурение вертикальных основных скважин, определение в процессе их бурения наличия твердых включений во вмещающих менее крепких породах, контура в плане и отметок кровли и почвы этих включений по глубине основных скважин, бурение вертикальных дополнительных скважин внутри контура включений, заряжание основных и дополнительных скважин зарядами взрывчатого вещества (ВВ) с размещением зарядов ВВ в дополнительных скважинах и взрывание зарядов ВВ, заряды ВВ в дополнительных скважинах располагают на уровне или ниже почвы твердых включений и взрывают с замедлением относительно зарядов в основных скважинах.The specified technical result is achieved due to the fact that in the known method of blasting rocks with solid inclusions in open cast mining, including the drilling of vertical main wells, the determination during their drilling of the presence of solid inclusions in enclosing less strong rocks, the outline in plan and marks of the roof and the soil of these inclusions along the depth of the main wells, drilling of vertical additional wells inside the contour of inclusions, loading of the main and additional wells with explosive charges with explosives by placing explosive charges in additional wells and detonating explosive charges, explosive charges in additional wells are located at or below the soil of solid inclusions and explode with deceleration relative to charges in the main wells.
При этом взрывные газы от зарядов в дополнительных скважинах динамически воздействуют на нижнюю поверхность предварительно разпрочненного включения, стремясь вытолкнуть его вверх, как во взрывах на выброс. Менее прочные вмещающие породы, расположенные над включением, оказываются разрушенными за счет взрывов зарядов в основных скважинах, которые взрываются до взрыва зарядов в дополнительных скважинах. Поэтому массив над включением не препятствуют движению включения вверх за счет давления газов снизу. В процессе этого движения разупрочненный материал включения разрушается до достаточно мелких отдельностей. Мощность заряда для дополнительных скважин подбирают либо за счет более мощного типа ВВ (короткие дополнительные скважины), либо увеличением количества ВВ в случае выбора типа ВВ, одинакового с ВВ в основных скважинах. В последнем случае бурят более глубокие дополнительные скважины, но глубиной не более глубины основных скважин.At the same time, explosive gases from charges in additional wells dynamically act on the lower surface of a previously weakened inclusion, trying to push it upward, as in explosion explosions. Less durable host rocks located above the inclusion are destroyed due to explosions of charges in the main wells, which explode before the explosion of charges in additional wells. Therefore, the array above the inclusion does not impede the inclusion movement upward due to the gas pressure from below. In the process of this movement, the softened inclusion material is destroyed to sufficiently small units. The charge power for additional wells is selected either due to the more powerful type of explosives (short additional wells), or by increasing the number of explosives in the case of choosing the type of explosives that is the same as the explosives in the main wells. In the latter case, deeper additional wells are drilled, but not more than the depth of the main wells.
Дополнительные скважины бурят глубинойAdditional wells drilled in depth
где li - отметка почвы твердого включения по глубине основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина, м; k - глубина дополнительной скважины от почвы твердого включения до дна, зависящая от типа ВВ, размещаемого в дополнительных скважинах, м.where l i is the elevation of the soil of solid inclusion along the depth of the main wells, between which the corresponding additional well is located, m; k is the depth of the additional well from solid soil to the bottom, depending on the type of explosives placed in additional wells, m
Это означает, что дополнительные скважины бурят от почвы включения на величину k в зависимости от типа ВВ, размещаемого в дополнительных скважинах. Более мощным ВВ соответствуют меньшие значения k, менее мощным ВВ - бóльшие значения.This means that additional wells are drilled from the inclusion soil by a value of k, depending on the type of explosives placed in additional wells. More powerful explosives correspond to lower values of k, less powerful explosives correspond to larger values.
Таким образом, с учетом вышеуказанного совокупность всех признаков, изложенных в формуле изобретения, действительно обеспечивает достижение указанного технического результата и решает задачу изобретения.Thus, taking into account the above, the totality of all the features set forth in the claims really ensures the achievement of the specified technical result and solves the problem of the invention.
Способ поясняется чертежами. На фиг.1 показана схема взрывания в разрезе, на фиг.2 - в плане.The method is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a diagram of the explosion in the context of Fig.2 in plan.
Способ осуществляют путем последовательного выполнения следующих операций.The method is carried out by sequentially performing the following operations.
