RU2513731C1

RU2513731C1 - Method of dust suppression during blasting works in pits

Info

Publication number: RU2513731C1
Application number: RU2012155268/03A
Authority: RU
Inventors: Виктор Сергеевич Федотенко; Сергей Михайлович Федотенко
Original assignee: Виктор Сергеевич Федотенко
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-04-20

Abstract

FIELD: blasting.

SUBSTANCE: method includes stages, at which they fill each well with an explosive charge and place a tight shell with water on the surface of the exploded block near head of each well. At the same time the tight shell with water is placed in a hollow cylinder installed above the well head. Besides, the diameter of the cylinder is comparable with the well diameter, and height is selected depending on the necessary volume of the tight shell.

EFFECT: increased efficiency of dust suppression and increased efficiency factor of explosive energy during mass blasting of wells at pits.

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам пылеподавления при массовых взрывах скважин на карьерах, и может быть использовано в горных породах любой категории прочности и обводненности.The invention relates to the mining industry, in particular to methods of dust suppression during mass explosions of wells in quarries, and can be used in rocks of any category of strength and water cut.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ пылеподавления при массовых взрывах отбойных скважин на карьерах, включающий заполнение каждой скважины зарядами взрывчатого вещества (ВВ) и размещение герметичной оболочки с водой на поверхности взрываемого блока вблизи устья каждой скважины (Борьба с пылью и ядовитыми газами при буровзрывных работах на карьерах. Михайлов В.А., Бересневич П.В., Лобода А.И., Родионов Н.Ф. М.: Недра, 1971. - с.81).Closest to the claimed technical essence is a method of dust suppression during mass blast hole explosions in open pits, which involves filling each well with explosive charges (explosives) and placing an airtight shell with water on the surface of the blasting block near the mouth of each well (Combating dust and toxic gases in drilling and blasting operations in quarries.Mikhailov V.A., Beresnevich P.V., Loboda A.I., Rodionov N.F. M .: Nedra, 1971. - p. 81).

Недостатком аналога является то, что вода, находящаяся в герметичной оболочке, недостаточно полно используется для смачивания мелкодисперсных продуктов разрушения горных пород, что приводит к снижению эффективности пылеподавления согласно известному способу и перерасходу материалов, в частности воды, что необходимо рассматривать наряду с излишними трудозатратами на осуществление способа. Иными словами, используется только та часть объема воды, которая непосредственно находится над устьем скважины. Это происходит в силу того, что при взрыве происходит прорыв оболочки истечением расширяющихся продуктов взрыва из взрывной камеры, опережающим общее поднятие поверхности взрываемого блока. Следовательно, имеет место лишь частичное распыление объема жидкости над поверхностью взрываемого блока. Оставшаяся же часть воды движется вместе с поверхностью взрываемого блока, находясь на ней после истечения из герметичной оболочки, лишившейся своей целостности после описанного выше прорыва. Эта часть воды не распыляется в силу характера воздействия оказываемого на нее, а именно линейная скорость поднятия поверхности взрываемого блока и ее температура многократно уступают аналогичным характеристикам истечения продуктов взрыва из взрывной камеры, что не может привести к распылению и, как следствие, препятствует выполнению полезной работы по коагуляции и осаждению мелкодисперсных породных частей в целях пылеподавления.The disadvantage of the analogue is that the water in the sealed enclosure is not fully used to wet the fine products of rock destruction, which leads to a decrease in the efficiency of dust suppression according to the known method and cost overrun of materials, in particular water, which must be considered along with excessive labor costs for implementation way. In other words, only that part of the volume of water that is directly above the wellhead is used. This is due to the fact that during the explosion, the shell breaks through the expiration of expanding products of the explosion from the explosive chamber, ahead of the total rise in the surface of the blasting unit. Therefore, there is only a partial spraying of the liquid volume above the surface of the blasting unit. The remaining part of the water moves along with the surface of the blasting unit, being on it after expiration from the sealed shell, which has lost its integrity after the breakthrough described above. This part of the water is not sprayed due to the nature of the effect exerted on it, namely, the linear rate of elevation of the surface of the blasting unit and its temperature are many times inferior to the similar characteristics of the outflow of explosion products from the blasting chamber, which cannot lead to spraying and, as a result, impedes the performance of useful work on coagulation and sedimentation of finely dispersed rocky parts for dust suppression.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности пылеподавления и увеличение коэффициента полезного действия энергии ВВ при массовых взрывах скважин на карьерах.The technical result of the invention is to increase the efficiency of dust suppression and increase the efficiency of explosive energy during mass explosions in open pits.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе пылеподавления при взрывных работах на карьерах, включающем заполнение каждой скважины зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и размещение герметичной оболочки с водой на поверхности взрываемого блока вблизи устья каждой скважины, согласно заявляемому изобретению герметичную оболочку с водой размещают в установленном над устьем скважины полом цилиндре, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины, а высота которого обеспечивает размещение герметичной оболочки необходимого объема.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of dust suppression during blasting operations in open pits, which includes filling each well with an explosive charge (BB) and placing an airtight shell with water on the surface of the blasting block near the mouth of each well, according to the claimed invention, an airtight shell with water is placed in a hollow cylinder installed above the wellhead, the diameter of which is commensurate with the diameter of the well, and whose height ensures the placement of an airtight shell on volume.

