RU2573663C1 - Relief of rock-bump and structurally disordered deposits - Google Patents
Relief of rock-bump and structurally disordered deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573663C1 RU2573663C1 RU2014148600/03A RU2014148600A RU2573663C1 RU 2573663 C1 RU2573663 C1 RU 2573663C1 RU 2014148600/03 A RU2014148600/03 A RU 2014148600/03A RU 2014148600 A RU2014148600 A RU 2014148600A RU 2573663 C1 RU2573663 C1 RU 2573663C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- rock
- vertical
- charge
- explosive charges
- 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, а именно к подземной разработке месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано для разгрузки удароопасных и структурно нарушенных участков горного массива от напряжений.The invention relates to mining, namely to underground mining of mineral deposits, and can be used to unload shock-hazardous and structurally disturbed sections of the massif from stresses.
Известен способ создания разгрузочных щелей с помощью бурения разгрузочных скважин в стенках выработки, основанный на использовании энергии горного давления для разрушения межскважинных целиков. В результате бурения сближенных скважин в пределах области их влияния формируется разгруженная зона, что приводит к перемещению максимума сжимающих напряжений от контура выработки вглубь массива пород и образованию защитной зоны, препятствующей проявлению горного удара [Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам. Хибинские апатит-нефелиновые месторождения. Горный институт Кольского НЦ РАН, ОАО «АПАТИТ», 2010, с. 80-82].There is a method of creating unloading slots by drilling unloading wells in the walls of the mine, based on the use of rock pressure energy to destroy the inter-pillar pillars. As a result of the drilling of closely spaced wells, an unloaded zone is formed within the area of their influence, which leads to a shift of the maximum compressive stresses from the output circuit deep into the rock mass and the formation of a protective zone that prevents the manifestation of a rock shock [Guidelines for the safe conduct of mining in deposits that are prone and dangerous in mountain bumps. Khibiny apatite-nepheline deposits. Mining Institute of the Kola Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, OAO APATIT, 2010, p. 80-82].
Недостатками способа являются его высокая трудоемкость за счет большого объема буровых работ, а также ограниченность его применения в сложных горно-геологических условиях вследствие малой способности реагировать на изменение напряженного состояния массива.The disadvantages of the method are its high complexity due to the large volume of drilling operations, as well as the limitations of its use in difficult geological conditions due to the low ability to respond to changes in the stress state of the massif.
Известен способ разгрузки породного массива в сопряжениях горных выработок, включающий проведение технологической выработки вблизи сопряжения, сооружение разгрузочной щели путем бурения из технологической выработки серии рассредоточенных скважин, закладку разгрузочной щели, создание компенсационных узлов и элементов податливости крепи ствола [Патент РФ RU №2018676 С1, М. Кл. Е 21D 5/00; Е 21D 13/02, от 03.01.1992].A known method of unloading the rock mass in the mates of the mine workings, including carrying out technological work near the mating, constructing an unloading gap by drilling a series of dispersed wells from the technological work, laying an unloading gap, creating compensation nodes and flexibility elements of the trunk lining [RF Patent RU No. 2018676 C1, M Cl. E 21D 5/00; E 21D 13/02, from 03.01.1992].
Недостатком данного способа является неэффективная разгрузка удароопасных и структурно нарушенных участков горного массива от напряжений.The disadvantage of this method is the inefficient unloading of shock-hazardous and structurally disturbed sections of the massif from stresses.
Известен способ камуфлетного взрывания. Приведение горных выработок, камер различного назначения и удароопасных участков массива горных пород в неудароопасное состояние осуществляется путем создания защитной зоны с помощью камуфлетно-сотрясательного взрывания заглубленных зарядов взрывчатого вещества, расположенных в области концентрации напряжений впереди забоя, разрушающих или пластически деформирующих окружающую среду, но не вызывающих остаточных деформаций на поверхности - для разгрузки массива от горного давления [Единые правила безопасности при взрывных работах ПБ 13-407-01].A known method of camouflage blasting. Bringing mine workings, chambers for various purposes, and shock-hazardous sections of the rock mass into non-shock-hazardous condition is carried out by creating a protective zone using camouflage-shocking buried explosive charges located in the stress concentration area in front of the face, destroying or plastically deforming the environment, but not causing residual deformations on the surface - for unloading the massif from rock pressure [Unified safety rules for blasting PB 13-407-01].
