RU2511330C2 - Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining - Google Patents

Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining Download PDF

Info

Publication number
RU2511330C2
RU2511330C2 RU2012129943/03A RU2012129943A RU2511330C2 RU 2511330 C2 RU2511330 C2 RU 2511330C2 RU 2012129943/03 A RU2012129943/03 A RU 2012129943/03A RU 2012129943 A RU2012129943 A RU 2012129943A RU 2511330 C2 RU2511330 C2 RU 2511330C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charges
row
group beam
group
wells
Prior art date
Application number
RU2012129943/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012129943A (en
Inventor
Сергей Дмитриевич Викторов
Александр Евгеньевич Франтов
Владимир Матвеевич Закалинский
Юрий Павлович Галченко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН)
Priority to RU2012129943/03A priority Critical patent/RU2511330C2/en
Publication of RU2012129943A publication Critical patent/RU2012129943A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2511330C2 publication Critical patent/RU2511330C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: blasting operations.
SUBSTANCE: invention refers to mining industry, and namely to open-pit mining operations at development of ore and non-ore blocks of mineral deposits, the sections of which are sufficiently different as to mining-and-geological structure and quality of a valuable component, and namely to selective extraction of a mineral deposit by large-scale explosive destruction of mine rock masses of a complex structure. In rows of charges, which cross different-type mine rocks, well and group beam charges are located; group beam charges are located in sections requiring intense crushing. The latter are located in sections requiring intense crushing with direction of a convex beam surface towards intense crushing; row-by-row explosive breakage of single well and group beam charges is performed, thus performing row-by-row extension of nominal diameter of an explosion cavity.
EFFECT: preserving integrity of geometry of locations of large volumes of mine rocks within their initial geological location before and after large-scale explosions.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности на открытых горных работах при разработке рудных и нерудных блоков месторождений полезных ископаемых, участки которых существенно различаются по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента, а именно к селективной выемке полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов сложной структуры.The invention relates to the mining industry in open pit mining in the development of ore and non-metallic blocks of mineral deposits, the areas of which differ significantly in mining and geological structure and the quality of the useful component, namely, the selective extraction of minerals by large-scale explosive destruction of mountain ranges of complex structure.

Известны способы многорядного взрывания уступов для выемки валовым способом, которые образуют различные варианты дробления массива горных пород взрывом, сопровождающиеся перемещением и перемешиванием горной массы в развале уступа, а шириной и направлением заходки экскаватора обеспечивающие последовательность выемки полезного ископаемого [В.В.Ржевский. Процессы открытых горных работ. М.: Недра, 1974, стр.l29].Known methods of multi-row blasting of ledges for excavation by a gross method, which form various types of crushing of rock mass by an explosion, accompanied by movement and mixing of rock mass in the collapse of the ledge, and the width and direction of the excavator's entry ensure the sequence of excavation of minerals [V.V. Rzhevsky. Open pit mining processes. M .: Nedra, 1974, p. L29].

Недостатком данного способа является невозможность выемки полезного ископаемого, перемежающегося локальными произвольной формы и расположения участками породы внутри блока сложноструктурного месторождения, без перемешивания, различающихся по горно-геологической структуре и качеству полезного компонента участков.The disadvantage of this method is the impossibility of mining minerals, interspersed with local arbitrary shape and location by sections of rock inside a block of complex structure deposits, without mixing, differing in mining and geological structure and the quality of the useful component of the sites.

Известен способ раздельной отбойки и раздельной экскавации при разработке рудных тел, который включает комбинированное раздельное взрывание, когда вертикальные или наклонные скважины располагают лишь по контуру, создавая экран, а внутри участка отбойку ведут вертикальными скважинными зарядами с раздельным взрыванием на разрезную траншею.There is a method of separate blasting and separate excavation in the development of ore bodies, which includes combined separate blasting, when vertical or deviated wells are located only along the contour, creating a screen, and inside the plot, blasting is carried out by vertical borehole charges with separate blasting into a split trench.

Раздельная разработка сложных скальных забоев характеризуется применением буровзрывных работ, позволяющих изменять характер разрушения горных пород за счет регулирования распределения энергии в разрушаемом объеме, изменения объемной концентрации энергии ВВ и запаса энергии в 1 м скважинного заряда, взрывами направленного действия с учетом особенностей геологического строения [В.Н.Мосинец, А.Д.Пашков, В.А.Латышев. Разрушение горных пород. М.: Недра, 1975].Separate development of complex rock faces is characterized by the use of drilling and blasting operations, which allow changing the nature of rock destruction by regulating the energy distribution in the volume to be destroyed, changing the volumetric energy concentration of explosives and the energy reserve in 1 m of the borehole charge, using directional explosions taking into account the peculiarities of the geological structure [V. N. Mosinets, A.D. Pashkov, V.A. Latyshev. The destruction of rocks. M .: Nedra, 1975].