С учетом конкретных условий определяют по общеизвестным методикам или результатам предыдущих взрывов в аналогичных условиях параметры зарядов ВВ для основных скважин по вмещающим породам 1 без учета наличия включений. В соответствии с этими параметрами бурят основные вертикальные скважины 2.Taking into account specific conditions, the parameters of explosive charges for the main wells of the
В процессе бурения основных скважин по изменению скорости бурения, цвету и состоянию, выдаваемых на поверхность продуктов разрушения, определяют наличие твердых включений 3, их контура в плане, отметки кровли и почвы и мощность по глубине каждой скважины.In the process of drilling the main wells, the presence of solid inclusions 3, their outline in plan, the marks of the roof and soil and the power along the depth of each well are determined by changing the drilling speed, color and condition issued to the surface of the destruction products.
В пересечении диагонали четырехугольников, образованных соседними основными скважинами, бурят дополнительные укороченные скважины 4. Глубину дополнительных скважин определяют по соотношению (1).At the intersection of the diagonal of the quadrangles formed by the neighboring main wells, additional shortened wells are drilled 4. The depth of the additional wells is determined by the relation (1).
Далее производят заряжание скважин 2 и 4 взрывчатыми веществами, образуя заряды 5, 6 и после чего образуют забойку 7 основных и дополнительных укороченных скважин. Заряжание основных скважин производят теми же ВВ, которые приняты на данном предприятии для взрывания аналогичных пород без наличия твердых включений.Then,
Следует отметить, что заряды ВВ 6 в дополнительных укороченных скважинах 4 располагают на уровне или ниже почвы твердых включений 3 и взрывают с замедлением относительно зарядов 5 в основных скважинах 2. Вначале взрывают основные скважины 2, затем с замедлением дополнительные укороченные скважины 4.It should be noted that explosive charges 6 in additional shortened wells 4 are located at or below the soil of solid inclusions 3 and explode with deceleration relative to charges 5 in the
Предлагаемое изобретение позволяет осуществить эффективное дробление твердых включений, предварительно разупрочненных взрывом зарядов в основных скважинах, за счет динамического воздействия взрывных газов от взрыва зарядов в дополнительных скважинах на нижнюю часть включений.The present invention allows efficient crushing of solid inclusions, previously softened by the explosion of charges in the main wells, due to the dynamic effect of explosive gases from the explosion of charges in additional wells on the lower part of the inclusions.
Пример осуществления способаAn example of the method
На карьере Навоиского горно-металлургического комбината, разрабатывающей фосфоритное месторождение, производили взрывание массива вскрышных пород, которые были представлены в основном глинистыми мергелями. Внутри массива пород залегают твердые включения известковистого мергеля, имеющего большую сопротивляемость взрыванию и большую прочность.At the quarry of the Navoi Mining and Metallurgical Combine, which is developing a phosphorite deposit, an array of overburden rocks was blown up, which were mainly represented by clay marls. Inside the rock mass, solid inclusions of calcareous marl with a high resistance to blasting and greater strength lie.
Высота уступа Н составляла 8.5 м. Диаметр скважин dскв, равный диаметру заряда dзар, составлял 250 мм. Удельный расход ВВ (игданит) для основных скважин - 0,67 кг/м3. Вместимость 1 п. м скважины - 42,1 кг. Для основных скважин приняты следующие параметры: расстояние между скважинами в ряду а - 8 м; расстояние между рядами скважин b - 8 м; форма сетки скважин - квадратная; глубина скважин lскв - 7.5 м; длина забойки lзаб - 2,6 м; длина заряда lзар - 4,9 м; масса заряда в скважине - 206,3 кг.The height of the step H was 8.5 m. The diameter of the wells d well , equal to the diameter of the charge d zar , was 250 mm. The specific consumption of explosives (igdanite) for the main wells is 0.67 kg / m 3 . The capacity of 1 p.m of the well is 42.1 kg. The following parameters were adopted for the main wells: the distance between the wells in the row a - 8 m; the distance between the rows of wells b - 8 m; well grid shape - square; well depth l borehole - 7.5 m; stemming length l zab - 2.6 m; charge length l zar - 4.9 m; charge mass in the well - 206.3 kg.
В процессе бурения на взрываемом блоке основные скважины 2 по сетке 8×8 м, установлены места расположения крепких включений 3 (фиг.1). При этом по глубине каждой скважины были определены отметки кровли и почвы включения и его мощность.In the process of drilling on the blasting block, the
Далее на основе полученных результатов внутри контура в плане включения 3 были пробурены дополнительные укороченные скважины 4.Further, based on the results obtained, additional shortened wells 4 were drilled inside the contour in terms of inclusion 3.
Глубину каждой дополнительной скважины определяли из выражения (1) с учетом мощности твердого включения 3 в зависимости от типа ВВ 6 размещаемых в дополнительных скважинах.The depth of each additional well was determined from expression (1), taking into account the power of solid inclusion 3, depending on the type of explosives 6 placed in additional wells.
