RU2593285C1 - Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks - Google Patents
Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593285C1 RU2593285C1 RU2015127598/03A RU2015127598A RU2593285C1 RU 2593285 C1 RU2593285 C1 RU 2593285C1 RU 2015127598/03 A RU2015127598/03 A RU 2015127598/03A RU 2015127598 A RU2015127598 A RU 2015127598A RU 2593285 C1 RU2593285 C1 RU 2593285C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- overburden
- explosive
- rock
- coal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке горных пород с применением механического рыхления, например, угольных пластов.The invention relates to the field of mining, in particular to the development of rocks using mechanical loosening, for example, coal seams.
Широко известны традиционные способы рыхления различных горных пород: скальных, полускальных, плотных и мерзлых, слагающих отрабатываемые массивы, например массивы уступов рудных карьеров и угольных разрезов. При этом для рыхления крепких осадочных горных пород применяют бульдозер-рыхлитель, для скальных и полускальных пород - буровзрывной способ [1], [2].The traditional methods of loosening various rocks are widely known: rocky, semi-rock, dense and frozen, composing the worked out massifs, for example, arrays of ledges of ore pits and coal mines. At the same time, a bulldozer-ripper is used for loosening strong sedimentary rocks, and a blasting method is used for rock and semi-rock rocks [1], [2].
Механическое рыхление позволяет облегчить раздельную выемку маломощных горизонтальных и наклонных (до 20°) пластов, эффективно регулировать кусковатость горной массы, уменьшить потери и разубоживание полезного ископаемого благодаря отсутствию развала и перемешивания пород, минимально переизмельчать и разупрочнять горные породы, повысить безопасность работ. Рыхлители успешно применяются при разработке угля, фосфоритных и апатитовых руд, сланцев, песчаников, полускальных известняков, а также маломощных слоев скальных сильно- и чрезвычайно трещиноватых руд и пород. Хорошее качество подготовки и небольшая мощность разрыхленного слоя позволяют вести выемку горной массы скреперами, бульдозерами и погрузчиками.Mechanical loosening makes it possible to facilitate separate excavation of low-power horizontal and inclined (up to 20 °) formations, effectively control the lumpiness of the rock mass, reduce losses and dilution of the mineral due to the absence of rock collapse and mixing, minimize crushing and softening of rocks, and increase work safety. Rippers are successfully used in the development of coal, phosphate and apatite ores, shales, sandstones, semi-rock limestones, as well as thin layers of rocky strongly and extremely fractured ores and rocks. The good quality of preparation and the low thickness of the loosened layer make it possible to excavate the rock mass with scrapers, bulldozers and loaders.
В качестве ближайшего аналога принят способ открытой разработки кусковатых и песчано-глинистых пород, включающий формирование рабочего уступа с углом наклона 0-30° к горизонту, механическое рыхление и бульдозирование пород, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором, в котором сначала забой разрыхляют с помощью бульдозера-рыхлителя, имеющего дополнительные зубья на бульдозерном отвале, приподнимают отвал на высоту его зубьев, транспортируют кусковатую породу в бульдозерный штабель с последующим конусованием, из бульдозерного штабеля кусковатую породу перегружают в экскаваторный штабель и отгружают в транспортные средства, затем бульдозируют в штабель мелкокусковатую и песчано-глинистую породу с последующей ее отгрузкой экскаватором в транспортные средства [3].As the closest analogue, the method of open development of lumpy and sandy-clay rocks is adopted, including the formation of a working ledge with an angle of 0-30 ° to the horizon, mechanical loosening and bulldozing of rocks, their stacking, loading into vehicles with an excavator, in which the face is first loosened with using a bulldozer-ripper having additional teeth on a bulldozer blade, lift the blade to the height of its teeth, transport lumpy rock to a bulldozer stack with subsequent coning, from uldozernogo stack lumps in excavating the rock overburden pile and shipped in a craft, and then stacked buldoziruyut melkokuskovatuyu and sandy-argillaceous rocks with subsequent shipment dredge craft in [3].
Основным недостатком такой технологии являются значительные энергозатраты на механическое рыхление, которые можно снизить предварительным ослаблением прочности пласта полезного ископаемого динамическим взрывным воздействием.The main disadvantage of this technology is the significant energy consumption for mechanical loosening, which can be reduced by preliminary weakening of the strength of the mineral layer by dynamic explosive action.