Недостатком данного способа является то, что применение многорядного взрывания в сложно-структурных массивах обуславливается обязательным наличием зажима или неубранной горной массы, величина которого имеет расчетное значение без учета изменения интенсивности разрушения горных пород по ширине и глубине блока. При таком способе взрывания не обеспечивается сохранность массива в пределах его начального геологического расположения. Другой недостаток связан с тем, что применение скважин одного и того же диаметра ведет к быстрому ограничению количества взрываемых рядов из-за образования некоторого предела по их количеству, связанного с необходимостью преодоления последующим рядом возрастающей нагрузки зарядами одного диаметра. То есть, возрастающая нагрузка не компенсируется постоянной энергией заряда.The disadvantage of this method is that the use of multi-row blasting in complex structural arrays is caused by the obligatory presence of a clamp or uncleared rock mass, the value of which has a calculated value without taking into account changes in the intensity of rock destruction along the width and depth of the block. With this method of blasting, the integrity of the massif is not ensured within its initial geological location. Another drawback is that the use of wells of the same diameter leads to a rapid limitation of the number of blown rows due to the formation of a certain limit in their number, associated with the need to overcome the next series of increasing loads with charges of the same diameter. That is, the increasing load is not compensated by a constant charge energy.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ селективной выемки качественного полезного ископаемого в карьере, включающий бурение скважин в соответствии с проектом массового взрыва, выполнение маркшейдерской съемки блока, изучение естественной блочности горных пород, оконтуривание качественной руды, заряжание скважин взрывчатым веществом, взрывание скважин и экскавацию полезного ископаемого по планограмме добычи руды [Патент на изобретение №2208221, 14.10.1992 г. Авт. Еременко А.А., Эйсмонт С.Н., Смирнов С.М., Бурмин Г.М., Ермак Г.П. (прототип)].The closest in technical essence and the achieved result is a method of selective extraction of high-quality minerals in a quarry, including drilling wells in accordance with the project of a mass explosion, surveying a block, studying the natural blocking of rocks, contouring high-quality ore, loading wells with explosive, exploding wells and mineral excavation according to the ore mining planogram [Patent for invention No. 2208221, 10/14/1992 Aut. Eremenko A.A., Eismont S.N., Smirnov S.M., Burmin G.M., Ermak G.P. (prototype)].

Недостатком данного способа является низкая технологичность, выражающаяся в необходимости предварительного определения места образования врубовых компенсационных полостей бурением дополнительных компенсационных незаряжаемых скважин с их привязкой к основным системам трещин. Данному способу также присущ недостаток ранее описанного способа раздельной отбойки и раздельной экскавации при разработке рудных тел, так как диаметр скважин, как и в других способах, решающих подобную задачу, не изменен.The disadvantage of this method is the low adaptability, expressed in the need to first determine the location of the formation of the cutting compensation cavities by drilling additional compensation non-rechargeable wells with their reference to the main fracture systems. This method also has the disadvantage of the previously described method of separate breaking and separate excavation in the development of ore bodies, since the diameter of the wells, as in other methods that solve this problem, is not changed.

Целью изобретения является обеспечение сохранности геометрии мест расположения больших объемов горного массива в пределах их начального геологического расположения до и после крупномасштабного массового взрыва, достижение выборочности степени дробления при взрывоподготовке участков разнотипных горных пород как в плане, так и в глубину сложно-структурного блока при технологии обычного по форме, но крупномасштабного по существу массового взрыва на открытых работах, создание условий для стабильной и эффективной селективной экскаваторной разборки сложно-структурного забоя со снижением количества перемещений погрузочно-транспортной техники, достижение практически неограниченной многорядности массового взрыва, получение близкого к нулю смещения отбиваемой части массива, исключение необходимости зажима в виде неубранной горной массы путем разработки и применения новых параметров буровзрывных работ и комбинаций схем замедления вплоть до мгновенного взрывания всего блока.The aim of the invention is to ensure the preservation of the geometry of the locations of large volumes of the rock mass within their initial geological location before and after a large-scale mass explosion, to achieve a selective degree of crushing during explosion preparation of sections of heterogeneous rocks both in plan and in depth of a complex structural unit using conventional technology in shape, but a large-scale essentially massive explosion in open works, creating conditions for a stable and efficient selective excavation disassembling a complex structural face with a decrease in the number of movements of loading and transport equipment, achieving an almost unlimited multi-row mass explosion, obtaining close to zero displacement of the beaten part of the massif, eliminating the need for clamping in the form of uncleared rock mass by developing and applying new parameters for drilling and blasting operations and combinations of schemes decelerations up to instant blasting of the entire block.