Недостатком является трудность в управлении объемами разрушаемого массива.The disadvantage is the difficulty in managing the volumes of the destroyed array.
Известен способ разработки пластов, склонных к внезапным выбросам угля и газа, включающий проведение вскрывающих выработок, бурение скважин через породную породу, заряжание их взрывчатым веществом и его взрывание, бурение оконтуривающих скважин, при этом в оконтуривающие скважины нагнетают водный раствор поверхностно-активного вещества в режиме гидрорыхления с целью снижения затрат на выемку угля и управления количеством выброшенного угля [Авторское свидетельство СССР SU 1789692 A1, Е21С 41/18, от 23.01.1993].There is a method of developing formations prone to sudden emissions of coal and gas, including conducting openings, drilling wells through rock, loading them with explosives and blasting them, drilling contouring wells, while an aqueous solution of surfactant is injected into contouring wells in the mode hydraulic loosening in order to reduce coal extraction costs and control the amount of coal emitted [USSR Author's Certificate SU 1789692 A1, Е21С 41/18, dated 23.01.1993].
Недостатком данного способа является локальный характер применяемых мероприятий и недостаточная эффективность оконтуривания скважинами для создания экранирующего слоя.The disadvantage of this method is the local nature of the measures used and the lack of efficiency of well contouring to create a shielding layer.
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является способ защиты выработок от горного давления, включающий бурение опережающих скважин по горным породам на расстоянии от проектного контура выработки, размещение в них зарядов ВВ, формирование зоны разрушенных пород камуфлетным взрыванием пород за контуром выработки и проведение выработки ствола [Патент РФ RU №2012804 С1, М. Кл. Е21С 41/16; от 11.02.1991 (прототип)].The closest in technical essence to the achieved result is a method of protecting workings from rock pressure, including drilling leading wells in rocks at a distance from the design working circuit, placing explosive charges in them, forming a zone of destroyed rocks by camouflage blasting of rocks behind the working loop, and conducting a trunk [RF patent RU No. 2012804 C1, M. Cl. E21C 41/16; from 02/11/1991 (prototype)].
Недостатком данного способа является неэффективность при разгрузке массивов горных пород на больших площадях.The disadvantage of this method is the inefficiency when unloading rock masses over large areas.
Целью изобретения является повышение эффективности разгрузки удароопасных и структурно нарушенных участков месторождений полезных ископаемых для обеспечения безопасного ведения горных работ.The aim of the invention is to increase the efficiency of unloading shock-hazardous and structurally disturbed sections of mineral deposits to ensure safe mining.
Указанная цель достигается тем, что для разгрузки массивов горных пород на больших площадях применяется направленное взрывание вертикального концентрированного заряда (ВКЗ), подготовленного в восстающей выработке, пройденной, например, с помощью секционного взрывания.This goal is achieved by the fact that for unloading massifs of rocks over large areas, directional blasting of a vertical concentrated charge (VKZ) prepared in a rebellious mine, passed, for example, using sectional blasting, is used.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана схема направленного взрывания вертикального концентрированного заряда (ВКЗ). The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the directional blasting of a vertical concentrated charge (VKZ).
