RU2669422C1 - Way of drilling and blasting operations on the quarries - Google Patents

Way of drilling and blasting operations on the quarries Download PDF

Info

Publication number
RU2669422C1
RU2669422C1 RU2017128991A RU2017128991A RU2669422C1 RU 2669422 C1 RU2669422 C1 RU 2669422C1 RU 2017128991 A RU2017128991 A RU 2017128991A RU 2017128991 A RU2017128991 A RU 2017128991A RU 2669422 C1 RU2669422 C1 RU 2669422C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ledge
wells
drilling
blasting
blast holes
Prior art date
Application number
RU2017128991A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Нифадьев
Марат Мубарякшаевич Шамсутдинов
Сергей Георгиевич Степанов
Виктор Витальевич Генералов
Артем Юрьевич Валуйский
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кыргызско-Российский Славянский университет (КРСУ)
Priority to RU2017128991A priority Critical patent/RU2669422C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2669422C1 publication Critical patent/RU2669422C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D3/00—Particular applications of blasting techniques
    • F42D3/04—Particular applications of blasting techniques for rock blasting
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/26—Methods of surface mining; Layouts therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: mining.SUBSTANCE: invention relates to mining and can be used in open field development during drilling and blasting operations (DBO), in particular in quarries. Method of conducting drilling and blasting operations at the quarry includes drilling of blast holes, charging them with charges of explosives, blasting explosives. From the work platform of the drill, auxiliary vertical wells are drilled to the level of the bottom of the ledge. Explosive wells are drilled from the walls of auxiliary vertical wells along their height from top to bottom, executing them with a slope to the horizon and not bringing down the wells to the surface of the slope of the ledge. Auxiliary vertical wells are filled with an inert material.EFFECT: invention makes it possible to increase the efficiency of the DBO and to expand the technological capabilities.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу и может применяться на открытых разработках месторождений при проведении буровзрывных работ (БВР), в частности на карьерах.The invention relates to mining and can be used in open pit mining during drilling and blasting operations (BLR), in particular in quarries.

Известен способ взрывной отбойки руд и пород при разработке месторождений твердых полезных ископаемых, включающий бурение взрывных скважин, расположение в нижней части скважин донного заряда на уровне горизонтальной плоскости, совпадающей с плоскостью рабочей площадки нижележащего уступа, заполнение скважин зарядами, взрывание зарядов (патент RU 2449240; F42D 1/08, F42D 3/04; 27.04.2012).There is a method of explosive breaking of ores and rocks during the development of solid mineral deposits, including the drilling of explosive wells, the location in the bottom of the wells of the bottom charge at the level of a horizontal plane coinciding with the plane of the working platform of the underlying ledge, filling wells with charges, blasting charges (patent RU 2449240; F42D 1/08, F42D 3/04; 04/27/2012).

Недостаток известного способа заключается в повышенных материальных затратах на проведение БВР, обусловленных необходимостью изготовления донных зарядов, имеющих оригинальное конструктивное исполнение и, соответственно, повышенную стоимость. Расположение, согласно технологии способа, донных зарядов в горизонтальной плоскости, совпадающей с плоскостью рабочей площадки нижележащего уступа горной разработки, требует точного размещения зарядов, что также является недостатком способа, т.к. нарушение этого требования технологии приведет к снижению эффективности проведения БВР. Кроме этого, недостаток способа в пониженной эффективности БВР из-за нерациональной потери энергии взрыва зарядов за счет вертикального выброса взрывных газов из скважин в открытое пространство при выбивании забойки из устья скважин ударной волной.The disadvantage of this method is the increased material costs for carrying out blasting, due to the need for the manufacture of bottom charges having an original design and, accordingly, increased cost. The location, according to the technology of the method, of bottom charges in a horizontal plane that coincides with the plane of the working platform of the underlying ledge of the mining, requires accurate placement of charges, which is also a disadvantage of the method, because Violation of this technology requirement will lead to a decrease in the effectiveness of the BVR In addition, the disadvantage of the method in the reduced efficiency of the blasting arrester due to the irrational loss of energy of the explosion of charges due to the vertical discharge of explosive gases from the wells into the open space when knocking the stem from the wellhead by a shock wave.