Указанная цель достигается тем, что при способе крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах осуществляют порядное наращивание условного диаметра взрывной полости применением пучковых зарядов с переменным количеством скважин в пучке, увеличение количества скважин в каждом из которых, начиная со второго ряда, определяют из соотношения:This goal is achieved by the fact that with the method of large-scale explosive destruction of mountain massifs of complex structure for the selective extraction of minerals in open works, a conventional increase in the conditional diameter of the explosive cavity is carried out using beam charges with a variable number of wells in the beam, an increase in the number of wells in each of which, starting with second row, determined from the ratio:

N i = n W l

Figure 00000001
, шт, N i = n W l
Figure 00000001
, PC,

где Ni - количество скважин в групповом пучковом заряде i-го ряда, шт;where N i is the number of wells in the group beam charge of the i-th row, pcs;

n - номер i-го ряда групповых пучковых зарядов, начиная со второго;n is the number of the ith row of group beam charges, starting from the second;

W - линия наименьшего сопротивления скважинных зарядов первого ряда, м;W - line of least resistance of downhole charges of the first row, m;

l - размер свободной поверхности, приходящейся на один скважинный заряд, и численно равный расстоянию между зарядами в первом ряду скважин, м.l is the size of the free surface per one borehole charge, and numerically equal to the distance between charges in the first row of wells, m

Объемную концентрацию энергии взрыва группового пучкового заряда i-го ряда или его условного диаметра изменяют обратно пропорционально изменению коэффициента разрыхления отбитой горной массы, определяемого по зависимости:The volume concentration of the explosion energy of a group beam charge of the ith row or its conditional diameter is changed inversely with the change in the coefficient of loosening of the broken rock mass, determined by the dependence:

M B B i = M B B k p i

Figure 00000002
, МДж/м3, M B B i = M B B k p i
Figure 00000002
, MJ / m 3 ,

где M B B i

Figure 00000003
- объемная концентрация энергии взрывчатого вещества i-го ряда групповых пучковых зарядов, МДж/м3;Where M B B i
Figure 00000003
- volumetric concentration of explosive energy of the ith row of group beam charges, MJ / m 3 ;

MBB - объемная концентрация энергии взрывчатого вещества первого ряда групповых пучковых зарядов, МДж/м3;M BB - volumetric concentration of explosive energy of the first row of group beam charges, MJ / m 3 ;

k p i

Figure 00000004
- коэффициент разрыхления при взрывании i-го ряда групповых пучковых зарядов. k p i
Figure 00000004
is the coefficient of loosening during the explosion of the ith row of group beam charges.

В соседних групповых пучковых зарядах как в ряду, так и между ними, устанавливают кумулятивные заряды с плоской симметрией линейной формы с ориентированием оси кумулятивной выемки по направлениям вертикальных или слабонаклонных контактов. В центральных скважинах групповых пучковых зарядов устанавливают кумулятивные заряды с плоской симметрией кольцевой формы с ориентированием оси кумулятивной выемки заряда по направлениям горизонтальных или пологих контактов. Короткозамедленное взрывание групповых пучковых зарядов производят, начиная со второго и последующего рядов, с увеличением ступени замедления каждого последующего ряда на величину не менее In adjacent group beam charges, both in a row and between them, cumulative charges with a flat symmetry of linear shape are established with the axis of the cumulative recess oriented in the directions of vertical or slightly inclined contacts. In the central wells of group beam charges, cumulative charges with a flat symmetry of a ring shape with the orientation of the axis of the cumulative charge extraction in the directions of horizontal or gentle contacts are set. Short-delayed explosion of group beam charges is carried out, starting from the second and subsequent rows, with an increase in the degree of deceleration of each subsequent row by no less than

Δ t = W C m p

Figure 00000005
, Δ t = W C m p
Figure 00000005
,

где Δt - увеличение ступени замедления, мс;where Δt is the increase in the degree of deceleration, ms;

Wi - линия наименьшего сопротивления группового пучкового заряда i-го ряда, м;W i - line of least resistance of the group beam charge of the i-th row, m;

Cmp - скорость роста трещин в горной породе, м/с.C mp - crack growth rate in the rock, m / s.