Такое динамическое воздействие предложено в способе открытой разработки с взрывным воздействием на пласт полезного ископаемого, включающем удаление покрывающих скальных вскрышных пород после взрывного рыхления зарядами с воздушной подушкой в нижнем торце заряда, механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором, взрывные скважины в скальных вскрышных породах забуривают в пласт полезного ископаемого на глубину воздушной подушки в нижнем торце заряда, а массовый взрыв осуществляют поскважинно системой неэлектрического инициирования [4].Such a dynamic effect is proposed in an open-cast mining method with an explosive effect on a mineral layer, including the removal of overburden rock overburden after explosive loosening by charges with an air cushion at the lower end of the charge, mechanical loosening and bulldozing of the rock formations, their stacking, loading into vehicles with an excavator, blast holes in rock overburden are drilled into the mineral layer to the depth of the air cushion at the bottom of the charge, and the mass the rush is carried out downhole by a non-electric initiation system [4].
Разрыхленные взрывом вскрышные породы убирают экскаватором и зачищают бульдозером поверхность пласта полезного ископаемого. После этого проводят послойное механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором или фронтальным погрузчиком. Динамическое воздействие взрывной волны в районе воздушной подушки существенно снижает прочность полезного ископаемого и энергоемкость его механического рыхления. При разработке группы угольных пластов проводят взрывное рыхление так называемой перемычки вскрышных пород между пластами. Эти работы влекут большие временные и материальные издержками, ибо для бурения перемычек требуется сформировать при помощи бульдозера дополнительные площадки для размещения бурового оборудования. Площадки формируются узкими и создаются опасные производственные ситуации (ОПС) при бурении первого рядя скважин и дальнейшем заряжании скважин.The overburden, loosened by the explosion, is removed by an excavator and the surface of the mineral layer is cleaned with a bulldozer. After this, layer-by-layer mechanical loosening and bulldozing of the formation rocks, their stacking, loading into vehicles with an excavator or a front-end loader are carried out. The dynamic effect of the blast wave in the region of the air cushion significantly reduces the strength of the mineral and the energy intensity of its mechanical loosening. When developing a group of coal seams, explosive loosening of the so-called overburden lintel between the seams is carried out. These works entail great time and material costs, because for drilling lintels, it is required to form additional sites with the help of a bulldozer to accommodate drilling equipment. Sites are formed narrow and hazardous production situations (SPS) are created when drilling the first row of wells and further loading of wells.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности и безопасности селективной разработки группы угольных пластов за счет одновременного валового взрывного рыхления покрывающих и подстилающих угольные пласты скальных пород вскрыши с сохранением структуры и положения угольных пластов в пространстве.The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency and safety of the selective development of a group of coal seams due to the simultaneous gross explosive loosening of overburden rock cover and underlying coal seams while maintaining the structure and position of the coal seams in space.
Данный результат достигается тем, что в способе открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород, включающем бурение взрывных скважин в покрывающих угольный пласт скальных вскрышных породах до пласта, их зарядку и взрывание с воздушной подушкой, удаление покрывающих пород после взрывного рыхления, механическое рыхление и бульдозирование угольного пласта, его штабелирование и погрузку в транспортные средства, согласно изобретению взрывные скважины в подстилающие угольный пласт скальные вскрышные породы забуривают через угольный пласт, размещают в них заряды с забойкой высотой не менее 5 диаметров скважины, расстояние между взрывными скважинами в ряду и между рядами скважин принимают равным величине сопротивления по подошве, а длину заряда ВВ в них рассчитывают по эмпирической формуле:This result is achieved by the fact that in the method of open development of a group of coal seams with gross explosive loosening of overburden, including drilling blast holes in the overburden rock covering the coal seam before the formation, charging and blasting them with an air cushion, removing covering rocks after explosive loosening, mechanical loosening and bulldozing a coal seam, stacking it and loading it into vehicles, according to the invention, blast holes in underlying coal seam overburden s zaburivayut rocks through the coal seam, placing them in charges stemming from the height of at least 5 diameters of the well, the distance between blasting hole in the row and between the rows of holes is determined to be largest at the base of the resistance and length of the explosive charge therein is calculated according to the empirical formula:
М=αRB, м,M = αRB, m,
где: М - длина заряда, м; α - коэффициент диаметра скважины; R - коэффициент, учитывающий свойства скальных вскрышных пород; В - расстояние от забоя скважин до лежачего бока угольного пласта;where: M is the length of the charge, m; α is the coefficient of well diameter; R - coefficient taking into account the properties of overburden rock; B is the distance from the bottom of the wells to the lying side of the coal seam;
а массовый взрыв осуществляют поскважинно системой неэлектрического инициирования на зажим из неубранной горной массы.and a mass explosion is carried out downhole by a system of non-electric initiation onto a clamp from an uncleared rock mass.