Известен способ взрывной отбойки руд и пород, включающий бурение пилотных взрывных скважин, проведение гидроразрыва горного массива по линии подошвы обрабатываемого уступа, бурение основных взрывных скважин, заряжание скважин зарядами взрывчатых веществ (ВВ), взрывание зарядов ВВ (патент RU 2602567; F42D 3/04, Е21С 41/26; 20.11.2016).There is a method of explosive blasting of ores and rocks, including drilling pilot blast holes, hydraulic fracturing of the rock mass along the bottom of the processed ledge, drilling of main blast holes, loading wells with explosive charges (HE), blasting explosive charges (patent RU 2602567; F42D 3/04 , Е21С 41/26; 11/20/2016).

Недостатком известного способа являются повышенные материальные затраты, необходимые на выполнение технологии способа, слагаемые из затрат на проведение гидроразрыва горного массива и стоимости оборудования для проведения гидроразрыва. Выполнение трещины гидроразрыва по линии подошвы обрабатываемого уступа предполагает ее точное прохождение, что также является недостатком способа, т.к. нарушение этого требования технологии обуславливает снижение эффективности проведения БВР. В данном случае, точное прохождение трещины гидроразрыва трудновыполнимо или невозможно в силу неоднородности руд и пород горного массива, имеющих различные физико-механические свойства. Также, недостаток способа заключается в пониженной эффективности БВР, связанной с нерациональной потерей энергии взрыва зарядов ВВ при вертикальном выбросе взрывных газов из скважин в открытое пространство.The disadvantage of this method is the increased material costs required to perform the technology of the method, the sum of the costs of hydraulic fracturing of the rock mass and the cost of equipment for hydraulic fracturing. Fracturing along the bottom line of the processed ledge implies its exact passage, which is also a disadvantage of the method, because Violation of this technology requirement leads to a decrease in the effectiveness of carrying out blasting operations. In this case, the exact passage of a hydraulic fracture is difficult or impossible due to the heterogeneity of the ores and rocks of the rock mass having different physical and mechanical properties. Also, the disadvantage of this method is the reduced efficiency of explosive blasting associated with the irrational loss of explosive energy of explosive charges in the vertical discharge of explosive gases from wells into open space.

За прототип выбран способ разработки месторождений твердых полезных ископаемых, включающий бурение горизонтальных или слабонаклонных к горизонту скважин, заряжание скважин зарядами ВВ, установку на добычной блок мобильного щита, закрывающего блок со стороны рабочей площадки уступа и со стороны откоса уступа, взрывание скважин под щитом (патент RU 2181834; Е21С 41/00; 27.04.2002).For the prototype, a method was selected for developing solid mineral deposits, including drilling horizontal or slightly inclined wells, loading the wells with explosive charges, installing a mobile shield on the production block, covering the block on the side of the working platform of the ledge and on the side of the slope of the ledge, blasting wells under the shield (patent RU 2181834; Е21С 41/00; 04/27/2002).

Недостатком известного способа являются повышенные материальные затраты, обусловленные применением специального технологического оборудования - мобильного щита. Затраты включают стоимость щита, расходы на его установку на добычной блок и уборку с блока, расходы на техническое обслуживание и ремонт. Недостатком способа является технологическое ограничение его применения - возможно полностью обурить откос уступа только при небольшой его высоте, т.к. высота бурения откоса ограничена технологическими возможностями бурового оборудования и верхняя часть откоса, по крайней мере, вне доступа для бурового оборудования при большой высоте уступа. Так же, как и у аналогов, недостаток способа заключается в пониженной эффективности БВР, обусловленной нерациональной потерей энергии взрыва зарядов ВВ.The disadvantage of this method is the increased material costs due to the use of special technological equipment - a mobile shield. Costs include the cost of the shield, the costs of installing it on the mining block and cleaning the block, the costs of maintenance and repair. The disadvantage of this method is the technological limitation of its use - it is possible to completely drill down the escarpment of the ledge only at a low height, because the height of the slope is limited by the technological capabilities of the drilling equipment, and the upper part of the slope is at least out of the reach of the drilling equipment at a high ledge height. As with analogues, the disadvantage of this method lies in the reduced efficiency of explosive bombs, due to the irrational loss of explosion energy of explosive charges.