На чертеже показаны вертикальный концентрированный заряд (ВКЗ) - 1, сбойки - 2, выработка для создания демпферного слоя разрушенных пород - 3 (слой - 3), подходная выработка - 4, вертикальные скважины - 5 с ВВ для создания демпферного слоя разрушенных пород (или отрезной щели), целик - 6 горного массива в потолочине ВКЗ, забойка - 7, R - радиус воздействия.The drawing shows a vertical concentrated charge (CWP) - 1, failures - 2, production to create a damper layer of destroyed rocks - 3 (layer - 3), suitable production - 4, vertical wells - 5 with explosives to create a damper layer of destroyed rocks (or detachable gap), rear sight - 6 massif in the VKZ ceiling, stemming - 7, R - impact radius.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Из подходных выработок - 4 пробуривают скважины - 5 для размещения в них зарядов ВВ и проходят вертикальную выработку для создания вертикального концентрированного заряда (ВКЗ) - 1.Of the approach workings, 4 drilled wells, 5 to accommodate explosive charges in them and undergo vertical development to create a vertical concentrated charge (VKZ) - 1.
Управляемым направленным сотрясательным взрывом массив горных пород разгружают в заданном направлении, при этом подготовленный ВКЗ - 1 с трех сторон оконтуривают демпферным слоем разрушенных горных пород - 3, взрывая заряды ВВ, расположенные в пробуренных вертикальных скважинах - 5, затем инициируют вертикальный концентрированный заряд - 1 (ВКЗ), и направленным взрыванием воздействуют сейсмовзрывом на зоны концентрации напряжений в горном массиве.The rock mass is unloaded in a predetermined direction by a controlled shock wave, while the prepared VKZ - 1 is contoured on three sides with a damper layer of destroyed rocks - 3, detonating explosive charges located in vertical drilled wells - 5, then initiate a vertical concentrated charge - 1 ( VKZ), and with directed blasting, they act by seismic explosion on stress concentration zones in the rock mass.
Уменьшение негативного воздействия взрыва на прилегающий горный массив, достигается взрыванием скважин - 5 с ВВ которые с трех сторон окружают вертикальный концентрированный заряд - 1 (ВКЗ), а затем - вертикального концентрированного заряда - 1 (ВКЗ), при этом заряды ВВ располагают в скважинах - 5 диаметром от 100 до 300 мм.Reducing the negative impact of the explosion on the adjacent mountain massif is achieved by blasting wells - 5 with explosives that surround the vertical concentrated charge - 1 (VKZ) on three sides, and then - vertical concentrated charge - 1 (VKZ), while explosive charges are located in the wells - 5 diameters from 100 to 300 mm.
Так как каждое месторождение имеет уникальные геологические, геомеханические и др. условия освоения, параметры ВКЗ - 1 корректируют с учетом полученных результатов при проведении экспериментальных взрывов, например изменяют диаметр ВКЗ - 1, а также материалы, размеры и объемы инертных промежутков. При ведении взрывных работ с применением скважинных, пучковых, скважинных зарядов увеличенного диаметра и ВКЗ - 1 объемы разрушаемого массива в различных условиях регулируют за счет снижения или увеличения удельного расхода ВВ (q0). При этом разрушаемый массив не переходит границу демпферного слоя - 3 и сохраняются подходные выработки - 4 для дальнейшего использования.Since each field has unique geological, geomechanical, and other development conditions, VKZ - 1 parameters are adjusted taking into account the results obtained during experimental explosions, for example, VKZ - 1 diameter is changed, as well as materials, sizes and volumes of inert gaps. When conducting blasting operations using borehole, beam, borehole charges of increased diameter and VKZ - 1, the volumes of the destroyed array under various conditions are regulated by reducing or increasing the specific consumption of explosives (q 0 ). In this case, the destructible array does not cross the boundary of the damper layer - 3 and the approach workings - 4 are preserved for further use.
Экспериментально определяют силу воздействия взрыва заряда (ВКЗ) - 1 в необходимом направлении на данном участке месторождения.Experimentally determine the force of the impact of a charge explosion (VKZ) - 1 in the necessary direction in this section of the field.