Удельное замедление между скважинами в ряду принимают от 29 мс/м, а между рядами скважин - от 33 мс/м.Specific deceleration between wells in a row is from 29 ms / m, and between rows of wells - from 33 ms / m.
Схематично способ открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород приведен на фиг. 1.Schematically, the method of open development of a group of coal seams with gross explosive loosening of overburden rocks is shown in FIG. one.
Способ открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород осуществляют следующим образом.The open development method of a group of coal seams with gross explosive loosening of overburden is as follows.
По расчетной квадратной сетке с расстоянием между рядами скважин 1 и скважинами в ряду, равном линии сопротивления по подошве, обуривают заданный участок с угольными пластами 2 и 3 на заданную глубину. При этом в секторе 1 над угольным пластом 2 скважины 1 бурят до кровли пласта 2. После пересечения горизонтом забоев скважин 4 ширины пласта 2 следующие скважины 1 в секторе 2 бурят через пласт 2 до горизонта забоев скважин 4. И далее картина повторяется как в секторе 1. В секторе 3 обуривание ведут как в секторе 2.According to the calculated square grid with the distance between the rows of
По окончании обуривания приступают к зарядке скважин 1 сектора 1, формируя расчетный заряд 5 и забойку скважин 6.At the end of drilling, they begin to charge
При заряжании скважин 1 над угольным пластом 2 сектора 1 в нижней части скважин 1 формируют воздушную подушку 7 известным способом, например с помощью полипропиленового или полиэтиленового рукава, затвора на стойке и т.п.When charging
При зарядке скважин 1 в секторе 2 под угольным пластом 2 длину заряда 5 рассчитывают по формуле:When charging
где: М - длина заряда, м; α - коэффициент диаметра скважины; R - коэффициент, учитывающий свойства скальных вскрышных пород; В - расстояние от забоя скважин до лежачего бока угольного пласта.where: M is the length of the charge, m; α is the coefficient of well diameter; R - coefficient taking into account the properties of overburden rock; B is the distance from the bottom of the wells to the lying side of the coal seam.
Над каждым зарядом 5 в секторе 2 размещают забойку 6 высотой не менее 5 диаметров скважины; скважины 1 в угольном пласте забойкой не заполняются.Above each
Скважины 1 сектора 2, пробуренные за пределами угольного пласта 2, заряжаются как скважины сектора 1, включая скважины 1 над угольным пластом 3.Wells 1
Заряды скважин 1 под угольным пластом 3 рассчитывают аналогично зарядам скважин 1 под угольным пластом 2.The charges of
Скважины 1 сектора 3, пробуренные за пределами угольного пласта 3, заряжаются, как скважины сектора 1.Wells 1 of
Удельное замедление при монтаже поверхностной взрывной сети системами неэлектрического взрывания, например волноводной системой ИСКРА или электронными детонаторами, устанавливают между скважинами в ряду от 29 мс/м, а между рядами скважин - от 33 мс/м. После этого производят взрыв блока по намеченной схеме, начиная с мгновенного инициирования первой скважины, расположенной со стороны блока, пригруженной ранее взорванной и неубранной горной массой - осуществляется взрыв «в зажиме».Specific deceleration during installation of a surface blast network by non-electric blasting systems, for example, ISKRA waveguide system or electronic detonators, is established between wells in a row from 29 ms / m, and between rows of wells - from 33 ms / m. After that, the block is blasted according to the intended scheme, starting with the instantaneous initiation of the first well located on the side of the block, loaded with previously blown up and uncleared rock mass - the explosion is carried out “in the clamp”.