Объем размещаемой герметичной оболочки определяется рядом факторов, основными из которых являются горно-геологические условия ведения горных работ, а также производственные условия, определяющие производственную необходимость. Рассмотрим последовательно обе группы значимых факторов. Очевидно, что горно-геологические условия ведения горных работ, такие как литологическое строение буровзрывного блока, крепость, трещиноватость, блочность, обводненность слагающих пород, влияют на интенсивность пылеобразования при буровзрывном воздействии. Также в зависимости от производственных условий - необходимости оказывать управляемое специфическое воздействие на взрываемый массив, как например при использовании бестранспортной технологии, взрывание ведется на сброс породы, при взывании сложных угольно-породных блоков для уменьшения нарушения контакта порода-уголь намеренно снижают удельный расход ВВ и обуривают соответственно разработанную сетку скважин, при сотрясательном взрываний мерзлых слабых пород - варьируется интенсивность и объем пылеобразования, и следовательно необходимость использования того или иного объема пылеподавителя.The volume of the sealed enclosure is determined by a number of factors, the main of which are mining and geological conditions for mining operations, as well as production conditions that determine the production need. Let us consider successively both groups of significant factors. It is obvious that the mining and geological conditions of mining operations, such as the lithological structure of the drilling and blasting block, fortress, fracturing, blocking, watering of the constituent rocks, affect the intensity of dust formation during drilling and blasting. Also, depending on the production conditions — the need to exert a controlled specific effect on the blasting massif, such as when using transport-free technology, blasting is carried out to dump the rock, while invoking complex coal-rock blocks to reduce the breakdown of the rock-coal contact, intentionally reduce the specific explosive consumption and drill accordingly developed grid of wells, with shaking explosions of frozen weak rocks - the intensity and volume of dust formation varies, and therefore the convergence of the use of a given dust suppressor volume.

Притом, что для повышения эффективности пылеподавления диаметр используемого цилиндра соизмерим с диаметром скважины, единственным очевидным инструментом для изменения объема размещаемой герметичной оболочки является высота цилиндра. Таким образом, для различных, описанных выше условий, расчетно-экспериментальным методом выбирается цилиндр с высотой, позволяющей разместить герметичную оболочку, содержащую необходимое и достаточное для текущих условий количество воды.Despite the fact that to increase the efficiency of dust suppression the diameter of the cylinder used is commensurate with the diameter of the well, the only obvious tool for changing the volume of the sealed shell is the height of the cylinder. Thus, for the various conditions described above, a cylinder with a height is selected by the calculation-experimental method, which allows you to place a sealed shell containing the necessary and sufficient amount of water for the current conditions.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is as follows.

Каждую скважину заряжаемого блока заполняют зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и над ее устьем размещают полый цилиндр, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины, а высота цилиндра обеспечивает размещение герметичной оболочки необходимого объема, в полый цилиндр размещают герметичную оболочку заполненную водой.Each well of the charged block is filled with a charge of explosive (BB) and a hollow cylinder is placed over its mouth, the diameter of which is comparable to the diameter of the well, and the height of the cylinder ensures the placement of a sealed shell of the required volume, a sealed shell filled with water is placed in the hollow cylinder.

Конкретный пример осуществления заявляемого способа.A specific example of the implementation of the proposed method.