За счет рассредоточения заряда ВВ и инертных промежутков (опилки) в восстающей выработке при подготовке ВКЗ - 1, при взрывании возможно направленное секционное воздействие на массив горных пород по высоте восстающей выработки (20-70 м).Due to the dispersion of the explosive charge and inert gaps (sawdust) in the uprising during the preparation of VKZ-1, during blasting, sectional action on the rock mass is possible along the height of the uprising output (20-70 m).
Деформации горных пород за пределами упругости, наблюдаемые при относительных величинах, не должны превышать значений ε0=0,0002÷0,0003.Rock deformations beyond the elastic limits observed at relative values should not exceed ε 0 = 0,0002 ÷ 0,0003.
Из условий упругого поведения горных пород относительную деформацию ε0=0,0002÷0,0003 принимают в качестве допустимой, гарантирующей устойчивость горных пород при многократном производстве подземных взрывов. В соответствие с классификацией защитных подземных сооружений относительно срока эксплуатации рекомендуют следующие допустимые значения упругих деформаций для сооружений: стволы, камеры дробления, околоствольные дворы (срок эксплуатации 10-15 лет) - 0,0001; квершлаги, целики (5-10 лет) - 0,0002; камеры, штреки (1-5 лет) - 0,0003; очистные блоки (1 год) - 0,0005. Допустимые скорости колебаний для подземных сооружений, например, в монолитных породах с отдельными трещинами и пустотами рекомендуется принимать: для сооружений I класса - 12,2 см/с; для сооружений IV класса - 60,0 см/с. Расчетные параметры скорости колебаний и деформаций массива и результаты экспериментов при направленном взрывании ВКЗ не должны превышать допустимых значений, при этом также можно использовать для размещения вертикального концентрированного заряда выведенные из эксплуатации восстающие выработки.From the conditions of elastic behavior of rocks, the relative deformation ε 0 = 0.0002 ÷ 0.0003 is taken as admissible, guaranteeing the stability of rocks during repeated production of underground explosions. In accordance with the classification of protective underground structures with respect to the operating life, the following acceptable values of elastic deformations for structures are recommended: trunks, crushing chambers, near-barrel yards (operating life 10-15 years) - 0.0001; crosshairs, pillars (5-10 years) - 0,0002; cameras, drifts (1-5 years) - 0,0003; treatment units (1 year) - 0,0005. The permissible oscillation rates for underground structures, for example, in monolithic rocks with individual cracks and voids, it is recommended to take: for structures of class I - 12.2 cm / s; for constructions of class IV - 60.0 cm / s. The calculated parameters of the speed of oscillations and deformations of the massif and the results of experiments with directed blasting of the refineries should not exceed permissible values, and it is also possible to use decommissioned rebellious workings to place a vertical concentrated charge.
При проведении управляемого направленного сотрясательного взрыва ВКЗ массив горных пород разгружается в заданном направлении, создаются условия для съема и преобразования сейсмической и динамической энергии разрушения горного массива в иной вид механической или электрической энергии, используемой на нужды подземного рудника, и обеспечиваются безопасные условия эксплуатации подземных горнотехнических конструкций и сооружений.When conducting a directed directed shock wave of the VKZ, the rock mass is unloaded in a given direction, conditions are created for the removal and conversion of seismic and dynamic energy of rock mass destruction into another type of mechanical or electrical energy used for the needs of an underground mine, and safe operating conditions for underground mining structures are provided and facilities.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014148600/03A RU2573663C1 (en) | 2014-12-03 | 2014-12-03 | Relief of rock-bump and structurally disordered deposits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014148600/03A RU2573663C1 (en) | 2014-12-03 | 2014-12-03 | Relief of rock-bump and structurally disordered deposits |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573663C1 true RU2573663C1 (en) | 2016-01-27 |
Family