Задача изобретения - повышение эффективности БВР и расширение технологических возможностей способа при снижении материальных затрат на БВР.The objective of the invention is to increase the efficiency of the blasting system and expanding the technological capabilities of the method while reducing material costs for blasting.

Поставленная задача решается тем, что в способе ведения буровзрывных работ на карьере, включающем бурение взрывных скважин, заряжание их зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ, с рабочей площадки уступа бурят вспомогательные вертикальные скважины до уровня подошвы уступа, взрывные скважины бурят через стенки вспомогательных вертикальных скважин по их высоте сверху донизу, выполняя взрывные скважины с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа, вспомогательные вертикальные скважины заполняют инертным материалом.The problem is solved in that in the method of drilling and blasting operations in the quarry, including drilling blast holes, loading them with explosive charges, blasting explosive charges, auxiliary vertical wells are drilled from the working platform of the ledge to the level of the bottom of the ledge, blast holes are drilled through the walls of auxiliary vertical wells by their height from top to bottom, performing blast holes with a slope to the horizon and not bringing the bottom hole to the surface of the ledge slope, auxiliary vertical wells are filled with an inert material scarlet.

Выполнение вспомогательных вертикальных скважин до уровня подошвы уступа позволяет бурить взрывные скважины по всей высоте уступа, чем расширяются технологические возможности способа, т.к. исключаются зоны в середине и вверху откоса уступа при большой его высоте, недоступные для бурения при расположении бурового оборудования на рабочей площадке ниже расположенного уступа. В этом случае, нет зон, недоступных для бурения взрывных скважин по высоте уступа.The implementation of auxiliary vertical wells to the level of the bottom of the ledge allows you to drill blast holes along the entire height of the ledge, which extends the technological capabilities of the method, because the zones in the middle and at the top of the escarpment of the ledge are excluded at its high height, inaccessible for drilling when the drilling equipment is located on the work site below the ledge. In this case, there are no zones inaccessible for drilling blast holes along the height of the ledge.

Бурение взрывных скважин через стенки вспомогательных вертикальных скважин по высоте последних сверху донизу, выполняя взрывные скважины с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа, и заполнение вспомогательных вертикальных скважин инертным материалом позволяет повысить эффективность БВР за счет исключения нерациональной потери энергии взрыва зарядов ВВ, что обусловлено расположением взрывных скважин в массиве добычного блока без выхода на открытую поверхность, за счет чего ударная волна взрыва не вырывается в открытое пространство, а гасится в массиве добычного блока. В данном случае, вся энергия взрыва зарядов ВВ тратится на рыхление массива добычного блока, при этом сохраняется его исходная геолого-морфологическая структура.Drilling blast holes through the walls of auxiliary vertical wells at the height of the latter from top to bottom, performing blast holes with a slope to the horizon and not bringing the bottom hole to the surface of the ledge slope, and filling auxiliary vertical wells with inert material can increase the efficiency of drilling and blasting by eliminating irrational loss of charge explosion energy EXPLOSIVES, which is due to the location of the blast holes in the array of the production block without access to an open surface, due to which the blast wave does not breaks out into open space, and is extinguished in the array of the mining block. In this case, all the explosion energy of the explosive charges is spent on loosening the array of the mining block, while maintaining its original geological and morphological structure.

Исключение потери энергии взрыва зарядов ВВ позволяет уменьшить расход ВВ, чем снижаются материальные затраты на БВР. Кроме этого, расположением взрывных скважин в массиве добычного блока без выхода на открытую поверхность исключается необходимость применения мобильного щита, что также обуславливает снижение материальных затрат на БВР.The exclusion of the energy loss of the explosion of explosive charges allows to reduce the consumption of explosives, thereby reducing material costs for explosives. In addition, the location of blast holes in the array of the production block without access to an open surface eliminates the need for a mobile shield, which also leads to a reduction in material costs for blasting.

Сущность способа ведения буровзрывных работ на карьере поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен вертикальный поперечный разрез уступа, на фиг. 2 - вид уступа со стороны рабочей площадки.The essence of the method of conducting blasting operations in the quarry is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a ledge; FIG. 2 - view of the ledge from the side of the working platform.