Последними взрывают скважинные заряды первого ряда.The last to explode the first-row borehole charges.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана селективная выемка полезного ископаемого крупномасштабным взрывным разрушением горных массивов на открытых работах при отработке месторождений сложной структуры. На фиг.2 показано положение кумулятивных зарядов с плоской симметрией линейной формы со встречным расположением в крайних скважинах групповых пучковых зарядов. На фиг.3 показано расположение кумулятивных зарядов с плоской симметрией кольцевой формы, устанавливаемых по контакту участков разнотипных пород с ориентированием оси кумулятивной выемки заряда по направлению контактов разнотипных горных пород.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the selective extraction of minerals by large-scale explosive destruction of mountain ranges in opencast mining of deposits of complex structure. Figure 2 shows the position of the cumulative charges with a flat symmetry of a linear shape with the opposite location in the extreme wells of group beam charges. Figure 3 shows the location of the cumulative charges with a flat symmetry of a ring shape, established by the contact areas of different types of rocks with the orientation of the axis of the cumulative excavation of the charge in the direction of contacts of different types of rocks.

Способ крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах включает бурение в массиве 1 рядов одиночных скважинных зарядов 2, пучковых скважинных зарядов 3, 4, 5, количество скважин в которых возрастает пропорционально увеличению коэффициента зажима, заряжание скважин 6 и 7 штатными и конверсионными ВВ с изменяемой объемной концентрацией энергии, формирование комбинированных зарядов 8 с переменным запасом энергии в их нижней части, установкой в соседних групповых пучковых зарядах как в ряду, так и между ними встречных кумулятивных зарядов 9 с плоской симметрией, установкой в центральных скважинах групповых пучковых зарядов кумулятивных зарядов 10 с плоской симметрией кольцевой формы с ориентированием оси кумулятивной выемки по направлениям горизонтальных или пологих контактов 11 руды 12 и горных пород 13, короткозамедленное взрывание скважинных зарядов, начиная со второго и последующего рядов с увеличением ступени замедления каждого последующего ряда.A method of large-scale explosive destruction of mountain masses of complex structure for selective extraction of minerals in open works involves drilling in an array of 1 rows of single borehole charges 2, bundle borehole charges 3, 4, 5, the number of wells in which increases in proportion to the increase in clamp coefficient, the loading of wells 6 and 7 standard and conversion explosives with a variable volume concentration of energy, the formation of combined charges 8 with a variable energy supply in their lower part, installation in neighboring x group beam charges both in a row and between them of counter cumulative charges 9 with flat symmetry, installation of group beam charges of cumulative charges 10 with flat symmetry of a ring shape in the central wells with orientation of the axis of cumulative excavation in the directions of horizontal or gentle contacts 11 of ore 12 and rocks 13, short-blown blasting of borehole charges, starting from the second and subsequent rows with an increase in the degree of deceleration of each subsequent row.

Способ реализуется следующим образом (фиг.1).The method is implemented as follows (figure 1).

В сложно-структурном массиве горных пород 1 производят порядную взрывную отбойку на зажим одиночных скважинных зарядов 2 с применением групповых пучковых зарядов 3, 4, 5, число которых в очередном ряду наращивается в зависимости от параметров отбойки. Для этого в каждом групповом пучковом заряде последующего, начиная со второго ряда, производят увеличение количества скважин, определяемое из соотношения N i = n W l

Figure 00000006
. В зависимости от характеристик горных пород, зависящих от взрываемости, величина W l
Figure 00000007
принимает значение от 0,7 до 1,5.In the complex structural rock mass 1, an orderly explosive blasting is performed to clamp single borehole charges 2 using group beam charges 3, 4, 5, the number of which in the next row increases depending on the parameters of the blasting. To do this, in each group beam charge of the subsequent, starting from the second row, an increase in the number of wells is determined, determined from the ratio N i = n W l
Figure 00000006
. Depending on the characteristics of the rocks, depending on the explosiveness, the value W l
Figure 00000007
takes a value from 0.7 to 1.5.

При нецелом количестве скважин в групповом пучковом заряде производят округление. Объемная концентрация энергии взрыва группового пучкового заряда скважин 6 и 7 изменяется обратно пропорционально изменению коэффициента разрыхления скважинных зарядов по зависимости M B B i = M B B k p i

Figure 00000008
.With a non-integral number of wells in a group beam charge, rounding is performed. The volume concentration of the explosion energy of the group beam charge of wells 6 and 7 changes inversely with the change in the coefficient of loosening of the borehole charges according to M B B i = M B B k p i
Figure 00000008
.