ID=55236954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014148600/03A RU2573663C1 (en) | 2014-12-03 | 2014-12-03 | Relief of rock-bump and structurally disordered deposits |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573663C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1645553A1 (en) * | 1989-05-15 | 1991-04-30 | Донецкий политехнический институт | Method of mining outburst-prone coal seams |
| SU1752961A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-08-07 | Восточный научно-исследовательский горнорудный институт | Method of mining ore deposits |
| RU2012804C1 (en) * | 1991-02-11 | 1994-05-15 | Красноярский отдел Института горного дела | Method for protection of workings from rock pressure |
| RU2173386C2 (en) * | 1999-12-02 | 2001-09-10 | ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" | Method of mineral mining under conditions of high rock pressure |
| RU2372482C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" (ЗАО) | Method of protection of junctions of vertical shafts with mine workings in salt rocks |
-
2014
- 2014-12-03 RU RU2014148600/03A patent/RU2573663C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1645553A1 (en) * | 1989-05-15 | 1991-04-30 | Донецкий политехнический институт | Method of mining outburst-prone coal seams |
| SU1752961A1 (en) * | 1990-01-25 | 1992-08-07 | Восточный научно-исследовательский горнорудный институт | Method of mining ore deposits |
| RU2012804C1 (en) * | 1991-02-11 | 1994-05-15 | Красноярский отдел Института горного дела | Method for protection of workings from rock pressure |
| RU2173386C2 (en) * | 1999-12-02 | 2001-09-10 | ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" | Method of mineral mining under conditions of high rock pressure |
| RU2372482C1 (en) * | 2008-03-11 | 2009-11-10 | Акционерная компания "АЛРОСА" (ЗАО) | Method of protection of junctions of vertical shafts with mine workings in salt rocks |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ФРАНТОВ А.Е.и др., Инициирование вертикальных концентрированных зарядов, Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), N 12, том 4, 2007, ЗАО Горная книга. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Roy | Rock blasting: effects and operations | |
| EA025642B1 (en) | Method of high energy blasting rock | |
| CN107328327A (en) | The soft or hard blast hole loading structure and its method for being mingled with beded rock mass Long-hole Bench Blasting | |
| RU2381369C1 (en) | Method for prevention of rock bursts in rocks of mine soil | |
| CN102269544A (en) | One-end-closed cumulative blasting slotted pipe device | |
| KR102009967B1 (en) | Long hole blasting method | |
| RU2573663C1 (en) | Relief of rock-bump and structurally disordered deposits | |
| RU2634597C1 (en) | Method for developing mine workings and conducting stoping operations | |
| CN204007361U (en) | A kind of mine blasting vibration damping retaining wall charge constitution | |
| WO2016205935A1 (en) | Controlled directional blasting | |
| Rymarchuk et al. | Ways of increase of efficiency of drilling-and-blasting | |
| Melnikov et al. | Blasting methods to improve rock fragmentation | |
| Kotsiuruba et al. | Justification of the requirements for the construction of protective structures by means underground workings in an explosive manner | |
| RU2403534C2 (en) | Method and device of horizontal blasthole charging | |
| RU2540125C2 (en) | Relief opening formation | |
| RU2234673C1 (en) | Method of explosion of ascending wells | |
| Petrenko et al. | Substantiating parameters of short-delay blasting and seismic safety while constructing the inclined tunnel | |
| RU2557274C1 (en) | Method of shooting of ore cavities | |
| RU2539083C1 (en) | Openworking with explosion effects on mineral bed | |
| Rao et al. | Effect of priming and explosive initiation location on pull in hard rock underground mine | |
| RU2472105C1 (en) | Method to outline mines and pillars in case of rock massif blasting | |
| Chen et al. | Optimization of close-range blasting design with vibration-damping and speed-reduction for open-pit mine in an arid region | |
| KR102301039B1 (en) | The excavation method for preventing the over-break in tunnel and the micro-vibration blasting by applying the breaking line | |
| Kravets et al. | Explosive wave propagation in the presence of antiseismic protective curtain | |
| CN108708755B (en) | Underground rock burst prevention and control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171204 |