В процессе бурения основных скважин 2, пересекающих твердые включение 3, определили отметки почвы включения. В частности, для основных скважин, показанных на фиг.2, они составили 4.1, 3.8, 4.3, 3.7 м соответственно. При этом мощность включения 3 составила от 1,8 до 2,6 м, в среднем 2,2 м.In the process of drilling the
В дополнительной скважине размещали заряда нобелана 2080. Удельный расход для дополнительных скважин (нобелана 2080) - 0,65 кг/м3. Длина заряда ВВ составила 1 м. При этом масса заряда в скважине 60 кг. Поскольку эмульсионные ВВ - нобелан 2080 считается более мощным ВВ, величину значению k можно считать равным 1. Это означает, что располагаемый заряд в дополнительных скважинах от дна скважины до почвы включения имеет длину 1 м.In an additional well, a Nobelan 2080 charge was placed. The specific consumption for additional wells (Nobelan 2080) was 0.65 kg / m 3 . The explosive charge length was 1 m. In this case, the charge mass in the well was 60 kg. Since emulsion explosives - nobelan 2080 are considered more powerful explosives, the value of k can be considered equal to 1. This means that the available charge in additional wells from the bottom of the well to the inclusion soil has a length of 1 m.
В соответствии с (1) глубина скважина составилаIn accordance with (1), the well depth was
. .
После бурения дополнительных скважин 4 проводили заряжание всех основных скважин зарядами игданита 5 с одновременным монтажом внутрискважинных взрывных сетей и забойку верхних незаряженных частей скважин твердым сыпучим забоечным материалом. Дополнительные скважины заряжали нобеланом 2080, имеющими предварительно найденную высоту, и также одновременно осуществляли монтаж внутрискважинных взрывных сетей. Затем производили забойку верхних незаряженных частей дополнительных скважин тем же забоечным материалом.After drilling additional wells 4, all the main wells were charged with igdanite 5 charges with the simultaneous installation of downhole blasting networks and clogging of the upper uncharged parts of the wells with solid bulk drilling material. Additional wells were charged with Nobel 2080, having a previously found height, and also at the same time the installation of downhole blasting networks was carried out. Then the top uncharged parts of additional wells were clogged with the same stemming material.
После окончания забойки всех скважин монтировали поверхностную взрывную сеть, соединяли ее с внутрискважинными взрывными сетями и осуществляли взрывание основных скважинных зарядов ВВ, затем с замедлением 0,25 мс дополнительных скважинных зарядов ВВ.After the end of the stemming of all the wells, a surface blast network was mounted, connected to the downhole blast networks and the main explosive charges of the explosives were blown up, then with a slowdown of 0.25 ms of additional well explosive charges.
Заряд (нобелан 2080) в дополнительной скважине находится в высокопористой среде (29%), поэтому при взрыве около заряда образуется камуфлетная полость за счет уплотнения пор, близкая к форме заряда. Верхняя граница полости находится на контакте с почвой включения, которое не уплотняется.The charge (Nobelan 2080) in the additional well is in a highly porous medium (29%), therefore, an explosion near the charge creates a camouflage cavity due to pore densification, close to the shape of the charge. The upper boundary of the cavity is in contact with the inclusion soil, which is not compacted.
По оценочным расчетам площадь круга на нижней части включения, на которую действует давление взрывных газов, составляет 0,80 м2 при радиусе 0,5 м. Давление p0 в точке Жуге для нобелана 2080 - 5,4·104 атм (5,4·109 Па). Считаем, что вследствие расширения полости давление падает до 100 атм (5,4·107 Па). Тогда на включение действует сила, равная примерно 4·106 кг (43,2·107 Н), которая производит разрушение всего объема предварительно разупрочненного включения.According to estimates, the circle area on the lower part of the inclusion, which is affected by the pressure of explosive gases, is 0.80 m 2 with a radius of 0.5 m.The pressure p 0 at the Jouguet point for Nobel 2080 is 5.4 · 10 4 atm (5, 4 · 10 9 Pa). We believe that due to the expansion of the cavity, the pressure drops to 100 atm (5.4 · 10 7 Pa). Then, a force equal to about 4 · 10 6 kg (43.2 · 10 7 N) acts on the inclusion, which destroys the entire volume of the previously softened inclusion.
Источники информацииInformation sources
1. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: МГИ, 1992, с.463.1. Kutuzov B.N. Rock destruction by explosion. Textbook for high schools. 3rd ed., Revised. and add. - M.: MGI, 1992, p. 463.
