RU2554359C1 - Method of destruction of frozen soil during drill and fire excavation - Google Patents
Method of destruction of frozen soil during drill and fire excavation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554359C1 RU2554359C1 RU2014109894/03A RU2014109894A RU2554359C1 RU 2554359 C1 RU2554359 C1 RU 2554359C1 RU 2014109894/03 A RU2014109894/03 A RU 2014109894/03A RU 2014109894 A RU2014109894 A RU 2014109894A RU 2554359 C1 RU2554359 C1 RU 2554359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contour
- holes
- shotholes
- mine
- centers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при проведении вертикальных и наклонных горных выработок в замороженных грунтах, в том числе и при наличии ледопородного ограждения по контуру сооружаемой выработки.The invention relates to mining and can be used when carrying out vertical and inclined mine workings in frozen soils, including in the presence of an ice-rock fence along the contour of the constructed mine.
Известен способ разрушения горных пород при проходке горных выработок в сложных условиях, в том числе и в замороженных грунтах, по авт. свид. СССР №248598 от 18.07.1969 г., кл. Е21D 01/00.A known method of destruction of rocks during tunneling in difficult conditions, including in frozen soils, according to ed. testimonial. USSR No. 248598 of 07/18/1969, class. E21D 01/00.
По данному техническому решению горная порода разрушается механическим способом, то есть отбойными молотками, или выбуривается с целью формирования по контуру горной выработки кольцевой щели, заполняемой затем глинистым раствором. Данная кольцевая щель, заполненная раствором или бетоном, предохраняет приконтурный массив (ледопородное ограждение по контуру выработки) от разрушения при дальнейших работах в забое выработки. Однако недостатком данного решения является то, что велика трудоемкость разрушения пород при формировании кольцевой щели по контуру выработки либо требуется создание специального оборудования для выбуривания кольцевой щели по контуру выработки, что удорожает горнопроходческие работы.According to this technical solution, the rock is destroyed mechanically, that is, with jackhammers, or drilled to form an annular gap along the contour of the mine working, which is then filled with clay mud. This annular gap, filled with mortar or concrete, protects the edge massif (ice-rock fence along the excavation circuit) from destruction during further work in the mine bottom. However, the disadvantage of this solution is that the complexity of rock destruction during the formation of an annular gap along the excavation circuit is high or special equipment is required to drill an annular gap along the excavation circuit, which makes mining operations more expensive.
Известен способ разрушения горных пород при буровзрывной проходке горных выработок, при котором для предохранения приконтурного массива от разрушения бурят по проектному контуру горной выработки близкорасположенные шпуры, то есть с расстоянием между центрами 0,2-0,4 м (Густафсон Г. Шведская техника взрывных работ. Под ред. Г.П. Демидюка, М.: Недра, 1977, 264 стр.). Указанные шпуры, как правило, не заряжают зарядами ВВ. Такой способ позволяет снизить давление на фронте волны напряжений, которая будет сформирована действием взрыва зарядов, размещаемых в других шпурах. Это позволяет повысить сохранность приконтурного массива или ледопородного слоя, окружающего контур горной выработки.There is a known method of rock destruction during drilling and blasting of mine workings, in which, to protect the near-edge massif from destruction, drill holes near the design contour of the mine, that is, with a distance between centers of 0.2-0.4 m (Gustafson G. Swedish blasting technique Edited by G.P. Demidyuk, Moscow: Nedra, 1977, 264 p.). These holes, as a rule, do not charge explosive charges. This method allows to reduce the pressure at the front of the stress wave, which will be formed by the explosion of charges placed in other holes. This allows you to increase the safety of the marginal massif or ice-rock layer surrounding the contour of the mine.
Недостатком данного технического решения является необходимость бурения большого количества шпуров контурного ряда, что приводит к увеличению объема буровых работ.The disadvantage of this technical solution is the need to drill a large number of holes in the contour series, which leads to an increase in the volume of drilling work.
Кроме того, при данном способе разрушения горных пород необходимо заряжать шпуры предконтурного ряда зарядами ВВ пониженной мощности, что приводит к образованию заколов на контуре горной выработки и к необходимости использования ручного труда для их устранения. Это повышает трудоемкость горнопроходческих работ.In addition, with this method of rock destruction, it is necessary to charge the boreholes of the contour row with explosive charges of reduced power, which leads to the formation of pins on the contour of the mine and the need for manual labor to eliminate them. This increases the complexity of mining operations.