Развитие взрыва рассмотрим с позиций современных представлений процесса разрушения горных пород при динамическом нагружении, когда принимается, что конечная его стадия - потеря сплошности и переход среды в качественно новое состояние (ее фрагментация, обусловленная развитием макротрещин) - является лишь заключительным актом, а сам процесс разрушения характеризуется последовательным зарождением и развитием дефектов структуры на различных масштабных уровнях - зарождением и развитием микродефектов на первой стадии и формированием макроразрушения на второй стадии [5]. В поликристаллических горных породах негидростатические сжимающие напряжения могут приводить к возникновению локальных напряжений растяжения, обеспечивающих возможность развития микродефектов, т.е. предразрушения. Структура области предразрушения породы определяется как кластер-связанные каналы сложной геометрии. На стадии предразрушения он не ведет к дезинтеграции породы, но может в значительной степени изменить ее проницаемость и при последующем нагружении породы зона предразрушения развивается в область дезинтеграции породы с образованием трещин. В силу высокой начальной интенсивности взрывного нагружения и относительно медленного затухания амплитуды в волне напряжений формируется область предразрушения значительной протяженности - она может превышать радиус взрывной полости в 30-100 раз, т.е. это самая масштабная область по размеру изменений в массиве пород при взрыве. При этом многократное воздействие взрывных нагрузок с большим интервалом замедления вызывает разупрочнение массива пород за счет возникающих микронарушений. Воздействие каждого импульса вызывает определенное число нарушений как в результате развития существующих в породе нарушений при воздействии прямой волны сжатия, так и образования новых в местах концентрации напряжений, дислокаций, ослабленной прочности и т.д., при воздействии волны растяжения, сменяющей волну сжатия через определенный промежуток времени [6]. Увеличенное время между взрывами отдельных скважинных зарядов, необходимое для возникновения зоны растягивающих напряжений, позволяет усилить эффективность предразрушения, ибо горные породы растягивающей нагрузке сопротивляются на порядок слабее, чем сжимающей. Именно на этом эффекте основано повышение эффективности разрушения пород при больших интервалах замедления.We will consider the development of an explosion from the perspective of modern concepts of the process of rock destruction under dynamic loading, when it is assumed that its final stage - loss of continuity and transition of the medium to a qualitatively new state (its fragmentation due to the development of macrocracks) - is only the final act, and the destruction process itself characterized by the sequential nucleation and development of structural defects at various scale levels - the nucleation and development of microdefects in the first stage and the formation of macroscopic damage in the second stage [5]. In polycrystalline rocks, non-hydrostatic compressive stresses can lead to local tensile stresses that allow the development of microdefects, i.e. pre-destruction. The structure of the pre-fracture region of the rock is defined as cluster-linked channels of complex geometry. At the prefracture stage, it does not lead to disintegration of the rock, but can significantly change its permeability and, with subsequent loading of the rock, the prefracture zone develops into the region of disintegration of the rock with the formation of cracks. Due to the high initial intensity of explosive loading and the relatively slow attenuation of the amplitude in the stress wave, a prefracture region of considerable length is formed - it can exceed the radius of the explosive cavity by 30-100 times, i.e. this is the largest area in terms of the size of the changes in the rock mass during the explosion. In this case, repeated exposure to explosive loads with a long deceleration interval causes softening of the rock mass due to micro-disturbances arising. The impact of each pulse causes a certain number of disturbances, both as a result of the development of disturbances existing in the rock when exposed to a direct compression wave, and the formation of new stresses in the places of concentration, dislocations, weakened strength, etc., when exposed to a tensile wave replacing the compression wave through a certain time span [6]. The increased time between explosions of individual borehole charges, necessary for the appearance of a zone of tensile stresses, makes it possible to increase the prefracture efficiency, because the rocks resist the tensile load by an order of magnitude weaker than the compressive one. It is on this effect that the increase in the efficiency of rock destruction at large intervals of deceleration is based.
При взрывании серии скважин на ранее взорванную горную массу, являющуюся инерционной связью, исключается видимое горизонтальное смещение взорванной последующим взрывом горной массы [7]. При этом удлиняется период действия взрыва и обеспечивается более полное использование энергии заряда на полезную работу - дробление взрываемой горной массы, благодаря чему породы, подвергаясь всестороннему сжатию, дробятся более интенсивно и равномерно. Внешне сохраняя прежнюю структуру, взорванная горная масса легко разрушается при черпании экскаватором [8].When a series of wells is blown up onto a previously blasted rock mass, which is an inertial bond, the visible horizontal displacement of the rock mass blown up by the subsequent blast is excluded [7]. At the same time, the period of the explosion is lengthened and a more complete use of charge energy for useful work is ensured — crushing the blasted rock mass, due to which the rocks, subjected to comprehensive compression, are crushed more intensively and evenly. Externally preserving the previous structure, the blasted rock mass is easily destroyed when excavated by an excavator [8].