Зарядка скважин производилась на ОАО разрез Вахрушевский на горном участке №1 при взрыве горных пород, состоящих из песчаников и алевролитов, перемежающихся по глубине, крепостью 7-10 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком 3СБШ-200 №261 с сеткой скважин 5 м на 6 м, глубиной 15 м и диаметром 215.9 мм, обводненностью 8 м. Скважины пробурены вертикальные. Общее количество взрываемых скважин составляло 220 шт. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 474,3 кг. Заявляемый способ был опробован на 100 скважинах. Зарядка скважин осуществлялась следующим образом. На дно скважины на детонирующем шнуре опустили шашку ТГ-П850, затем осуществили механизированную зарядку скважины сибиритом. Над устьем каждой скважины разместили полый цилиндр (например, картонный, пластиковый), диаметр которого соизмерим с диаметром скважины, а высоту цилиндра определили расчетно-экспериментальным методом. В полый цилиндр разместили герметичную оболочку, заполненную водой (или другим пылеподавителем, например, любым коагулянтом, обычно это вода, реже с поверхностно-активным веществом (ПАВ)). Таким образом было заряжено 100 скважин.Wells were charged at the Vakhrushevsky open pit mine at the mining site No. 1 during the explosion of rocks, consisting of sandstones and siltstones, alternating in depth, with a strength of 7-10 on the scale of prof. Protodyakonova M.M. The block was drilled with 3SBSh-200 drilling rig No. 261 with a 5-by 6-meter grid of wells, a depth of 15 meters and a diameter of 215.9 mm, a water cut of 8 meters. Vertical wells were drilled. The total number of blasted wells was 220 pcs. According to the explosion certificate, the mass of charge in the well was 474.3 kg. The inventive method was tested on 100 wells. Wells were charged as follows. The TG-P850 checker was lowered to the bottom of the well using a detonating cord, then sibirite was mechanized to charge the well. A hollow cylinder (for example, cardboard, plastic) was placed over the mouth of each well, the diameter of which is comparable with the diameter of the well, and the height of the cylinder was determined by a calculation-experimental method. A sealed shell filled with water (or another dust suppressor, for example, any coagulant, usually water, less often with a surface-active substance) was placed in a hollow cylinder. Thus, 100 wells were charged.

В момент производства взрыва расширяющиеся газы при восходящем истечении из взрывной камеры встречают на пути цилиндр с герметичной оболочкой, заполненной водой. Так как диаметр цилиндра соизмерим с диаметром взрывной скважины, то весь объем содержащейся в герметичной оболочке воды будет распылен расширяющимися продуктами взрыва, что позволит максимально полно использовать воду в качестве коагулянта, исключив при этом нежелательное отвлечение применяемых материалов.At the time of the explosion, expanding gases at an upward flow from the explosive chamber meet on the way a cylinder with a sealed shell filled with water. Since the cylinder diameter is commensurate with the diameter of the blast hole, the entire volume of water contained in the sealed shell will be sprayed with expanding explosion products, which will make it possible to fully use water as a coagulant, while eliminating undesirable distraction of the materials used.

После проведения массового взрыва было зарегистрировано заметное ускоряющееся снижение запыленности воздушного бассейна в районе проведения взрыва. Поднятие пылегазового облака на высоту более 40 метров и дальнейшее его распространение за пределы горных выработок не наблюдалось.After the mass explosion, a noticeable accelerating decrease in the dust content of the air basin in the area of the explosion was recorded. The raising of the dust and gas cloud to a height of more than 40 meters and its further spread beyond the mine workings were not observed.

Интенсификация процесса осаждения пыли над местом взрыва позволяет уменьшить загрязнение окружающей карьер территории, что благоприятно отражается на экологической обстановке в регионе производства горных работ.The intensification of the process of dust deposition above the explosion site allows to reduce pollution of the surrounding quarries, which favorably affects the environmental situation in the mining region.

Claims

A dust suppression method during blasting in quarries, including filling each well with an explosive charge (BB) and placing a sealed shell with water on the surface of the blasting block near the mouth of each well, characterized in that the sealed shell with water is placed in a hollow cylinder installed above the wellhead, whose diameter is commensurate with the diameter of the well, and the height of which ensures the placement of an airtight shell of the required volume.