Наиболее близким для предлагаемого технического решения является способ взрывной отбойки горных пород по авт. свид. СССР №1343931 A1 от 08.01.1986 г., кл. Е21С 37/00. Данный способ-прототип включает операции по бурению цилиндрических шпуров в забое по задаваемой схеме, а в контурном ряду - бурение шпуров с профильными надрезами на стенках. Затем все шпуры заряжаются зарядами ВВ, но удельный расход ВВ для шпуров с профильными надрезами уменьшается благодаря наличию на стенках шпуров профильных надрезов. Эти надрезы, то есть концентраторы напряжений, направлены в соответствии с проектным контуром горной выработки, позволяют снизить массу шпурового заряда ВВ и осуществить разрушение горной породы по направлению ориентации надрезов без уменьшения расстояния между шпурами контурного ряда. Благодаря уменьшению массы шпуровых зарядов (или применению маломощных зарядов ВВ) снижается разрушающее действие взрыва на приконтурный массив, то есть повышается его сохранность и надежность.Closest to the proposed technical solution is a method of explosive breaking of rocks by ed. testimonial. USSR No. 1343931 A1 of 01/08/1986, class. E21C 37/00. This prototype method includes the operation of drilling cylindrical holes in the face according to the specified scheme, and in the contour row - drilling holes with profile cuts on the walls. Then all the holes are charged with explosive charges, but the specific consumption of explosives for holes with profile cuts is reduced due to the presence of profile cuts on the walls of the holes. These cuts, that is, stress concentrators, are directed in accordance with the design contour of the mine, can reduce the mass of blast hole explosives and destroy the rock in the direction of the orientation of the cuts without reducing the distance between the bore holes of the contour row. Due to the reduction in the mass of borehole charges (or the use of low-power explosive charges), the destructive effect of the explosion on the near-surface array is reduced, that is, its safety and reliability are increased.
Недостатком технического решения-прототипа является следующее:The disadvantage of the technical solution of the prototype is the following:
- известно, что структура водонасыщенного грунта, из которого путем контурного замораживания создается ледопородное ограждение по контуру горной выработки, неоднородна. Прочность этого ограждения незначительна, и его величина в разных зонах контура различна даже в пределах одной заходки. Это влияет на параметры (скорость волны, давление на фронте и т.д.) волны напряжений, сформированной при взрыве заряда ВВ в шпурах как контурного ряда, так и других рядов. Это приводит к ситуации, при которой может разрушиться ледопородное ограждение;- it is known that the structure of water-saturated soil from which an ice-rock fence is created by contour freezing along the contour of a mine is heterogeneous. The strength of this fence is negligible, and its value in different zones of the circuit is different even within the same run. This affects the parameters (wave speed, front pressure, etc.) of the stress wave generated during the explosion of the explosive charge in the bore holes of both the contour series and other series. This leads to a situation in which the ice-rock fence may collapse;
- известно, что применение шпуров с профильными надрезами позволяет снизить удельный расход ВВ, то есть снизить массу шпурового заряда на 30-50%, а остальная доля энергии взрыва будет формировать волны напряжений в горном массиве, направленные в том числе и на ледопородное ограждение.- it is known that the use of holes with profile cuts can reduce the specific consumption of explosives, that is, reduce the mass of the drill hole by 30-50%, and the remaining fraction of the explosion energy will form stress waves in the rock mass, including those directed at the ice-rock fence.
Участки этого ограждения, имеющие уменьшенную прочность, могут разрушаться.Sections of this fence having reduced strength may be destroyed.
Таким образом, недостатком прототипа является низкая сохранность ледопородного ограждения при буровзрывном разрушении замороженных грунтов.Thus, the disadvantage of the prototype is the low safety of the ice-rock enclosure during drilling and blasting destruction of frozen soils.
Целью настоящего изобретения является повышение сохранности ледопородного ограждения.The aim of the present invention is to improve the safety of the ice-rock fence.