На чертежах показаны добычной блок 1 - уступ карьера - горного массива 2, рабочая площадка 3, откос 4 и отметка 5 подошвы уступа карьера, вспомогательные вертикальные скважины 6 (далее скважины 6), взрывные скважины 7. Взрывные скважины 7 заполнены зарядами 8 ВВ, скважины 6 заполнены инертным материалом 9. Позицией 10 обозначен забой взрывных скважин 7.The drawings show the production block 1 - the ledge of the quarry - rock mass 2, the working platform 3, slope 4 and the elevation 5 of the bottom of the ledge of the quarry, auxiliary vertical wells 6 (hereinafter referred to as wells 6), blast holes 7. Blast holes 7 are filled with charges of 8 explosives, wells 6 are filled with an inert material 9. Position 10 indicates the bottom hole of the blast holes 7.

Способ ведения буровзрывных работ на карьере реализуют следующим образом. В добычном блоке 1 пробуривают скважины 6 с рабочей площадки 3 до уровня подошвы (отметка 5) уступа. Количество и расположение скважин 6 определяют с учетом объема добычного блока 1 и физико-механических свойств горного массива 2. Через стенки скважин 6 бурят взрывные скважины 7, выполняя их слабонаклонными к горизонтальной плоскости, при этом взрывные скважины 7 не добуривают до поверхности откоса 4 уступа, оставляя между поверхностью откоса 4 и забоем 10 взрывных скважин 7 цельный слой горного массива. Расстояние по вертикали между взрывными скважинами 7 и их длину определяют, исходя из геометрических размеров уступа и физико-механических свойств горного массива 2. Выполняют взрывные скважины 7 посредством породоразрушающего инструмента, соединенного с забойным двигателем, установленным на ставе гибких труб, как при колтюбинговом бурении скважин на нефтегазовых разработках. Заполняют зарядами 8 ВВ взрывные скважины 7, инертным материалом 9 заполняют скважины 6 и взрывают заряды 8 ВВ поочередно, начиная с верхней взрывной скважины 7. Мощность зарядов 8 ВВ рассчитывают на выполнение рыхления массы добычного блока 1 с сохранением его геолого-морфологической структуры.The method of conducting blasting operations on a quarry is implemented as follows. In the production block 1, wells 6 are drilled from the working platform 3 to the level of the sole (mark 5) of the ledge. The number and location of wells 6 is determined taking into account the volume of the production block 1 and the physicomechanical properties of the rock mass 2. Blast holes 7 are drilled through the walls of the wells 6, making them slightly inclined to the horizontal plane, while the blast holes 7 do not reach the slope 4 of the ledge, leaving a solid layer of rock mass between the slope surface 4 and the face 10 of the blast holes 7. The vertical distance between the blast holes 7 and their length is determined based on the geometric dimensions of the ledge and the physicomechanical properties of the rock mass 2. Blast holes 7 are made using a rock cutting tool connected to a downhole motor mounted on a flexible pipe set, as in coiled tubing drilling in oil and gas exploration. Blast holes 7 are filled with charges of 8 explosives, wells 6 are filled with inert material 9, and 8 explosive charges are blown one at a time, starting from the upper blast hole 7. The power of charges of 8 explosives is calculated to perform loosening of the mass of production block 1 while maintaining its geological and morphological structure.

Таким образом, применение предложенного способа ведения буровзрывных работ на карьере позволит повысить эффективность БВР, расширить технологические возможности в выполнении обуривания добычного блока и снизить материальные затраты на проведение БВР.Thus, the application of the proposed method for drilling and blasting operations in a quarry will increase the efficiency of drilling and blasting operations, expand technological capabilities in performing drilling of the mining block and reduce material costs for conducting drilling and blasting.

Claims (1)

Способ ведения буровзрывных работ на карьере, включающий бурение взрывных скважин, заряжание их зарядами ВВ, взрывание зарядов ВВ, отличающийся тем, что с рабочей площадки уступа бурят вспомогательные вертикальные скважины до уровня подошвы уступа, взрывные скважины бурят через стенки вспомогательных вертикальных скважин по их высоте сверху донизу, выполняя взрывные скважины с наклоном к горизонту и не доводя забой скважин до поверхности склона уступа, вспомогательные вертикальные скважины заполняют инертным материалом.A method of conducting blasting operations in a quarry, including drilling blast holes, loading them with explosive charges, blasting explosive charges, characterized in that auxiliary vertical wells are drilled from the working platform of the ledge to the level of the bottom of the ledge, blast holes are drilled through the walls of auxiliary vertical wells at their height above to the bottom, performing blast holes with an inclination to the horizon and not bringing the bottom hole to the surface of the ledge, auxiliary vertical wells are filled with inert material.
RU2017128991A 2017-08-14 2017-08-14 Way of drilling and blasting operations on the quarries RU2669422C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128991A RU2669422C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Way of drilling and blasting operations on the quarries