Таким образом, возрастание нагрузки на каждый из них из-за увеличения по нарастающей общего эффекта зажима вглубь взрываемого блока компенсируется увеличением энергии зарядов в последующих рядах. Дополнительная компенсация нагрузки на скважинные заряды реализуется созданием создания комбинированных по длине зарядов 8 мощных, в том числе, конверсионных взрывчатых веществ. Запас энергии в нижней части зарядов определяют по зависимости Q B B i = π d 2 0,6 W i n M B B i 4 k p i

Figure 00000009
. Главное отличие от техники подобных взрывных работ заключается в количестве взрываемых рядов, которое в обычной практике ограничивается небольшим их количеством, лимитированным возможностями и энергией взрыва одиночного скважинного заряда 2, принятого, исходя из технических возможностей буровой техники, диаметра. В новой технологии ограничение по энергии количества последующих слоев скважинных зарядов, обусловленное (лимитированное) возможностями буровой техники, в принципе отсутствует.Thus, an increase in the load on each of them due to an increase in the increasing general effect of clamping deeper into the blasting block is compensated by an increase in the energy of charges in subsequent rows. Additional compensation for the load on the borehole charges is realized by creating 8 combined, along with the length of charges, powerful explosives, including conversion explosives. The energy reserve in the lower part of the charges is determined by the dependence Q B B i = π d 2 0.6 W i n M B B i four k p i
Figure 00000009
. The main difference from the technique of such blasting is the number of rows exploded, which in normal practice is limited to a small number of them, limited by the capabilities and energy of the explosion of a single borehole charge 2, adopted on the basis of the technical capabilities of the drilling equipment, diameter. In the new technology, the energy limit of the number of subsequent layers of borehole charges, due to (limited) capabilities of drilling equipment, is in principle absent.

Формирование локальных участков горной массы руды и породы (фиг.2), не перемешанных взрывом на уступе и по высоте развала, сопоставимых с высотой уступа до взрыва, осуществляют установкой в соседних групповых пучковых зарядах как в ряду, так и между рядами кумулятивных зарядов 9 с плоской симметрией линейной формы, располагаемых по направлениям вертикальных или слабонаклонных контактов и навстречу друг другу в скважинах пучковых зарядов. Кумулятивные заряды 10 с плоской симметрией кольцевой формы (фиг.3) размещают по контакту 13 руды 11 и породы 12 с ориентированием оси кумулятивной выемки по направлениям горизонтальных или пологих контактов.The formation of local sections of the rock mass of ore and rock (Fig. 2), not mixed by an explosion on a ledge and in terms of camber height comparable with the height of the ledge before an explosion, is carried out by installing 9 s in adjacent group beam charges both in a row and between rows of cumulative charges flat symmetry of a linear shape located in the directions of vertical or slightly inclined contacts and towards each other in the wells of beam charges. Cumulative charges 10 with a flat ring-shaped symmetry (Fig. 3) are placed at the contact 13 of ore 11 and rock 12 with the orientation of the axis of the cumulative recess in the directions of horizontal or gentle contacts.

В рядах зарядов, пересекающих разнотипные горные породы, располагают скважинные и групповые пучковые заряды, причем групповые пучковые заряды располагают на участках, требующих усиленного дробления с направлением выпуклой поверхности группового пучкового заряда в сторону участка усиленного дробления.In the rows of charges crossing different types of rocks, there are borehole and group beam charges, and group beam charges are located in areas requiring enhanced crushing with the direction of the convex surface of the group beam charge in the direction of the section of enhanced crushing.

Таким образом, в соседних скважинных и групповых пучковых зарядах как в ряду, так и между ними устанавливают кумулятивные заряды с плоской симметрией линейной формы с ориентированием оси кумулятивной выемки по направлениям вертикальных или слабонаклонных контактов;Thus, in adjacent borehole and group beam charges, cumulative charges with a flat symmetry of a linear shape with orientation of the axis of the cumulative excavation in the directions of vertical or slightly inclined contacts are installed both in a row and between them;

- в скважинных и центральных скважинах групповых пучковых зарядов устанавливают кумулятивные заряды с плоской симметрией кольцевой формы с ориентированием оси кумулятивной выемки заряда по направлениям горизонтальных или пологих контактов;- in borehole and central wells of group beam charges, cumulative charges with a flat symmetry of a ring shape are established with the orientation of the axis of the cumulative charge extraction in the directions of horizontal or gentle contacts;

- взрывание зарядов начинают одновременным подрывом кумулятивных зарядов, затем короткозамедленным взрыванием последующих рядов, начиная со второго, и с увеличением ступени замедления каждого последующего ряда на величину не менее- blasting of charges begins with the simultaneous detonation of cumulative charges, then with a short-blown blasting of subsequent rows, starting from the second, and with an increase in the degree of deceleration of each subsequent row by no less than

Δ t = W C m p

Figure 00000010
, Δ t = W C m p
Figure 00000010
,

где Δt - увеличение ступени замедления, мс;where Δt is the increase in the degree of deceleration, ms;

Wi - линия наименьшего сопротивления пучкового заряда i-ряда, м;W i - line of least resistance to the beam charge of the i-series, m;

Cmp - скорость роста трещин в горной породе, м/с.C mp - crack growth rate in the rock, m / s.