Указанная цель достигается тем, что бурение шпуров с профильными надрезами осуществляют в предконтурном ряду, а центры шпуров контурного ряда размещают на общем радиусе с центрами шпуров предконтурного ряда и расстояние между этими центрами назначают не более 2,5-3,0 величин диаметров шпуров контурного ряда.This goal is achieved by the fact that the drilling of holes with profile cuts is carried out in the pre-contour line, and the centers of the contour line holes are placed on a common radius with the centers of the pre-contour line holes and the distance between these centers is assigned no more than 2.5-3.0 diameters of the contour line holes .
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображена плоскость забоя горной выработки, сооружаемой в замороженных грунтах, на фиг.2 - узел 1, представляющий собой фрагмент плоскости забоя с рядами шпуров.Figure 1 shows the face of the mine working out in frozen soils, figure 2 - node 1, which is a fragment of the face of the face with rows of holes.
Предлагаемый способ разрушения замороженных грунтов включает следующие основные операции.The proposed method of destruction of frozen soils includes the following basic operations.
Обводненный горный массив 1 подвергается замораживанию, например создается ледопородное ограждение 2 по контуру 3 горной выработки. Данная операция проводится по известной технологии, например путем циркуляции хладоносителя по замораживающим колонкам 4, размещенным в водонасыщенном грунте.The flooded mountain range 1 undergoes freezing, for example, an ice-
На плоскости забоя выполняют разметку шпуров по расчетной схеме, из которых 5 - это врубовые шпуры, 6 - ряды отбойных шпуров, 7 - шпуры предконтурного ряда и 8 - шпуры контурного ряда. Ряды отбойных 6, предконтурных 7 и контурных 8 шпуров размещают по окружностям, центр радиуса которых находится в центре плоскости забоя. Заряжание шпуров зарядами ВВ и их взрывание осуществляется известными методами.On the face plane, holes are marked according to the calculation scheme, of which 5 are cut holes, 6 are the rows of drill holes, 7 are the holes of the pre-contour row and 8 are the holes of the contour series. Rows of
Предлагаемый способ разрушения замороженных грунтов осуществляется следующим образом.The proposed method of destruction of frozen soils is as follows.
Размещают по расчетной схеме вокруг проектного контура 3 горной выработки замораживающие колонки 4. За счет циркуляции хладоносителя по замораживающим колонкам создается ледопородное ограждение 2. Затем начинают подготовку к разрушению горных пород в забое выработки.Freezing columns 4 are placed around the
Для этого производят разметку шпуров на плоскости забоя. Врубовые шпуры 5 располагают в центре забоя, а отбойные 6, предконтурные 7 и контурные 8 размечают в рядах, которые располагаются по окружностям, центр радиуса которых находится в центре плоскости забоя горной выработки.To do this, mark the holes on the face plane. Cutting holes 5 are located in the center of the face, and jacking 6, pre-contour 7 and
Затем осуществляют бурение шпуров. Причем врубовые 5, отбойные 6 и контурные 8 шпуры имеют цилиндрическую форму, а шпуры предконтурного ряда 7 бурят с профильным надрезом на стенках шпуров в виде треугольников 9. Расстояние между центрами шпуров врубовых 5, отбойных 6 и шпуров предконтурного ряда 7 определяют по существующим в горном деле известным методикам.Then drill holes are drilled. Moreover, the cut-off 5, cut-off 6 and
При бурении цилиндрических шпуров контурного ряда 8 выполняют условие, при котором центры этих шпуров находятся на общем радиусе с центрами шпуров предконтурного ряда 7, а расстояние «а» между этими центрами не должно превышать 2,5-3,0 диаметра шпуров 8 контурного ряда.When drilling cylindrical holes of the
Затем производят заряжание и взрывание врубовых 5, отбойных 6 и шпуров 7 предконтурного ряда по известным методикам. Шпуры контурного ряда 8 не заряжают.Then make loading and blasting of cut 5,
Наличие надрезов 9 в профильных шпурах 7 предконтурного ряда позволяет обеспечить эффективное разрушение грунта без уменьшения расстояния между шпурами.The presence of
Центры цилиндрических шпуров 8 контурного ряда размещаются на общем радиусе с центрами шпуров 7, поэтому расстояние между шпурами 8 контурного ряда также не будет уменьшаться, то есть обеспечивается снижение объема буровых работ при одновременном повышении сохранности ледопородного ограждения.The centers of the
Повышение сохранности ледопородного ограждения по предлагаемому способу достигается следующим образом.Improving the safety of ice-rock fencing by the proposed method is achieved as follows.