Пример практической реализации способа открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород на разрезе «Буреинский-2» представлен на схемах. Объем экспериментального блока -143,0 тыс. м3; количество скважин глубиной скважин 12 м и диаметром 215 мм - 411 шт. (39 рядов по 9-13 скважин); сетка расположения скважин - 6,0×6,0 м. Горные породы блока представлены: мерзлые галечниковые отложения, VI категории крепости по СНиП, коэффициент крепости по шкале М.М. Протодьяконова - 4, категория трещиноватости по единой шкале II, категория пород по взрываемости - II.An example of the practical implementation of the open development method of a group of coal seams with gross explosive loosening of overburden at the Bureinsky-2 opencast is presented in the diagrams. The volume of the experimental unit -143.0 thousand m 3 ; the number of wells with a depth of 12 m and a diameter of 215 mm - 411 pcs. (39 rows of 9-13 wells); the grid of the location of the wells is 6.0 × 6.0 m. The rocks of the block are: frozen pebble deposits, VI category of fortress according to SNiP, fortress coefficient on the MM scale Protodyakonova - 4, fracture category on a single scale II, rock category for explosiveness - II.
На фиг. 2 показано расположение взрывных скважин при валовом рыхлении вскрышных пород двух угольных пластов; на фиг. 3 представлено размещение зарядов в покрывающих вскрышных породах угольного пласта №14 (сектор 1); на фиг. 4 - конструкция скважинного заряда в покрывающих вскрышных породах угольного пласта №14; на фиг. 5 - то же во вскрышных породах перемычки между угольными пластами №14 и 12; на фиг. 6 - размещение зарядов в подстилающих угольный пласт №14 скальных породах вскрыши (сектор 2); на фиг. 7 - то же в секторе 3.In FIG. 2 shows the location of blast holes during gross loosening of overburden of two coal seams; in FIG. 3 shows the placement of charges in the overburden overburden of coal seam No. 14 (sector 1); in FIG. 4 - design of the borehole charge in the overburden overburden of the coal seam No. 14; in FIG. 5 - the same in the overburden of the bridge between the coal seams No. 14 and 12; in FIG. 6 - placement of charges in the underlying overburden rock formation No. 14 (sector 2); in FIG. 7 - the same in
При расчете параметров зарядов под угольным пластом для условий разреза «Буреинский-2» в формуле (1) по данным практики приняты следующие значения коэффициентов:When calculating the parameters of charges under a coal seam for the conditions of the Bureinsky-2 mine in formula (1), according to practice data, the following coefficients are accepted:
α=0,4 - для диаметра скважины 215 мм;α = 0.4 - for a well diameter of 215 mm;
R=1,2 - для крепких пород типа песчаников на известковом цементе; R=1,1 - для крепких пород типа песчаников на глинистом цементе; R=1,0 - для пород средней крепости типа алевролитов.R = 1,2 - for hard rocks such as sandstones with lime cement; R = 1,1 - for strong rocks such as sandstones on clay cement; R = 1,0 - for rocks of medium strength type siltstone.
Массовый взрыв был проведен с удельными параметрами замедления между скважинами в ряду от 29 мс/м (замедлитель в 176 мс при сетке 6×6 м), а между рядами скважин - от 33 мс/м (замедлитель в 201 мс при сетке 6×6 м). Инициирование внутрискважинной сети выполнено устройством ИСКРА-С с замедлением 500 мс.A mass explosion was carried out with specific retardation parameters between wells in a row of 29 ms / m (retarder of 176 ms at a grid of 6 × 6 m), and between rows of wells from 33 ms / m (retarder of 201 ms at a grid of 6 × 6 m). The downhole network was initiated by the ISKRA-S device with a delay of 500 ms.
Результаты взрыва представлены на снимках.The explosion results are presented in the pictures.
На фиг. 8 показано положение блока до взрыва; на фиг. 9 - после взрыва: видна неубранная горная масса (выделено овалом 1), вспученная горная масса сектора 1 над угольным пластом 2 (выделено овалом 2), недеформированная поверхность пласта 14 сектора 2 (выделено овалом 3).In FIG. 8 shows the position of the block before the explosion; in FIG. 9 - after the explosion: the uncleaned rock mass is visible (marked by oval 1), the expanded rock mass of
На фиг. 10 - угольный пласт 14: видны трещины по напластованию, но положение пласта в пространстве сохранено, что позволило отработать его послойно с помощью бульдозера с рыхлителем (фиг. 11). Этому способствовало не только взрывание в зажиме, но и высокие интервалы замедления. Если разрушение среды взрывом характеризовать основными этапами процесса: трещинообразование; расширение трещин и расчленение объема на куски; сдвижение массива; разлет кусков, то величины скоростей расширения трещин и сдвижения массива имеют один порядок [7]. По известнякам время начала сдвижения составляет 150-250 мс [9], аналогичные величины получены при обработке наших видеосъемок по взрыванию доломитов, песчаников, в т.ч. и на разрезе «Буреинский-2». Поэтому подвижка массива от каждой отдельной скважины существенно меньше деформирует угольный пласт, а также способствует четкому оконтуриванию борта после взрыва блока. На фиг. 12 виден ровный отрыв по борту блока, существенно отличающийся от предыдущих взрывов.In FIG. 10 - coal seam 14: formation cracks are visible, but the position of the seam in space is preserved, which allowed it to be worked out in layers using a bulldozer with a cultivator (Fig. 11). This was facilitated not only by the explosion in the clamp, but also by high intervals of deceleration. If the destruction of the medium by an explosion is characterized by the main stages of the process: crack formation; expansion of cracks and breaking up the volume into pieces; array shift; expansion of the pieces, then the magnitudes of the rates of expansion of cracks and displacement of the array are of the same order [7]. For limestones, the time of the onset of displacement is 150–250 ms [9], similar values were obtained during the processing of our video recordings on the explosion of dolomites, sandstones, incl. and in the section "Bureinsky-2". Therefore, the movement of the massif from each individual well significantly deforms the coal seam, and also contributes to a clear contour of the side after the explosion of the block. In FIG. 12, a clear separation is seen along the side of the block, significantly different from previous explosions.