Последними взрывают скважинные заряды первого ряда. Комбинациями схем замедления взрывания, включая мгновенное камуфлетное, достигается степень сохранности геометрии расположения разрушенного объема горного массива вплоть до состояния нулевой степени его смещения к исходному, что создает благоприятные условия для селективной экскаваторной разборки сложно-структурного забоя, существенно повышая ее эффективность. Для получения такой степени смещения части массива и исключения необходимости использования неубранной горной массы при взрывании первого ряда, вначале взрывают групповые пучковые заряды 3 и последующих рядов 4 и 5 с увеличением ступени замедления каждого последующего ряда на величину не менее Δ t = W C m p

Figure 00000010
.The last to explode the borehole charges of the first row. By combining blasting retardation schemes, including instant camouflage, the degree of preservation of the geometry of the location of the destroyed rock mass up to the state of zero degree of displacement to the original is achieved, which creates favorable conditions for the selective excavator disassembly of complex structural face, significantly increasing its efficiency. To obtain such a degree of displacement of part of the massif and to eliminate the need to use uncleaned rock mass when blasting the first row, first explode group beam charges 3 and subsequent rows 4 and 5 with an increase in the deceleration rate of each subsequent row by no less than Δ t = W C m p
Figure 00000010
.

Claims (2)

1.Способ крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах, включающий использование естественной блочности и нарушенности горных пород, оконтуривание качественной руды, бурение взрывных скважин, их заряжание взрывчатыми составами, взрывание по схемам и параметрам буровзрывных работ в соответствии с проектом массового взрыва и экскавацию полезного ископаемого по планограмме добычи руды Отличающийся тем, что в сложно-структурном массиве горных пород с пересечением разнотипных их видов в рядах располагают одиночные скважинные и групповые пучковые заряды, причем последние располагают на участках, требующих усиленного дробления с направлением выпуклой поверхности пучка в сторону усиленного дробления, производят порядную взрывную отбойку одиночных скважинных и групповых пучковых зарядов на зажим, осуществляя порядное расширение условного диаметра взрывной полости, для чего осуществляют увеличение количества скважин в каждом пучке последующего, начиная со второго, ряда и определяют количество скважинных пучковых зарядов в пучке i-го ряда из соотношения:
N i = n W l
Figure 00000011
, шт,
где Ni - количество скважин в групповом пучковом заряде i-го ряда, шт;
n - номер i-го ряда скважинных пучковых зарядов, начиная со второго;
W - линия наименьшего сопротивления скважинных зарядов первого ряда, м;
l - размер свободной поверхности, приходящейся на один скважинный заряд, и численно равный расстоянию между зарядами в первом ряду скважин, м;
в зависимости от характеристик горных пород величина W l
Figure 00000012
принимает значение от 0,7 до 1,5;
объемную концентрацию энергии взрыва скважинного пучкового заряда i-го ряда или его условного диаметра изменяют обратно пропорционально изменению коэффициента разрыхления отбитой горной массы по зависимости:
M B B i = M B B k p i
Figure 00000002
, МДж/м3,
где M B B i
Figure 00000003
- объемная концентрация энергии взрывчатого вещества i-го ряда групповых пучковых зарядов, МДж/м3;
MBB - объемная концентрация энергии взрывчатого вещества 1 ряда групповых пучковых зарядов, МДж/м3;
k p i
Figure 00000004
- коэффициент разрыхления при взрываний i-го ряда групповых пучковых зарядов;
при этом в соседних групповых пучковых зарядах как в ряду, так и между рядами устанавливают кумулятивные заряды с плоской симметрией линейной формы с ориентированием оси кумулятивной выемки по направлениям вертикальных или слабонаклонных контактов, в центральных скважинах групповых пучковых зарядов устанавливают кумулятивные заряды с плоской симметрией кольцевой формы и ориентированием оси кумулятивной выемки заряда по направлениям горизонтальных или пологих контактов, короткозамедленное взрывание зарядов ведут, начиная со второго и последующего рядов, с увеличением ступени замедления каждого последующего ряда на величину не менее Δt:
Δ t = W ι C m p
Figure 00000013
,
где Δt - увеличение ступени замедления, мс;
Wi - линия наименьшего сопротивления группового пучкового заряда i-го ряда, м;
Cmp - скорость роста трещин в горной породе, м/с;
а последними взрывают скважинные заряды первого ряда.