2. Патент РФ №2263877 по классу F42D 3/04, 2004.2. RF patent No. 2263877 for class F42D 3/04, 2004.
Claims (2)
где li - отметка почвы твердого включения по глубине основных скважин, между которыми расположена соответствующая дополнительная скважина, м; k - глубина дополнительной скважины от почвы твердого включения до дна, зависящая от типа ВВ, размещаемого в дополнительных скважинах, м. 2. The method according to claim 1, characterized in that the additional wells are drilled with depth
where l i is the elevation of the soil of solid inclusion along the depth of the main wells, between which the corresponding additional well is located, m; k is the depth of the additional well from solid soil to the bottom, depending on the type of explosives placed in additional wells, m
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010126568/03A RU2443970C1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method for explosion of rocks with solid inclusions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010126568/03A RU2443970C1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method for explosion of rocks with solid inclusions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010126568A RU2010126568A (en) | 2012-01-10 |
RU2443970C1 true RU2443970C1 (en) | 2012-02-27 |
Family
ID=45783311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010126568/03A RU2443970C1 (en) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | Method for explosion of rocks with solid inclusions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443970C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2133010C1 (en) * | 1995-02-23 | 1999-07-10 | Восточный научно-исследовательский горнорудный институт | Process of breaking of mineral resources |
RU2263877C1 (en) * | 2004-07-19 | 2005-11-10 | Московский государственный горный университет (МГГУ) | Method of shooting of rocks with frozen earth spots |
RU2379622C1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-01-20 | Аркадий Владимирович Дугарцыренов | Method for shooting of ore from massif with flaky texture |
-
2010
- 2010-06-30 RU RU2010126568/03A patent/RU2443970C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2133010C1 (en) * | 1995-02-23 | 1999-07-10 | Восточный научно-исследовательский горнорудный институт | Process of breaking of mineral resources |
RU2263877C1 (en) * | 2004-07-19 | 2005-11-10 | Московский государственный горный университет (МГГУ) | Method of shooting of rocks with frozen earth spots |
RU2379622C1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-01-20 | Аркадий Владимирович Дугарцыренов | Method for shooting of ore from massif with flaky texture |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУТУЗОВ Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. - М.: МГИ, 1992, с.463. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010126568A (en) | 2012-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102758633B (en) | The construction method of the good large cross-section tunnel of a kind of country rock situation | |
RU2400702C1 (en) | Method for explosion of rocks with solid inclusions | |
EA025642B1 (en) | Method of high energy blasting rock | |
CN108007285A (en) | A kind of stone head deep hole sublevel is segmented efficient Cut Blasting method | |
CN107328327A (en) | The soft or hard blast hole loading structure and its method for being mingled with beded rock mass Long-hole Bench Blasting | |
CN107941097A (en) | A kind of process of liquid carbon dioxide fracturing rock | |
CN110331978A (en) | A kind of environment reconstruction segmentation medium-length hole afterwards filling mining method | |
CN104695960A (en) | Air column well completion back coming subsequent filling mining method | |
CN104180733B (en) | Comprehensive shock absorption method for hard rock tunnel mixed blasting close to existing underground structure | |
RU2263877C1 (en) | Method of shooting of rocks with frozen earth spots | |
RU2602567C1 (en) | Method of blasting ores and rocks | |
CN110230959B (en) | Rock cutting slope controlled blasting method | |
RU2443970C1 (en) | Method for explosion of rocks with solid inclusions | |
CN108195242B (en) | Rock blasting method | |
RU2563893C1 (en) | Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values | |
Yang et al. | Study of Two‐Step Parallel Cutting Technology for Deep‐Hole Blasting in Shaft Excavation | |
RU2455613C1 (en) | Method for explosion of rocks with solid inclusions | |
CN104180732B (en) | Division area for hard rock tunnel mixed blasting close to underground existing structure | |
CN204202502U (en) | Area distribution structure for hard rock tunnel mixed blasting close to existing underground structure | |
CN207797897U (en) | The soft or hard blast hole loading structure for being mingled with beded rock mass Long-hole Bench Blasting | |
RU2478912C1 (en) | Method to explode rock massifs of various strength | |
RU2154254C1 (en) | Method for drilling and blasting operations in open cuts | |
Kumar et al. | Implementation of FlexigelTM bulk system–a case study of West Bokaro Colliery, Tata Steel Limited | |
CN115468464B (en) | Deep metal mine full-section deep hole blasting method based on accurate time delay of electronic detonator | |
CN114754644B (en) | Cut blasting method for optimizing number of blast holes in rock roadway tunneling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140701 |