Одновременное взрывание вскрышных пород над угольным пластом и под ним позволило исключить ОПС (опасную производственную ситуацию), связанную с оставлением перемычек между угольными пластами при традиционном способе взрывания, поскольку для бурения перемычек требуется сформировать дополнительные полки при помощи бульдозера, они формируются узкими и создают ОПС при бурении первого ряда скважин и дальнейшего заряжания скважин.The simultaneous blasting of overburden over and below the coal seam eliminated the OPS (hazardous production situation) associated with leaving bridges between the coal seams with the traditional blasting method, since for drilling the bridges it is necessary to form additional shelves using a bulldozer, they are narrow and create an OPS with drilling of the first row of wells and further loading of wells.
Взрывание породных перемычек под угольным пластом позволило исключить затраты, связанные с рыхлением этих перемычек буровзрывным способом, в том числе:Blasting rock lintels under a coal seam has eliminated the costs associated with loosening these lintels using a blasting method, including:
- бульдозерные работы при подготовке полок для бурения;- bulldozer work in the preparation of shelves for drilling;
- дополнительные перегоны горно-транспортного оборудования;- additional hauls of mining and transportation equipment;
- дополнительное бурение и взрывание скважин;- additional drilling and blasting of wells;
- время, связанное с подготовкой БВР и других подготовительно-заключительных операций.- time associated with the preparation of BVR and other preparatory and final operations.
При традиционном ведении БВР с оставлением перемычек и их дальнейшей отдельной ликвидацией удельный расход ориентировочно составил бы около 0,8 кг/м3. Фактический удельный расход ВВ при валовом взрывном рыхлением вскрышных пород составил 0,52 кг/м3. Важно отметить тот факт, что взрывание породы под угольным пластом повлияло на разупрочнение самого угольного пласта с образованием дополнительных трещин, что способствовало снижению выхода кусков угля крупной фракции при селективной выемке угля.In the traditional management of explosives with the abandonment of jumpers and their further separate elimination, the specific consumption would approximately be about 0.8 kg / m 3 . The actual specific consumption of explosives with gross explosive loosening of overburden was 0.52 kg / m 3 . It is important to note the fact that blasting the rock under the coal seam affected the softening of the coal seam itself with the formation of additional cracks, which contributed to a decrease in the yield of large pieces of coal during selective extraction of coal.
Таким образом, заявляемый способ открытой разработки группы угольных пластов с валовым взрывным рыхлением вскрышных пород позволяет снизить затраты на БВР и устранить ОПС, связанные с отдельным рыхлением межпластовых перемычек буровзрывным способом, и тем самым решить поставленную техническую задачу.Thus, the inventive method of open development of a group of coal seams with gross explosive loosening of overburden allows to reduce the cost of blasting and to eliminate the OPS associated with separate loosening of interstratal lintels using the blasting method, and thereby solve the technical problem.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявкиSources of information taken into account when preparing the application
1. Открытые горные работы. Справочник. - М.: Горное дело, 1994.1. Open cast mining. Directory. - M.: Mining, 1994.
2. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. - М.: «Недра», 1978. 541 с.2. Rzhevsky V.V. Open pit mining processes. - M .: "Nedra", 1978. 541 p.