1. A method of large-scale explosive destruction of mountain ranges of complex structure for the selective extraction of minerals in open works, including the use of natural blocking and disturbance of rocks, contouring of high-quality ore, drilling of blast holes, their loading with explosive compositions, blasting according to the schemes and parameters of drilling and blasting operations in accordance with with the project of a mass explosion and excavation of minerals according to the planogram of ore mining. characterized in that in the complex structural mountain Hydrogens with the intersection of their types of different types have single borehole and group bunch charges in rows, the latter being located in areas requiring enhanced crushing with the convex surface of the beam directed towards enhanced crushing, they make an orderly explosive breaking of single borehole and group beam charges into a clamp, performing an orderly expanding the nominal diameter of the blast cavity, for which they increase the number of wells in each subsequent beam, starting from the second, row and divide the number of downhole beam charges in the beam of the i-th row from the ratio:
N i = n W l
Figure 00000011
, PC,
where N i is the number of wells in the group beam charge of the i-th row, pcs;
n is the number of the i-th row of downhole beam charges, starting from the second;
W - line of least resistance of downhole charges of the first row, m;
l is the size of the free surface per one borehole charge, and numerically equal to the distance between charges in the first row of wells, m;
depending on rock characteristics W l
Figure 00000012
takes a value from 0.7 to 1.5;
the volumetric energy concentration of the explosion of the borehole beam charge of the i-th row or its nominal diameter is changed inversely with the change in the coefficient of loosening of the broken rock mass according to:
M B B i = M B B k p i
Figure 00000002
, MJ / m 3 ,
Where M B B i
Figure 00000003
- volumetric concentration of explosive energy of the ith row of group beam charges, MJ / m 3 ;
M BB is the volumetric concentration of explosive energy of the 1st row of group beam charges, MJ / m 3 ;
k p i
Figure 00000004
- coefficient of loosening during explosions of the ith row of group beam charges;
moreover, in adjacent group beam charges both in a row and between rows, cumulative charges with a flat symmetry of a linear shape are established with the axis of the cumulative recess oriented in the directions of vertical or slightly inclined contacts, in the central wells of group beam charges, cumulative charges with a flat ring symmetry and by orienting the axis of the cumulative recess of the charge in the directions of horizontal or gentle contacts, a short-delayed explosion of charges is carried out starting from the second o and subsequent rows with the increase in the deceleration stage of each subsequent row by an amount not less than Δt:
Δ t = W ι C m p
Figure 00000013
,
where Δt is the increase in the degree of deceleration, ms;
W i - line of least resistance of the group beam charge of the i-th row, m;
C mp - crack growth rate in the rock, m / s;
and the last to explode the borehole charges of the first row.
2. Способ крупномасштабного взрывного разрушения горных массивов сложной структуры для селективной выемки полезного ископаемого на открытых работах по п.1, отличающийся тем, что дополнительную компенсацию нагрузки на заряды осуществляют за счет создания комбинированных по длине зарядов мощных, в том числе, конверсионных, взрывчатых веществ, запас энергии которых в нижней части определяют по формуле:
Q B B i = π d 2 0,6 W i n M B B i 4 k p i
Figure 00000009
, МДж,
где Q B B i
Figure 00000014
- запас энергии нижней части i-го ряда групповых пучковых зарядов, МДж;
k p i
Figure 00000015
- коэффициент разрыхления при взрываний i-го ряда групповых пучковых зарядов;
d - диаметр скважин в групповом пучковом заряде i-го ряда, м;
Wi - линия наименьшего сопротивления группового пучкового заряда i-го ряда, м;
M B B i
Figure 00000016
- объемная концентрация энергии взрывчатого вещества i-го ряда групповых пучковых скважинных зарядов, МДж/м3;
n - количество скважин в групповом пучковом заряде i-го ряда.
2. The method of large-scale explosive destruction of mountain massifs of complex structure for the selective extraction of minerals in opencast mining according to claim 1, characterized in that the additional compensation of the load on the charges is carried out by creating powerful lengthwise combined charges, including conversion, explosives whose energy reserve in the lower part is determined by the formula:
Q B B i = π d 2 0.6 W i n M B B i four k p i
Figure 00000009
, MJ,
Where Q B B i
Figure 00000014
- energy reserve of the lower part of the ith row of group beam charges, MJ;
k p i
Figure 00000015
- coefficient of loosening during explosions of the ith row of group beam charges;
d is the diameter of the wells in the group beam charge of the i-th row, m;
W i - line of least resistance of the group beam charge of the i-th row, m;
M B B i
Figure 00000016
- volumetric concentration of explosive energy of the ith row of group beam borehole charges, MJ / m 3 ;
n is the number of wells in the group beam charge of the i-th row.
RU2012129943/03A 2012-07-16 2012-07-16 Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining RU2511330C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129943/03A RU2511330C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012129943/03A RU2511330C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012129943A RU2012129943A (en) 2014-01-27
RU2511330C2 true RU2511330C2 (en) 2014-04-10