Давление взрыва в шпурах 7 с надрезами формирует в вершине надреза 9 волну напряжения в виде эллипса, которая разрушает горную породу в направлении вершины 9 надрезов. Другая часть энергии взрыва формирует волну напряжений, направленную к ледопородному ограждению, то есть к незаряженным шпурам 8 контурного ряда. Эта волна напряжений интенсивно разрушает горную породу, находящуюся между рядом контурных шпуров 8 и рядом предконтурных шпуров 7, то есть на расстоянии, обозначенном «а», теряет свою энергию и увеличивает трещиноватость породы в этой зоне, повышая сопротивление для волны напряжений. Таким образом снижается энергия волны напряжений, направленной к контуру ледопородного ограждения 2.The pressure of the explosion in the
Известно, что контур любого цилиндрического отверстия является местом концентрации напряжений, уменьшающим сопротивляемость среды разрушению, как на контуре отверстия, так и на расстоянии от центра отверстия, равном 2,5-3,0 величины диаметра этого отверстия (Савин Г.Н. Концентрация напряжений около отверстий. М.-Л.: Госуд. издательство технико-теоретической литературы, 1951 г., 454 стр.). Поэтому цилиндрические шпуры 8 контурного ряда, располагаемые на общем радиусе со шпурами 7 с расстоянием «а» между центрами, равном 2,5-3,0 величины диаметра цилиндрических шпуров 8, являются «ловушками» для волны напряжений, сформированных взрывом зарядов ВВ в шпурах 5, 6 и 7, то есть снижают давление на фронте этой волны. Благодаря снижению давления на фронте волны напряжений, направленной на ледопородное ограждение, повышается его сохранность.It is known that the contour of any cylindrical hole is a place of stress concentration that reduces the resistance of the medium to destruction, both on the hole contour and at a distance from the center of the hole equal to 2.5-3.0 of the diameter of this hole (Savin G.N. Stress concentration near the holes. M.-L.: State. Publishing House of Technical and Theoretical Literature, 1951, 454 pages). Therefore,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109894/03A RU2554359C1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Method of destruction of frozen soil during drill and fire excavation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014109894/03A RU2554359C1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Method of destruction of frozen soil during drill and fire excavation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2554359C1 true RU2554359C1 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014109894/03A RU2554359C1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Method of destruction of frozen soil during drill and fire excavation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2554359C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105823387A (en) * | 2016-02-25 | 2016-08-03 | 中铁十八局集团有限公司 | Rapid construction method for deep hole blasting of vertical shaft frozen bedrock |
CN108917504A (en) * | 2018-05-20 | 2018-11-30 | 贵州新联爆破工程集团有限公司 | A kind of adaptive method for arranging of blasthole |
CN111705833A (en) * | 2020-06-11 | 2020-09-25 | 武汉大学 | Large-diameter offshore wind power rock-socketed single pile excavation method |
CN112815794A (en) * | 2021-01-26 | 2021-05-18 | 北京中大爆破工程有限公司 | Frozen soil layer blasting method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU248598A1 (en) * | Плт Лтно , | METHOD OF CARRYING OUT MINING | ||
RU2029864C1 (en) * | 1991-03-28 | 1995-02-27 | Владимир Исаевич Шпунт | Method to generate cutter cavity |
RU2033595C1 (en) * | 1992-03-02 | 1995-04-20 | Малое предприятие "Викта" | Method for formation of cut hollow by blasting |
RU2047832C1 (en) * | 1992-06-29 | 1995-11-10 | Казахский национальный технический университет | Method to form kerf cavity |
US20010025583A1 (en) * | 1999-12-31 | 2001-10-04 | Shim Dong Soo | Center-cut blasting method for tunnel excavation utilizing large unloaded blast holes and a circular pre-split |
RU2379623C1 (en) * | 2008-07-28 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) | Method for production of cutting cavity |
-
2014