3. Патент Российской Федерации №2039268, МКИ 7 Е21С 41/26.3. Patent of the Russian Federation No. 2039268,
4. Патент Российской Федерации №2539083, МКИ 7 Е21С 41/26, F42D 5/05.4. Patent of the Russian Federation No. 2539083,
5. Викторов С.Д., Кочанов А.Н., Одинцев В.И. Предразрушение горных пород как стадия процесса разрушения при квазистатическом и динамическом нагружении // Физические проблемы разрушения горных пород / Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет). - СПб., 2007 (Записки Горного института. Т. 171). С. 153-157.5. Viktorov S.D., Kochanov A.N., Odintsev V.I. Pre-fracture of rocks as a stage of the destruction process under quasistatic and dynamic loading // Physical problems of rock destruction / St. Petersburg State Mining Institute (Technical University). - SPb., 2007 (Notes of the Mining Institute. T. 171). S. 153-157.
6. Новикова М.А. Разработка способа производства массовых взрывов с попутной добычей гранитных блоков. Автореф. … канд. техн. наук / Московский горный ип-т. - М., 1984. 23 с.6. Novikova M.A. Development of a method for the production of mass explosions with associated mining of granite blocks. Abstract. ... cand. tech. Sciences / Moscow Mountain IP - M., 1984. 23 p.
7. Друкованый М.Ф., Ефремов Э.И., Комир В.М., Малюта Д.И. Теоретические исследования влияния величины подпорной стенки на ширину развала горной массы // Взрывное дело сб. №62/19. - М.: Недра. 1967. С. 99-104.7. Drukovany M.F., Efremov E.I., Komir V.M., Malyuta D.I. Theoretical studies of the influence of the retaining wall on the width of the collapse of the rock mass // Blasting sb. No. 62/19. - M .: Subsoil. 1967.S. 99-104.
8. Алексеев Ф.К. Опыт работы ИнГОКа по взрыванию в зажатой среде высоких уступов // Взрывное дело сб. №62/19. - М.: Недра. 1967. С.244-248.8. Alekseev F.K. The experience of InGOK in blasting high ledges in a clamped environment // Explosive work sb. No. 62/19. - M .: Subsoil. 1967. S.244-248.
9. Турута Н.У., Галимуллин А.Т., Панченко Д.Ф. К исследованию временных характеристик процесса взрывного разрушения // Сб. «Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых», 1966. №1.9. Turuta N.U., Galimullin A.T., Panchenko D.F. To the study of temporal characteristics of the process of explosive destruction // Sat. "Physico-technical problems of mining", 1966. No. 1.
Claims (2)
М=αRB, м,
где: М - длина заряда, м; α - коэффициент диаметра скважины; R - коэффициент, учитывающий свойства скальных вскрышных пород; В - расстояние от забоя скважин до лежачего бока угольного пласта; а массовый взрыв осуществляют поскважинно системой неэлектрического инициирования на зажим из неубранной горной массы.1. The method of open development of a group of coal seams with gross explosive loosening of overburden, comprising drilling blast holes in the overburden rock covering the coal seam before the formation, charging and blasting them with an air cushion, removing the overburden after explosive loosening, mechanical loosening and bulldozing of the coal seam , its stacking and loading into vehicles, characterized in that the blast holes in the underlying overburden rock overburden are drilled through a coal seam ast, place charges in them with a stem of a height of at least 5 well diameters, the distance between blast holes in a row and between rows of wells is taken to be equal to the resistance value on the sole, and the explosive charge length in them is calculated by the empirical formula:
M = αRB, m,
where: M is the length of the charge, m; α is the coefficient of well diameter; R - coefficient taking into account the properties of overburden rock; B is the distance from the bottom of the wells to the lying side of the coal seam; and a mass explosion is carried out downhole by a system of non-electric initiation onto a clamp from an uncleared rock mass.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015127598/03A RU2593285C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015127598/03A RU2593285C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2593285C1 true RU2593285C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56612740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015127598/03A RU2593285C1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2593285C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107448208A (en) * | 2017-08-08 | 2017-12-08 | 中国神华能源股份有限公司 | For the heading driving method with hard dirt band |
| 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 |
| RU2655009C1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-05-23 | ФГБОУ ВО "Тихоокеанский государственный университет" | Method of explosive rocks destruction optimal parameters determining taking into account of the pre-destruction zone |
| CN108413826A (en) * | 2018-01-18 | 2018-08-17 | 中国矿业大学 | A kind of deep hole standing shot device and method |
| RU2677727C1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-01-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Optimal es charge determining method taking into account of the pre-destruction zone |
| CN112683120A (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-20 | 中铁十九局集团矿业投资有限公司 | Method for blasting frozen soil layer of surface mine |