Family

ID=49956681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012129943/03A RU2511330C2 (en) 2012-07-16 2012-07-16 Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2511330C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653172C1 (en) * 2017-06-13 2018-05-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of explosive preparation of mountain mass to selective excavation

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104992428B (en) * 2015-04-23 2018-01-02 北京宇航时代科技发展有限公司 A kind of image falling rocks cubage measuring method based on K mean cluster analysis
CN111691888B (en) * 2020-06-12 2021-10-22 鞍钢集团矿业有限公司 Accurate shovel loading system and method for surface mine
RU2744534C1 (en) * 2020-09-30 2021-03-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" Method for explosion work taking into account pre-destruction area

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1467181A1 (en) * 1987-07-06 1989-03-23 Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Д.Шевякова Method of working benches
SU1343930A1 (en) * 1985-12-30 1995-05-10 Московский Горный Институт Method of breaking down rock in quarries
RU2117762C1 (en) * 1996-12-10 1998-08-20 Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности Акционерной компании "Алмазы России - Саха" Method for selective mining of diamond-bearing ores
RU2208221C2 (en) * 2001-07-18 2003-07-10 ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" Method for selective mining extraction of qualitative mineral resource in open pit
WO2012048368A1 (en) * 2010-10-11 2012-04-19 Crc Ore Ltd A blasting method for beneficiating minerals

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1343930A1 (en) * 1985-12-30 1995-05-10 Московский Горный Институт Method of breaking down rock in quarries
SU1467181A1 (en) * 1987-07-06 1989-03-23 Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Д.Шевякова Method of working benches
RU2117762C1 (en) * 1996-12-10 1998-08-20 Якутский научно-исследовательский и проектный институт алмазодобывающей промышленности Акционерной компании "Алмазы России - Саха" Method for selective mining of diamond-bearing ores
RU2208221C2 (en) * 2001-07-18 2003-07-10 ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" Method for selective mining extraction of qualitative mineral resource in open pit
WO2012048368A1 (en) * 2010-10-11 2012-04-19 Crc Ore Ltd A blasting method for beneficiating minerals

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653172C1 (en) * 2017-06-13 2018-05-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Method of explosive preparation of mountain mass to selective excavation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012129943A (en) 2014-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. Controlled blasting for long term stability of pit-walls
RU2593285C1 (en) Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks
RU2511330C2 (en) Method for large-scale explosive destruction of mine rock masses of complex structure for selective extraction of mineral deposit at open-pit mining
CN110331978A (en) A kind of environment reconstruction segmentation medium-length hole afterwards filling mining method
CN109737846B (en) Anti-explosion blasting method for gentle dip angle stratified rock mass
CN106545344B (en) A kind of Karst area tunnel wall-hanging country rock face blast excavation method
CN110219650A (en) A kind of environment remodeling stage deep hole afterwards filling mining method
Demirel et al. Optimization of the excavator-and-dump truck complex at open pit mines–the case study
CN110553559B (en) Method for controlling explosive property by utilizing liquid carbon dioxide phase change
RU2566354C2 (en) Method of blasting primary chamber
RU2208221C2 (en) Method for selective mining extraction of qualitative mineral resource in open pit
RU2653172C1 (en) Method of explosive preparation of mountain mass to selective excavation
RU2563893C1 (en) Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values
Tolqin CONSTRUCTION OF LOG CABINS AND SCHEMES OF DEVELOPMENT OF THE LOG STRIP
RU2345319C2 (en) Method of explosive ore and rock rupture within underground survey and open cast mining
RU2455613C1 (en) Method for explosion of rocks with solid inclusions
AU2016203001B2 (en) Method for drilling and dismantling
RU2604074C1 (en) Method for performing blasting operations
CN217358291U (en) Arrangement structure of multi-aperture mixed blasting holes on open-cast mining step
Konicek et al. Rockbursts provoked by destress blasting in hard coal longwall mining
RU2478912C1 (en) Method to explode rock massifs of various strength
RU2107890C1 (en) Method of blasting of mineral resources
RU2232892C2 (en) Method for cutting minerals at subterranean conditions
O’telbayev DETERMINATION OF FIELD BOUNDARY PARAMETERS IN DRILLING AND BLASTING PROCESSES IN OPEN PIT MINES
RU2225509C1 (en) Method for explosive breaking in pit-faces of underground purifying enclosures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160717