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017128991A RU2669422C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Way of drilling and blasting operations on the quarries

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669422C1 true RU2669422C1 (en) 2018-10-11

Family

ID=63862235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017128991A RU2669422C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Way of drilling and blasting operations on the quarries

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669422C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796287C1 (en) * 2022-12-09 2023-05-22 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Method of constructing a water barrier by based on active flooding of the area

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181834C2 (en) * 2000-06-06 2002-04-27 Государственное учреждение институт горного дела дальневосточного отделения РАН Method mining of hear mineral deposits
RU2274827C1 (en) * 2004-11-16 2006-04-20 Московский государственный горный университет (МГГУ) Method for production of charge for explosive crushing of rocks
RU2478786C1 (en) * 2011-09-16 2013-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН Method to control hard roof under conditions of cryolithic zone
RU2478912C1 (en) * 2011-09-30 2013-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Method to explode rock massifs of various strength
RU2602567C1 (en) * 2015-11-05 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Method of blasting ores and rocks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2181834C2 (en) * 2000-06-06 2002-04-27 Государственное учреждение институт горного дела дальневосточного отделения РАН Method mining of hear mineral deposits
RU2274827C1 (en) * 2004-11-16 2006-04-20 Московский государственный горный университет (МГГУ) Method for production of charge for explosive crushing of rocks
RU2478786C1 (en) * 2011-09-16 2013-04-10 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения РАН Method to control hard roof under conditions of cryolithic zone
RU2478912C1 (en) * 2011-09-30 2013-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный горный университет" (МГГУ) Method to explode rock massifs of various strength
RU2602567C1 (en) * 2015-11-05 2016-11-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Method of blasting ores and rocks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796287C1 (en) * 2022-12-09 2023-05-22 Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" Method of constructing a water barrier by based on active flooding of the area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA025642B1 (en) Method of high energy blasting rock
KR101555618B1 (en) Excavation method for tunnel drilling vibration reduction and increased Chapter (long-hole blasting)
CN104850695B (en) A method of determining effective goaf caving blasting scheme
US3917346A (en) Method of blasting a subterranean deposit
CN110307762A (en) A kind of courtyard quick well formation method based on deep hole hole by hole initiation technique
RU2602567C1 (en) Method of blasting ores and rocks
RU2524716C1 (en) Strip mining of minerals including working of ore bodies in contact between ore and capping in sub-benches
Lyashenko et al. Justification of drill and blast pattern designs for ore treatment before in-situ leaching
Alenichev et al. Empirical regularities investigation of rock mass discharge by explosion on the free surface of a pit bench
RU2669422C1 (en) Way of drilling and blasting operations on the quarries
US4135450A (en) Method of underground mining
RU2208221C2 (en) Method for selective mining extraction of qualitative mineral resource in open pit
RU2653172C1 (en) Method of explosive preparation of mountain mass to selective excavation
Konicek Destressing
RU2638995C1 (en) Method for mining inclined ore bodies
RU2634597C1 (en) Method for developing mine workings and conducting stoping operations
RU2449240C1 (en) Method of ore and rock breakage in development of solid mineral deposits
Chandrakar et al. Long-hole raise blasting in a single shot: assessment of void ratio and delay time based on experimental tests
RU2475698C2 (en) Method of blasting of rock mass
Himanshu et al. Blasting Technology for Underground Hard Rock Mining
RU2632987C1 (en) Method for forming charge of blasting explosive in well
RU2685722C1 (en) Method of water reduction at explosive preparation to extraction of watered massif
Konicek et al. Practices to control rock burst in deep coal mines of Upper Silesian coal basin and their applicability for Disergarh seam of Raniganj coalfield
RU2203419C2 (en) Process of underground development of thick ore deposits
RU2232892C2 (en) Method for cutting minerals at subterranean conditions

Legal Events

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

Effective date: 20190815