- 2014-03-17 RU RU2014109894/03A patent/RU2554359C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU248598A1 (en) * | Плт Лтно , | METHOD OF CARRYING OUT MINING | ||
RU2029864C1 (en) * | 1991-03-28 | 1995-02-27 | Владимир Исаевич Шпунт | Method to generate cutter cavity |
RU2033595C1 (en) * | 1992-03-02 | 1995-04-20 | Малое предприятие "Викта" | Method for formation of cut hollow by blasting |
RU2047832C1 (en) * | 1992-06-29 | 1995-11-10 | Казахский национальный технический университет | Method to form kerf cavity |
US20010025583A1 (en) * | 1999-12-31 | 2001-10-04 | Shim Dong Soo | Center-cut blasting method for tunnel excavation utilizing large unloaded blast holes and a circular pre-split |
RU2379623C1 (en) * | 2008-07-28 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет" (ГУ КузГТУ) | Method for production of cutting cavity |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105823387A (en) * | 2016-02-25 | 2016-08-03 | 中铁十八局集团有限公司 | Rapid construction method for deep hole blasting of vertical shaft frozen bedrock |
CN108917504A (en) * | 2018-05-20 | 2018-11-30 | 贵州新联爆破工程集团有限公司 | A kind of adaptive method for arranging of blasthole |
CN108917504B (en) * | 2018-05-20 | 2020-12-01 | 保利新联爆破工程集团有限公司 | Self-adaptive arrangement method for blast holes |
CN111705833A (en) * | 2020-06-11 | 2020-09-25 | 武汉大学 | Large-diameter offshore wind power rock-socketed single pile excavation method |
CN111705833B (en) * | 2020-06-11 | 2022-01-04 | 武汉大学 | Large-diameter offshore wind power rock-socketed single pile excavation method |
CN112815794A (en) * | 2021-01-26 | 2021-05-18 | 北京中大爆破工程有限公司 | Frozen soil layer blasting method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100676914B1 (en) | Excavating method of tunnel with slight vibration | |
RU2554359C1 (en) | Method of destruction of frozen soil during drill and fire excavation | |
KR101551905B1 (en) | Tunnel blasting pattern using large hole and small hole, and method for blasting of tunnel using this same | |
KR101555618B1 (en) | Excavation method for tunnel drilling vibration reduction and increased Chapter (long-hole blasting) | |
CN109000525A (en) | A kind of shield driving upper-soft lower-hard ground presplit blasting construction method | |
CN111102892B (en) | Wedge-shaped cut blast hole arrangement method suitable for blasting excavation of deep-buried tunnel | |
CN105423832A (en) | Blast construction method of orientation window of thick-wall brick chimney | |
CN105443133B (en) | Subsurface rock beehive-shaped charge demolition set and method in a kind of non-excavating construction | |
CN113982582B (en) | Method for treating triangular area overhead of end head by hydraulic fracturing of underground coal face of coal mine | |
RU2699102C1 (en) | Suspended well stem | |
CN106522962A (en) | Tunneling method | |
RU2464421C2 (en) | Extraction of ore using explosion and thermal fragmentation | |
KR20190011887A (en) | Method for digging huge tunnel using tnnnel boring mechine | |
RU2634597C1 (en) | Method for developing mine workings and conducting stoping operations | |
KR100323401B1 (en) | Progressive Burnout Cart Blasting Method | |
CN112964143B (en) | Three-time blasting method for hollow hole straight-hole cut | |
CN107462118A (en) | Large cross-section tunnel circulates development blasting method | |
CN113107583A (en) | Thick and hard roof high-gas coal seam gas extraction system and extraction method | |
KR101815480B1 (en) | Method for excavating vertical shaft | |
RU95107529A (en) | Method of mining impact-risky seams in complex geological conditions | |
SU1263868A1 (en) | Method of controlling the strained state of rock about mine working | |
KR100787204B1 (en) | Blasting pattern and blasting method using thereof tunnel and excavation work | |
KR100403385B1 (en) | Method of excavating tunnel without exceeding boundary | |
SU836364A1 (en) | Method of preventing dynamic phenomena at working of coal beds | |
CN116335701B (en) | Pressure relief method for rock burst roadway |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160318 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180327 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210318 |