| CN112697572A (en) * | 2020-12-18 | 2021-04-23 | 浙江华东工程咨询有限公司 | Indoor test method suitable for argillaceous siltstone crushing |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030075643A (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | 한국지질자원연구원 | Two-face simultaneous cut blasting using air decking |
| RU2384706C1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-20 | Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) | Development method of kimberlite deposits |
| RU2456538C1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for explosive loosening of hard rocks using charges with air cushion |
| RU2539083C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Openworking with explosion effects on mineral bed |
-
2015
- 2015-07-08 RU RU2015127598/03A patent/RU2593285C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030075643A (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | 한국지질자원연구원 | Two-face simultaneous cut blasting using air decking |
| RU2384706C1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-20 | Акционерная компания "АЛРОСА" (Закрытое акционерное общество) | Development method of kimberlite deposits |
| RU2456538C1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Method for explosive loosening of hard rocks using charges with air cushion |
| RU2539083C1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Openworking with explosion effects on mineral bed |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655009C1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-05-23 | ФГБОУ ВО "Тихоокеанский государственный университет" | Method of explosive rocks destruction optimal parameters determining taking into account of the pre-destruction zone |
| 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 |
| CN107448208A (en) * | 2017-08-08 | 2017-12-08 | 中国神华能源股份有限公司 | For the heading driving method with hard dirt band |
| CN107448208B (en) * | 2017-08-08 | 2019-12-31 | 中国神华能源股份有限公司 | Method for tunneling coal seam roadway with hard gangue |
| CN108413826A (en) * | 2018-01-18 | 2018-08-17 | 中国矿业大学 | A kind of deep hole standing shot device and method |
| CN108413826B (en) * | 2018-01-18 | 2024-02-13 | 中国矿业大学 | Deep hole loosening blasting device and method |
| RU2677727C1 (en) * | 2018-02-21 | 2019-01-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Optimal es charge determining method taking into account of the pre-destruction zone |
| CN112697572A (en) * | 2020-12-18 | 2021-04-23 | 浙江华东工程咨询有限公司 | Indoor test method suitable for argillaceous siltstone crushing |
| CN112697572B (en) * | 2020-12-18 | 2023-08-29 | 浙江华东工程咨询有限公司 | Indoor test method suitable for crushing argillaceous siltstone |
| CN112683120A (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-20 | 中铁十九局集团矿业投资有限公司 | Method for blasting frozen soil layer of surface mine |
| CN112683120B (en) * | 2020-12-23 | 2021-09-03 | 中铁十九局集团矿业投资有限公司 | Method for blasting frozen soil layer of surface mine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2593285C1 (en) | Open development method of coal beds group with gross explosive loosening of overburden rocks | |
| AyalaCarcedo | Drilling and blasting of rocks | |
| Singh et al. | Controlled blasting for long term stability of pit-walls | |
| Singh et al. | Rock fragmentation control in opencast blasting | |
| Singh et al. | Blast vibration effects in an underground mine caused by open-pit mining | |
| Singh | Blast vibration damage to underground coal mines from adjacent open-pit blasting | |
| Liu et al. | Study on the raising technique using one blast based on the combination of long-hole presplitting and vertical crater retreat multiple-deck shots | |
| Khayrutdinov et al. | Stress-strain behavior control in rock mass using different-strength backfill | |
| RU2602567C1 (en) | Method of blasting ores and rocks | |
| Marlow et al. | Shotcrete ribs and cemented rock fill ground control methods for stoping in weak squeezing rock at Wattle Dam Gold Mine | |
| RU2524716C1 (en) | Strip mining of minerals including working of ore bodies in contact between ore and capping in sub-benches | |
| RU2563893C1 (en) | Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values | |
| Mishra | Unlocking possibility of blasting near residential structure using electronic detonators | |
| RU2261326C1 (en) | Loosening method for rock having different strength | |
| RU2449125C1 (en) | Method to mine large sloping ore bodies | |
| Asri et al. | Application of cast blasting in Moroccan phosphate mines | |
| RU2539083C1 (en) | Openworking with explosion effects on mineral bed | |
| Novak et al. | Improvement of technological processes for mining solid mineral resources | |
| RU2604074C1 (en) | Method for performing blasting operations | |
| RU2762170C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
| CN103362133A (en) | Arch dam-arch shoulder grooving method in mountain narrow canyon | |
| RU2755287C1 (en) | Method for developing thin and low-powered steel-falling ore bodies | |
| Singh | Stability of underground mine workings due to surface blasting | |
| Monjezi et al. | Comparison and application of top and bottom air decks to improve blasting operations | |
| Pradhan et al. | Explosive energy distribution in an explosive column through use of non-explosive material-case studies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180709 |